1、复杂系统建模与仿真复杂系统n 复杂系统的特点n 系统是由多个元素组成n 元素之间具有直接或间接的交互作用n 元素之间的交互作用是非线性的（元素间相互影响、相互作用不能简单地线性叠加）复杂系统n 复杂系统的特点（续）n 元素间的相互作用存在着反馈关系（因果关系链是环形的，许多因素之间形成互为因果关系）n 系统是动态而非静止的n 系统中关系的含义很广泛（系统中关系可以是数量之间的关系，也可以是逻辑关系）复杂系统n 复杂系统的特点（续）n 复杂系统的构成元素具有主动适应性n 复杂系统具有层次结构n 系统是开放的（开放系统与系统外的环境存在着信息与能量的交换。环境的影响是随机的，系统内的元素受到系统状
2、态的影响往往也是随机的）复杂系统计算机建模n 时代背景n 还原论：对任何事物，特别是复杂事物的认识和理解，可以通过分析组成结构来理解整体，而复杂事物、复杂系统的运动规律则可以从它的各个组成部分的运动规律中推导出来。即：整体等于局部之和。复杂系统计算机建模n 时代背景n 系统科学：任何系统都是一个有机的整体，它不是各个部分的机械组合或简单相加，系统的整体功能是各要素在孤立状态下所没有的。即：整体大于部分之和。复杂系统计算机建模n 复杂性研究n 老三论n 一般系统论n 控制论n 信息论一般系统论n 系统思想源远流长，但作为一门科学的系统论，人们公认是理论生物学家 L.V.贝塔朗菲创立的。他在 19
3、52年发表 “抗体系统论 ”，提出了系统论的思想。n 确立这门科学学术地位的是 1968年贝塔朗菲发表的专著： 一般系统理论 基础、发展和应用 ，该书被公认为是这门学科的代表作。一般系统论n 系统论认为，整体性、关联性、等级结构性、动态平衡性、时序性等是所有系统的共同的基本特征。这些，既是系统所具有的基本思想观点，而且它也是系统方法的基本原则，表现了系统论不仅是反映客观规律的科学理论，具有科学方法论的含义，这正是系统论这门科学的特点。n 系统论的基本思想方法，就是把所研究和处理的对象，当作一个系统，分析系统的结构和功能，研究系统、要素、环境三者的相互关系和变动的规律性，并优化系统观点看问题，世界上任何事物都可以看成是一个系统，系统是普遍存在的。控制论n 1948 年诺伯特 维纳发表了著名的 控制论 关于在动物和机中控制和通讯的科学 一书以来，控制论的思想和方法已经渗透到了几乎有的自然科学和社会科学领域。n 维纳把控制论看作是是一门研究动态系统在变的环境条件下如何保持平衡状态或稳定状态的科学。
