界殼論精要及其應(yīng)用

內(nèi)容概要

界殼論研究廣泛存在于自然界和人類社會中的界殼現(xiàn)象，如龜鱉的甲殼、蛋的外殼、人的衣服、國界、生物膜、大氣層、互聯(lián)網(wǎng)中的防火墻等等。界殼被定義為處在系統(tǒng)外圍能衛(wèi)護(hù)系統(tǒng)且與環(huán)境進(jìn)行交換的中介體，它是系統(tǒng)的周界，是系統(tǒng)的一部分，又和環(huán)境相毗鄰。界殼論是研究系統(tǒng)周界的一般性理論，即研究存在于系統(tǒng)周界中的某些共同規(guī)律及其應(yīng)用。
它從一個全新觀點來討論諸如系統(tǒng)平衡、文化融合、生命生存、種族沖突等不同學(xué)科中的問題。曹鴻興等著的這本《界殼論精要及其應(yīng)用》深入淺出地論述了界殼論的原理，同時給出了界殼的連續(xù)表示和離散表示的數(shù)學(xué)方法，使本書既有理論內(nèi)涵又有實用價值。《界殼論精要及其應(yīng)用》可供從事系統(tǒng)論、控制論、信息科學(xué)、生物學(xué)、心理學(xué)、環(huán)境科學(xué)、醫(yī)學(xué)等相關(guān)學(xué)科研究的人員，以及哲學(xué)、美學(xué)、管理學(xué)、經(jīng)濟學(xué)、文學(xué)和宗教等社會科學(xué)領(lǐng)域的工作者和高校師生使用。

作者簡介

曹鴻興
研究員，1962年畢業(yè)于南京大學(xué)氣象系，先后工作于中國科學(xué)院地球物理研究所、中央氣象臺、中國氣象科學(xué)研究院。1982-1984年在德國洪博基金會的資助下在漢堡大學(xué)做博士后研究，1989-1991在聯(lián)合國氣候變化政府間委員會(IPCC)第一工作組(在英國)從事溫室效應(yīng)模擬研究。從事過天氣氣候、數(shù)理統(tǒng)計、系統(tǒng)預(yù)測等方面的研究和業(yè)務(wù)工作。著有《氣候動力模式與模擬》、《系統(tǒng)周界的一般理論——界殼論》、《動力系統(tǒng)自憶性原理——預(yù)報和計算應(yīng)用》等多部專著，發(fā)表論文270余篇。其中界殼論被譽為我國五大原創(chuàng)智能科學(xué)基礎(chǔ)之一。曾任世界氣象組織氣候委員會委員、中國生命科學(xué)學(xué)會理事、《模糊系統(tǒng)與數(shù)學(xué)》編委、英國皇家氣象學(xué)會會員等，現(xiàn)任中華洪堡學(xué)者協(xié)會副秘書長、《中華文藝家》副主編等。本人多才多藝，出版過文學(xué)作品集，業(yè)余還從事書畫藝術(shù)。
封國林
研究員，教授，博士生導(dǎo)師。1988年畢業(yè)于北京師范大學(xué)物理系，1988-1991年在江蘇農(nóng)學(xué)院工作；1991-1993年在北京師范大學(xué)物理系和中國氣象科學(xué)研究院攻讀非線性系統(tǒng)學(xué)專業(yè)，獲碩士學(xué)位；2002年于蘭州大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院大氣科學(xué)系獲博士學(xué)位；后在中國科學(xué)院大氣物理研究所做博士后?，F(xiàn)為國家氣候中心研究員，并為揚州大學(xué)教授、蘭州大學(xué)和南京信息工程大學(xué)兼職教授，主要研究方向為氣候預(yù)測、極端氣候事件與全球變化、計算物理、氣候與經(jīng)濟決策等。主持和參加科技部和國家自然科學(xué)基金會的多個科研項目，發(fā)表論文100余篇，出版《陸一氣相互作用對我國氣候變化的影響》、《觀測數(shù)據(jù)非線性時空分布理論和方法》等論著。擔(dān)任氣候、數(shù)學(xué)、物理等不同學(xué)科的學(xué)會的多個社會兼職。
蔡秀華
工學(xué)碩士，工程師，先后做過氣象通訊和情報等工作?，F(xiàn)在中國氣象科學(xué)研究院從事環(huán)境影響評價及氣候變化的研究，主持和參加過多個大氣環(huán)境評價及氣候檢測、預(yù)測研究項目。對熱帶氣旋、龍卷風(fēng)、暴雨、寒潮和大氣污染等氣象災(zāi)害對環(huán)境造成的影響進(jìn)行過研究，在氣象、電子和計算機等刊物上發(fā)表過20多篇論文，如《自記憶時序模型及其應(yīng)用》、《影響靖宇核電站地區(qū)的溫帶氣旋的統(tǒng)計分析》、《資料插值的進(jìn)展》，以及《人工智能與大氣記憶性》等。
夏長虹
高級工程師，1985年畢業(yè)于北京科技大學(xué)金屬壓力加工專業(yè)。畢業(yè)分配到北京有色金屬工業(yè)總公司，在工廠工作到1999年，歷任助理工程師、工程師、高級工程師。后在北京市豐臺區(qū)職工大學(xué)任經(jīng)濟管理系教師。2000年到首都經(jīng)濟貿(mào)易大學(xué)企業(yè)管理研究生班進(jìn)修，2010年到中國人民大學(xué)商學(xué)院做訪問學(xué)者。任教的主要課程有《管理學(xué)原理》、《工商企業(yè)管理》、《企業(yè)質(zhì)量管理》。主要研究方向為成人管理學(xué)的教學(xué)方式方法、企業(yè)文化、領(lǐng)導(dǎo)理論、組織理論。主要學(xué)術(shù)論文有：《激勵管理中必須重視“尊重需要”》、《成人管理學(xué)案例教學(xué)的探索與研究》、《變革者必須充分認(rèn)識組織文化的剛性特征》等。

書籍目錄

代題詞
前言
題詩
    第一部分
第一章  界殼現(xiàn)象及其理論
  1.1  界殼和界殼現(xiàn)象
  1.2  界殼現(xiàn)象圖例
  1.3  界殼結(jié)構(gòu)、功能和變化
  1.4  界殼理論及其方法
  1.5  界殼特征和原理
  1.6  界殼論與控制論、協(xié)同論和耗散結(jié)構(gòu)論的關(guān)系
  參考文獻(xiàn)
第二章  界殼要素及其量化
  2.1  開放度、交換率與衛(wèi)護(hù)力度
  2.2  界殼量化
  2.3  界殼的比較和評價
  2.4  界殼套和界殼匯
  2.5  對競爭力的應(yīng)用
  參考文獻(xiàn)
第三章  界門與界壁
  3.1  界門
  3.2  界壁
  3.3  界殼開放度的上界
  3.4  時間與界殼
  3.5  界門與生物進(jìn)化
  3.6  麥克斯韋妖
  參考文獻(xiàn)
第四章  界殼成因與數(shù)學(xué)表示
  4.1  一般性成因
  4.2  從熵平衡來解釋界殼存在
  4.3  從邊界條件來詮釋界殼
  4.4  界殼數(shù)學(xué)表示
  4.5  模糊界殼
  參考文獻(xiàn)
第五章  熵平衡、信息與預(yù)報
  5.1  熵平衡方程
  5.2  開放度熵判據(jù)
  5.3  交換率熵判據(jù)
  5.4  時變熵平衡方程
  5.5  地球系統(tǒng)的熵平衡
  5.6  信息型界殼
  5.7  自組織的信息判據(jù)
  5.8  界殼的預(yù)報和優(yōu)化
  參考文獻(xiàn)
第六章  動態(tài)方程及其模型
  6.1  動態(tài)方程一般形式
  6.2  單狀態(tài)變量模型
  6.3  人口-移民模型
  6.4  科技進(jìn)步
  6.5  偏微分方程模型
  參考文獻(xiàn)
第七章  自憶-界門模型
  7.1  引言
  7.2  系統(tǒng)自憶性原理
  7.3  自憶-界門模型與時空表達(dá)
  7.4  地球溫室效應(yīng)與大氣界殼
  7.5  自憶-界門模型的應(yīng)用
  7.6  自憶預(yù)測模型
  7.7  灰色自憶模型
  參考文獻(xiàn)
    第二部分
第八章  動力系統(tǒng)與非線性
  8.1  動力系統(tǒng)
  8.2  Lorenz系統(tǒng)
  8.3  語言學(xué)習(xí)模型
  8.4  含界殼要素的動力系統(tǒng)模型
  8.5  零維氣候模式的非線性特征
  參考文獻(xiàn)
第九章  界殼論與非經(jīng)典集合論
  9.1  模糊集
  9.2  可拓集
  9.3  統(tǒng)一集
  9.4  粒集
  9.5  泛系理論
  9.6  界扉集
  9.7  界殼-集對分析
  9.8  界殼論中的數(shù)學(xué)問題
  參考文獻(xiàn)
第十章  在自然科學(xué)中的應(yīng)用
  10.1  醫(yī)學(xué)
  10.2  物理
  10.3  數(shù)學(xué)
  參考文獻(xiàn)
第十一章  在社會科學(xué)中的應(yīng)用
  11.1  心理學(xué)
  11.2  體育
  11.3  文明演進(jìn)
  11.4  經(jīng)濟
  11.5  商業(yè)
  11.6  文學(xué)藝術(shù)
  11.7  法律
  11.8  考古與風(fēng)水
  參考文獻(xiàn)
第十二章  地學(xué)和環(huán)境
  12.1  氣候變化
  12.2  大氣環(huán)境
  12.3  生態(tài)環(huán)境
  12.4  人類生存空間
  12.5  水文、水資源
  12.6  農(nóng)業(yè)
  參考文獻(xiàn)
第十三章  安全和管理
  13.1  信息安全技術(shù)
  13.2  網(wǎng)絡(luò)界殼
  13.3  管理
  參考文獻(xiàn)
附錄A1
附錄A2
附錄A3
附錄B1(英文)
附錄B2(英文)

章節(jié)摘錄

版權(quán)頁：插圖：2.界殼論與原子光譜結(jié)構(gòu)的聯(lián)系原子體系（系統(tǒng)）是由原子核（由質(zhì)子和中子構(gòu)成）和圍繞它旋轉(zhuǎn)的若干個殼層軌道上運動的電子所構(gòu)成。原子體系又被其包圍環(huán)境更大的分子系統(tǒng)所包圍，分子系統(tǒng)又被細(xì)胞系統(tǒng)所包圍，依次類推，層層嵌套。界殼是系統(tǒng)內(nèi)部（系里）與外部環(huán)境的交界面或中介面，界殼處在系統(tǒng)的外周，它由界壁和界門組成。界壁是“絕緣”的，不容許物質(zhì)、能量和信息通過，界門是司交換功能，即是環(huán)境與系統(tǒng)間交換的通道.原子核外電子當(dāng)受激輻射光子產(chǎn)生軌道躍遷時就起著界門的作用。這樣，距離原子核最遠(yuǎn)的一層上的電子，即所謂的價電子，它們形成了原子體系的周界。氫原子最簡單，只有一個電子繞原子核旋轉(zhuǎn)，即只有一個界殼，相應(yīng)地氫原子的光譜相對于元素周期表上的其他元素的原子光譜要簡單些。原子序數(shù)越大的原子，其外層的電子所分布的殼層越多，結(jié)構(gòu)越復(fù)雜，其光譜也越復(fù)雜。這是由于由量子數(shù)組（nljjs）所產(chǎn)生的可能的組合狀態(tài)越多，各層電子能級的簡并度越大，相應(yīng)的原子光譜譜線越細(xì)密。這樣，原子的某一殼層的電子從能量較高的軌道向能量較低的軌道躍遷時將自發(fā)輻射光子；反之，原子的某一殼層的電子從能量較低的軌道受激吸收外來的光子就躍遷到能量較高的軌道。當(dāng)外來光子加于電子受激輻射而躍遷到能量較低的軌道并輻射出兩個能量相同、位相相同、偏振相同和傳播方向相向的光子時，原子系統(tǒng)與外界環(huán)境發(fā)生能量的交換和信息的交換。由于光子是基本粒子，也是一種物質(zhì)。這樣，在原子體系和外界環(huán)境間發(fā)生了物質(zhì)交換，因此原子體系是一個有一定開放度和交換率的半開放系統(tǒng)，只有當(dāng)原子外層軌道的狀態(tài)被電子填滿時，即原子處于穩(wěn)定狀態(tài)時，外層電子對原子核起到了衛(wèi)護(hù)和屏蔽的作用，也就是起到了界殼的作用。原子光譜結(jié)構(gòu)與系統(tǒng)界殼的聯(lián)系值得做進(jìn)一步的深入探討。

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