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系统之对称

已有 816 次阅读 2021-11-8 12:42 |个人分类:系统学与科技哲学|系统分类:观点评述

用二分法来分析,世界上的事物,不是对称的,就是不对称的。不对称性也可以被认为是属于对称性问题之范畴。这里即来探讨一下事物对称性方面的系统问题。

1. 对称与不对称

研究此问题,首先要搞清楚,何为对称与不对称?对称与不对称首先是个几何问题,其定义应该指不同事物对于某个点、直线或平面而言,是否存在两部分形状一一对应关系,亦或可认为是否存在某种相同性。而这同时也是个逻辑问题,当今世界逻辑上已定义的事物之不对称至少有以下几种,分别是经济学中的信息不对称、化学合成中的手性不对称、对抗双方水平级差巨大的军事不对称和物理系统结构的几何不对称等。杨振宁与李政道获诺贝尔物理奖的宇称不守恒,也是一种不对称,因为该原理成立所以我们周围才没有反物质存在。

对于所谓对称,生活中与科技中遇到的这一类现象是很多的。比如人的身躯是左右对称的,汽车飞机是左右对称的,电子学中的运算放大器第一级放大器件是左右对称的(称之为差分放大器),许多电路在版图布局时要求对称,精密机械在制造时要求严格对称。以上这些都是对称。

或可说,一切对称与不对称,都可归结于数学问题。而数学中的对称,有镜像对称、反对称(比如一个函数与其反函数的曲线)、圆心对称等几种,可以说,数学对称是普遍存在的,该问题是数学的基本原理之一。从逻辑上来讲,具有某些特定之相似与重复性质的事物是为对称,否则是为不对称。

但是真实世界中情况是,对称只是在哲学上存在而已,其在物理上往往无法严格符合,比如说,虽然人都是左右对称的,有左右手、左右腿,但左手、左腿的大小,不是完全等于右手、右腿的大小,它们之间必有一定误差。再比如家具、机械等,即使大略看上去符合左右对称,但如果用游标卡尺、螺旋测微仪等测量,也是有误差存在的。所以说,没有物理上完全的对称,在对称中是有不对称存在的。这个道理即在于,不可能使得左边有多少个原子,右边也就有多少个原子,两边的总原子数总会有差异,这是一种非理想的性质。由此可见,物理对称性与数学对称性还是有一定差别的。

2. 科技文化中的应用

对称与不对称原理之具体种类,或许可分为自然现象之对称与不对称、工程设计之对称与不对称与社会文化之对称与不对称。

计算机有对称计算机和不对称计算机之分。对称计算机和不对称计算机的主要区别是多核CPU(中央处理器)是同构或异构,比如Intel Core i5就是同构的对称计算机,龙芯CPU搭配GPU的天河一号就是异构的不对称计算机。

关于美学中的对称与不对称,其原理或为,过度的对称会给人以呆板机械的感觉,而过度的不对称则给人以怪异反常之感觉,本人认为适度的不对称为最好的布局选择。当然,或应根据不同需要,选择合理的对称程度。

3. 信息不对称与交流

1996年的诺贝尔经济学奖授予“信息不对称”这一学说,其主要内容即为在社会中,人们占有的信息量是不一样多的,有的人多、有的人少。但是,发现信息不对称或许不是最终之目的,而实现社会信息对称化才是理论上之目的。

知识对每个人来说,或可分为几类,分别是:

一、人人都不会,你也不会,这种知识是对称的;

二、人人都不会,你却会,这种知识是不对称的;

三、人人都会,你却不会,这种知识也是不对称的;

四、人人都会,你也会,这种知识是对称的。

知识的类型还可分以下几种:世界上没人知道;仅有极小一部分人知道;许多人知道;所有人都知道。

如果某种知识已经不是未解之谜,但是只有很少一部分人掌握它,这就造成信息不对称,其不对称之程度依此部分人之数量而定。至于信息不对称的形成,既有人为政治经济因素(比如国与国之争),也有客观自然因素(如社会信息不畅),原因各不相同。撰写书籍与该理论之关系即在于,人人都很容易就了解的内容,不必高手来写;但没人会的内容,写出来又要让人看得懂;同时,只有一小部分人懂的内容,需要大规模普及。而说起来,做这些行为都是在消灭信息不对称问题!

关于使信息对称化的努力有很多,比如电子领域常给出的FAQ(Frequently Asked Question)(常见提问)、小时候读过的《十万个为什么》系列丛书、药物所配有之使用说明书,这些都是为使信息能顺畅传递而做出的努力。但其实最有效的消灭信息不对称的方法是直接交流,前述方法都是单向的,而直接交流则是双向的。不过在实际生活中,其往往难以实现。原因有:核心技术保护;劳动有偿,人们不会把自己辛辛苦苦学会的知识无偿教授予人;某些知识只有个别人懂,而需要学习的人又很多,人手忙不过来。但即使作者不想保密,写书也往往无法覆盖一切问题,且学生所犯错误又无奇不有,什么刁钻古怪的类型都有,因此把书面文字描述与直接交流结合起来,或为最好之方法。

对于交流还要注意,进行交流之问题,必须有一定价值。如果你把一些简单易懂的问题拿去与他人进行交流,那是浪费其时间和生命的行为,有时会导致不满。

此外,交流对于工业生产,亦有某些意义。在生产工业品时,设计者与使用者之间进行交流,百利而无一害。这样也就相应消灭了设计者与使用者之间对于产品功能要求上的信息不对称。说起来,人的交流非常类似于互联网运行,后者既有下载,又有上传,这其中的用户权限等问题就造成了信息传输以及拥有之对称与不对称的问题?原理应是如此。



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