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科学综合与通讯领域大流量低延时理论若干思考: lulingkxw 2020-9-5 22:14; 科学综合与通讯领域大流量低延时理论若干思考近日，再读华为公司总裁任正非先生在 2016 年全国科技创新大会上题为《以创新为核心竞争力为祖国百年科技振兴而奋斗》的报告，引发了笔者关于科学综合研究与通讯领域 “ 大流量、低延时的理论 ” 的一些思考。从总体看，科学理论越靠近基础的根部，越能彰显科学系统的综合性和科学原理的统一性。因此构建科学综合理论系统，采用科学综合研究方法，便于我们调动更强大的理论资源来更有效地说明大系统、复杂系统的问题。这对通讯工程应用理论、应用技术的创新发展将可提供更有效的支持。一、关于数学与哲学的综合研究。将数学坐标系与八卦模型统一，启发我们建立一种可以转换形态的 “ 集成数模 ” ，将复杂的 “ 集成数模 ” 简化，符号化、标准化，并通过 “ 集成数模库 ” 共享信息等途径，大幅度减少信息传输流量。从理论上，在将数学坐标系与八卦模型融合统一的理论模型中，任何一个 “ 点 ” 既可延展为近似无穷大的系统，而又可回归为一个点，从而形成 “ 集成数 ” 的概念。此数不仅包括自然数及其各种组合，也包括哲学符号系统的组合，在模型中，也可以称之为 “ 集成数模 ” 。当然，每一类集成数模，还需设置相应规范的定性表述标准，它类似 “ 二维码 ” ，但二维码所代表的信息是非标的，而集成数模更积极致力于集成标准信息，形成高级和超级标准集成数模。用数学坐标系与八卦模型统一的综合理论模型将复杂的信号简化之后，可让传输信息量大幅减少，在需要提取信息时再还原。这类似于电脑工具 “ 压缩包 ” ，但压缩包也是非标的，而集成数模追求集成标准信息，其目的是为了进一步减少信息传输量，让标准集成数模根据 “ 模号 ” 在临近终端的 “ 集成数模库 ” 里直接提取有关信息。二、关于天文学和地球科学综合的物理学研究。通过 “ 地球能量系统散发效应 ” 和 “ 地球陨击对趾效应 ” ，启发我们去探索更有利于信息传输的空间环境条件，以类似陨击过程释放的能量 P 波和 S 波的性质和运动机制来寻找更有效的低延时，高保真的信息传输途径。在地球大气层中，对流层、平流层、臭氧层、中间层、热层和散逸层依序分布，与地球内部各圈层的能量性质和强度呈现了一一对应的关系。它们依序对应着地壳、地幔（上地幔和下地幔）和地核（外核和内核），以及它们之间的转换层。大气层或风起云涌，或宁静晴朗，或低温零摄氏度以下，或高温数千摄氏度。在如此长距离、大范围、持续广泛的地球能量系统散发空间中，人工通讯信号如何借助地球能量投射方式，以及大气层不同区间能量分布状态，优化通讯传输效果？尤其是在怎样的电磁场及磁力线运动方向等组合条件下，让信息传输的速度和保真度更高？这是值得研究的。此外，地壳陨击成因科学综合研究成果，还可为改善通讯工程施工技术所用：对通讯基站选址采用较简便的地貌识别技术（类地天体陨击地质痕迹识别技术），辅以气象云图，便可以在特定范围内，尽量识别地质灾害易发点（某类陨击地质裂带交叉点等）、地磁异常区（某类陨击地质构造靶点等）、风口、水口、雷区（陨击地质裂带与靶点交汇处等，以及特殊矿区），从而有效规避相关威胁和干扰通讯安全的因素。根据类地天体陨击机制的研究可知，在地球被巨大的外天体撞击时，会出现强大的能量释放运动，其中部分能量（冲击波）会从靶点出发，以 P 波和 S 波定向传输能量的方式抵达地球对趾点，在靶点区域直接形成撞击坑（环形山坑）的同时，在对趾点形成放射坑（蜘蛛状坑）。这种现象至少可以说明地球是一个可以精准并有效传导能量的大导体， P 波和 S 波形成的远途传输和聚焦效应非常强大，甚至超高能态的地核、超高负压的地幔也没有阻挡或吸收掉 P 波的穿越。值得注意：通讯传输是否可以利用地球自身为导体，尤其是类似 P 波的定向运动和 S 波的定向聚焦机制来实现更有效的低延时高保真的信息传输？三、关于化学的综合研究。基于物理学、化学和生物学自然逻辑的统一性，启发我们借助化学元素周期表的方法建立化合物周期表，以呈现某类化合物各种性质的周期律，让最接近我们所关注的化学性质（偏性）的化合物依序排列。必要时，对其形成和保持稳定性质的环境条件也排列出来，尽量清晰地呈现化合物各种偏性组合及其相关环境条件的周期规律，以便寻找更适用的通讯工程所需要的新材料（化合物），以及生产加工条件。四、关于生物学的综合研究。导致地球原始生命胚种形成的陨击机制，以及这些胚种卓越的记忆、储存和表达功能，或可启发我们去开发性能更卓越的 “ 光刻机 ” 。关于生命能量模型与陨击能量模型对应性的科学综合研究揭示，在地球表面广泛分布的原始生命胚种，为一类记忆了特定能量信息模型的 “ 化合物 ” 。那些最初人类肉眼均难以观察分辨的超微物质形态竟然能记忆如此复杂、巨量信息，最后还可以完美地表达它已记忆储存的信息，成为一棵参天大树或一种高级动物，等等。我们可否借助大自然陨击过程 “ 育胚 ” 的原理来 “ 培育 ” 集成数模载体这类 “ 种子 ” ？原始生命胚种培育的过程表现为一种持续变化的特殊 “ 物质态 ” ，虽然，人类或许永远都无法制造出真正的原始生命胚种，但胚种育成机制或可启发我们去探索更有效地记忆信息的基础物质，及其 “ 物质态 ” 和性能更卓越的 “ 光刻机 ” 等加工条件。 —— 科学系统是人类的主体思维系统，从近代科学的大分化，再走向现代科学的新综合，是人类社会思维系统发展成长的重要标志。展望未来，基于我国已拥有东西方两大科学系统资源整合的新优势，可望率先形成当代综合科学基础理论新体系，通讯系统大流量、低延时的新理论、新技术、新观点将大量涌现，并逐步优化完善，从而为我国通讯工程技术和相关产业高质量跨越发展提供更有力的支撑。陆玲，女， 1958年生，副研究员、复旦大学经济学硕士、第四军医大中医药学硕士课程进修班结业、中科院心理所管理心理学高级班学员；广东省生态学会理事，深圳市生态学会高级顾问，万信达企业北回归线生态文化顾问。研究方向：科学综合、复杂系统。邮箱：luling2015@qq.com （注：此文刊载广东科技2020年9月4日第七版）; 个人分类: 生态综合|2475 次阅读|0 个评论

3-3 应征科技难题：广义生态学原理研究: lulingkxw 2018-3-6 12:05; 广义生态学原理研究陆玲广东省生态学会关键词广义生态学科学原理综合科学一体化问题概述站在科学综合的角度看，人类社会是一个有机整体，科学是社会的思维系统，社会的思维引导着社会的行为（社会运动）。自从牛顿的《自然哲学的数学原理》于 1687 年发表以来，三百多年来，由于科学的发展，科学研究系统的社会分工，各学科把握一个特定的范畴，加快了科学的进步，现代科学取得了举世瞩目的成就，有力地支撑了人类工业文明的高度发展。但长期分化的科学系统，在一定程度上切割了科学理论系统之间的有机关系，这导致了不少科学偏见，也是导致现代社会人与自然关系分割，生态问题加剧的思想根源。一个多世纪以来，尤其在近半个世纪以来，现代生态学以其理论综合的优势，在社会生态问题加剧，需要缓和矛盾的强烈需求呼唤下获得了迅猛的发展。它从一个从动物学中分化而来的，关于动物与环境关系的边缘学科，演变成为跨越社会科学与自然科学两大科学体系、与哲学、数学逐步融合的一级学科，成为多学科综合的理论工具，成为一个持续快速扩展的庞大科学群落。这显示了生态学的基本原理所揭示的自然规律与自然现象更广泛的契合性。马克思曾经预言：“科学只有从自然科学出发，才是现实的科学，历史本身是自然史的，即自然界成为人这一过程的现实部分。自然科学往后将包括关于人的科学，正像人的科学包括自然科学一样：这将是一门统一的科学”（《马克思恩格斯全集》第 42 卷第 128 页）。生态学与各个学科融合发展的大趋势说明，马克思的预言正在应验。我们国家在进入中华民族伟大复兴的征途上，正以科技创新为引擎，建设一个世界领先的科技强国。为迎接科学大综合、大创新时代的到来，做未来下一代科学系统发展的领头羊，就必须从基础理论做起，从源头做起，布局好未来科学理论研发的新阵容，学术界需要对目前科学综合的趋势做一个认真的研判。笔者通过研究认为：当前的科学综合一体化以现代生态学原理为工具，趋向现代生态学与中国传统生态学理论系统的综合（它可以“广义生态学”为标志），并同时实现自然科学和社会科学原理的融通（它可以“自然 - 社会生物生态学”为标志）、数学和哲学的统一（它可以“生态度学”为标志。“度”意为质和量的关系），在现代科学系统分化后实现新的综合，并将科学系统还原为一个整体之后，将更有效地演化出新一代的综合性科学理论系统。经过了初步的探索，笔者找到了将科学系统还原为一个整体学科的切入口——广义生态学原理。广义生态学原理的提出是在生态学理论系统迅猛发展，它从自然科学跨越到社会科学，并逐步广泛地与各个科学理论系统融合的过程中。笔者在 1992 年开始采用生态学原理与现代管理学原理结合创建了将自然科学与社会科学统一起来的《企业生态学的原理》，并作为硕士学位论文在 1993 年复旦管理学院通过答辩。然后，并将该理论逻辑升级，延伸到人类社会，从而撰写了《试论人类社会与自然界的生物统一性——社会生物生态学原理探讨》的科学论文，该论文对广义生态学原理研究领域的核心主体 : “社会生物”与自然生物系统的统一性进行推演。该文入选 1995 年 7 月在北京举行的中国科学技术协会第二届全国青年学术年会论文集。同年，笔者接着在推演了人类社会的生物属性的基础上，推演到广义的自然 - 社会及其多个系统组建水平的“宇宙生态系统”，从而对广义生态学原理的基本主体“广义生物”的生物属性进行了逻辑推演，撰写了《刍议宇宙的生物统一性——广义生态学原理探索》，并于同年 11 月在中国生态学会第五届全国学术年会论文集上发表。如此，分三步将生态学科学原理贯通在 “广义生物”与 “广义生物”的生态关系中。基本概念：广义生态学借助生态学的原理，通过逻辑推理把微生物、菌类、植物和动物（包括人类社会）等生物组织形态及其各个组建水平即整个宇宙生物系统，都纳入了 “ 生物 ” 的范畴之中，将各生物系统之间主客互置的生态关系作为广义生态学的学科研究对象，使之成为一门可包容一切研究对象的没有边缘的新型学科，成为研究广义生物系统与生物环境相互关系的规律的科学理论系统。本研究通过简述广义生态学原理及其理论模型，表明广义生态学原理是把社会科学与自然科学综合起来的理论工具。广义生态学的数学和哲学抽象——广义生态学原理的理论模型广义生态学理论系统所建立的广义生态学理论模型，是一个可以将现代数学坐标系与八卦模型综合统一，互相推演的模型。 ——广义生态学模型系统既是综合的、也是分化的科学思维工具。每一个模型都可以独立应用，即能保持数学坐标、阴阳图和八卦图的独立功能；其次，每两个模型之间都可以互置应用，即任何一个模型都兼备其它模型的功能；人们还可以根据需要把这些模型并联、串联或以其他方式综合起来，从而使科学的综合与分析达到任意级数的组建水平。根据不同的需要，人们采用不同模型可以对宇宙生态系统进行定性与定量的、确定性与非确定性的、精确性与非精确性的研究。同时它又可被应用于局部与整体的、静态与动态的、系统分析与综合相结合的研究中。更值得注意的是，它既可以与人类思维系统沟通，又能与计算机语言兼容，是实现哲学与数学语言交流的良好工具。无论从模型图象还是从应用的功能看，它都能圆满地表达广义生态学的原理，显示了该系统将被不断开发的巨大潜能。 ——广义生态学关于生物系统是形态多样性和功能系统统一性的有机体的原理，它与自然生物有机体的功能系统、以及易经的五行学说原理相吻合，广义生态学关于人类社会与自然界的生物统一性的原理和八卦模型的“天人合一”的思想达成了哲学的共识。 —— 八卦模型“时空合一”的综合预测方法和广义生态学关于时空生态位的分析方法可以取得数学的公共解。通过广义的时空生态位的研究，人们将能有效地测定生物系统各阶段的发育特征，从而使广义生态学的科学的思维更具有超前探索性。附：已经开展探索的广义生态学原理应用研究课题：（ 1 ）元素周期三维模型及元素周期律形成条件猜想（ 2 ）企业生态学原理研究（ 3 ）复合经济生态系统设计理论模型（ 4 ）儿童科学综合课程（ 5 ）儿童营养膳食中西医结合的生态平衡研究面临的问题现代生态学已经从自然科学领域广泛渗透到社会科学，科学理论的逻辑从机械运动模式逐步向生物生态运动模式演进。前期的工作说明这具有可行性的。我的工作只找到科学综合还原为一个整体的理论切入口。进一步深入的研究还没能启动，因为自身各种条件所限，感到力量太微弱，课题涉及的理论太广博、太渊厚，发现的理论意义越大，越感到自己的责任更重，需要组织专门的优秀科研团队来攻关，需要国家课题来支持这个特别重要的研究。科学综合一体化基础理论的完善是一个需要多学科协同努力，艰苦奋斗过程。本项目应重点完善基础原理部分，对二级学科和应用技术提供范例。更广泛的应用理论和应用技术开发可在社会需求的推动下来完成。例如：儿童科学综合课程和中西医结合营养食谱等。建议国家科学部门，组织多学科综合的研究团队，发动一些对中国传统生态学和现代生态学原理结合感兴趣，有创新思维能力的专家一起推动科学系统的大综合。为让它更有效地孵化第二代科学综合学科，并成为未来科学发展的新群落、新的增长点而打基础。重要意义 1 、科学意义：科学是人的认识对自然规律的反映，对自然规律的揭示。而自然界是一个逐级组建综合的统一系统，科学必然也是一个可以逐级组建综合统一的理论系统。探讨将社会科学与自然科学一体化的生态学原理，将更有效地促进科学系统还原为一个整体，更好地揭示自然界生物生态运动规律的统一性。在现代科学系统从新的分化又走向新的综合的历史进程中建立的广义生态学理论系统，不是要取代一切学科分支，而是要实现各学科分支的科学理论兼容和联网，使各学科终端更有效地共享科学整体的资源。它将可有效地减少学科偏见，谋求科学的共识，以便尽可能地凝聚科学整体的力量去化解人类社会日趋复杂的生态矛盾。将社会科学演绎为较高级的自然科学。它将可以更有效地揭示社会运动的自然规律统一性，更有效地利用自然科学的科学理论资源加快社会科学的发展。在广义生态学原理基础上建立新的科学分化系统，将可以更有效地揭示跨学科系统、自然复杂系统动态的、模糊的、长期持续的自然规律。通过本课题的研究，将可促使中国科学基础理论创新顺应科学发展潮流，兼容东西科学系统的资源，顺应社会科学自然化，自然科学与社会科学一体化，科学系统生态化等未来科学发展的大趋势，更快抢占理论新高地。 2 、社会意义：我们生长在一个生态科学资源特别深厚的国度，我们又在改革开放的大环境下，学习和引进、发展了现代生态学，中国科学界有责任、也更有思想理论资源来推动现代科学系统实现新的综合统一。在人类社会有机体中，社会行为的误区往往来自社会思维的偏见，社会科学与自然科学的分离是导致人与环境生态关系恶化的思想根源。因此，实现科学系统的综合是化解生态危机、实现人类社会可持续发展的必然选择。开发科学理论综合的学科，才有可能开发科学综合的课程，才能更有效地建立综合的教育系统，加快综合型人才的培养。适应未来科学进一步综合发展的新时代。 3 、经济意义：该课题主要是基础理论研究，它的经济意义将通过构建在其基础上的综合理论学科和综合应用技术来更直接体现。; 个人分类: 生态综合|1915 次阅读|0 个评论

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