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如何定量描述系统结构

已有 4120 次阅读 2011-3-7 17:10 |个人分类:信息探索|系统分类:科研笔记| style, 自然界

不同的系统,其结构是不同的,越是我们认为“高级”的系统,其系统的结构就越复杂,反之,越“低级”的系统,其结构就越简单。这种“高级”和“低级”的区别在自然界中也不难理解:生物的结构显然比非生物结构复杂;高等生物显然比低等生物结构复杂;人类社会结构显然比猴类社会结构复杂。

以上的“结构复杂程度”作为一个定性的概念,并不难被我们理解,这个概念的含义是清晰的。那么,对于这么一个具有清晰含义的概念,能否进行定量的描述呢?

从系统的结构划分来看,一个系统的结构复杂程度,应该包含它的组分结构和交互结构的复杂程度。所以,我们至少可以从这两个方面入手来考虑对结构复杂程度进行定量描述的问题。

张学文在其著作《组成论》中已经非常简明而且通俗地,在“广义集合”概念基础上给出了一个“系统复杂程度”计算公式,

C = NLnN – (n1Lnn1, n2Lnn2, n3Lnn3…nmLnnm) ,

其中:n1+n2+n3+… +nm = N

ni是第i类样板的样量。N,自然就是系统总的样量了。

我认为这个公式描述的就是“系统组分结构的复杂程度”。

但系统的结构复杂程度应该不仅仅是由组分结构复杂程度一个量就能完整描述的,因为系统的交互复杂程度也是重要的一个方面。举例说一套小孩玩的积木,散落在地板上,这时这套积木的复杂程度比用它们全部堆砌好象一座房子的时候比,哪个结构的复杂程度更高呢?一般会认为堆砌好的时候,这套积木的结构复杂程度更高,但从组分结构复杂程度来看,同是一套积木,都是由不同形状的积木各数块组分的,组分结构的复杂程度是一样的,但整体结构的复杂程度是有差异的。



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