控制论

研究各种系统控制和调节的一般规律的横断学科。是一般系统论的三大组成学科 (系统论、控制论、信息论) 之一。它把生物机体、机器装置、社会等性质不同的系统的共同特征，如“信息交流”、“定向控制”、“反馈调节”、“自组织”、“自适应”等共同规律，抽象成形式化，使之成为适应于各学科的共同语言、概念、模式和方法，由此来研究和阐释自控系统、生物系统和社会系统的复杂现象。
控制论的基本概念是信息、反馈和控制。美国数学家维纳认为，客观世界有一种普遍联系，即信息联系，任钶系统所以能够保持自身的稳定性，是由于它具有取得、使用、保持和传递信息的方法； 在信息变换过程中存在着反馈信息。所谓反馈，是指一个系统的输出信息反作用于输入信息，或加剧系统的不稳定状态 （正反馈），或使系统趋于稳定状态 （负反馈）。所谓控制，是指一个系统依据内部和外部条件的变化而进行调整，以克服不稳定性，使系统稳定地保持或达到某种预定的状态的一种过程。反馈的目的，正是为了达到调节控制。
控制论的主要方法是类比法、功能模拟法、信息方法、反馈方法、黑箱系统辩识法等。类比法在控制论的创立过程中，曾起过开拓作用。它主要是在不同性质的系统中找出共同点，为广泛应用模拟法提供了逻辑基础。功能模拟法只着眼于功能和行为的相似，而不要求分析系统内部的机制和个别要素，不追求模型的结构与原型相同。人们可以通过对模型的研究来认识原型，预测原型的未知行为和功能；也可以通过对模型实现某种功能的内部结构的研究，推论原型的结构特点。信息方法着重从信息方面来研究系统的功能，把系统的有目的运动抽象为一个信息交换过程，用信息概念来分析和处理问题。反馈方法是用信息输出调整信息的再输出，即用系统运动的原结果调整系统的未来运动的一种方法。黑箱系统辨识法，主要用于那些既不能打开、又不能直接观察其内部状态的系统，如用电子计算机或电脑模拟人脑，以求解开人脑之谜。
控制论的创始人主要是美国数学家维纳 (1894—1964)。1943年，维纳与毕格罗、罗森勃吕特一起发表了著名论文《行动、目的和目的论》，首次用反馈来代替目的性的行为，这是控制论的萌芽；1948年，他的《控制论》 一书出版，从而奠定了控制论的理论基础。控制论作为 一门科学，经历了三个发展阶段： 经典控制论，现代控制论、大系统控制论。现在的大系统控制论，着眼于对那些规模庞大、结构复杂、目标多样、功能综合、因素众多的大系统的研究，追求动态规划和多目标择优方案。
控制论作为一种新理论、新技术、新方法，已经渗透正在渗透到自然科学和社会科学的各个领域，出现了工程控制论、生物控制论、神经控制论、经济控制论、社会控制论等。众多分支文艺控制论也是近30年来才诞生的一门新兴边缘学科。

控制论cybernetics

动物和机器中控制和通讯的科学。此定义是维纳(N.Wiener)在1945年发表的奠基性著作《控制论》的副标题。1956年艾什比(W.R.Ashby)指出：控制论研究的系统中能量无关紧要，而信息及控制却非常重要；它不是研究物件而是研究动作方式，本质上是研究机能和动态的；“控制论的真理不需要以其他科学为依据”。它研究系统中信息、调整和系统行为之间关系的共同规律，所以其结论不受具体系统物理属性的限制而具有普遍意义。它研究开放的复杂系统的机能，特别是高级动物的随意动作、机体的内稳态(homeostasis)以及人脑的智能等，指出信号负反馈闭环在实现这些机能中普遍的、根本的意义。系统为维持“生存”，须抗干扰之影响而使有关系统内变量保持稳态。这个过程称为调整。它的实现遵从下述必要变异度定律。
变异度是艾什比首先提出的，也是表述信息概念的一种方式。控制论不研究单独的一个“机器”， 而研究一组处于不同状态的相同“机器”的集合。设每一机器有n种(n是有限正整数)可能的状态，但每一给定时刻每一个给定的机器只能处于一种状态。称该机器可能有的状态数n为变异度(variety)，通常以n的对数表示。变异度是主要的控制论变量。对机器施加某一适当输入将使机器内原来的状态变到新状态。因机器集合中每个机器原来的状态各不相同，所以在同一给定输入作用下所变到的新状态也可能不同，称这个过程为对机器施行了一次变换。其后，再对机器换用另一种输入，机器集合将由这一组新状态变到另一组更新的状态。每一输入皆对应于一种变换，变换的结果依赖于机器现在的状态和所受的输入。变换是控制论常用的研究方法。但控制论仅研究具有特定规则的变换。在控制论中系统被视为具有这种变换规则的“机器”。如把外界干扰源D对系统T的干扰作用看做对系统的输入，它使原来处于某一给定状态的T发生状态变化。设D的变异度是V_D(以对数表示，下同)。因对每一干扰，T发生一状态变化，变化的结局之变异度V₀有可能高达等于V_D的程度。一般地说，此时系统的状态可能远离其稳态而出现不利系统“生存”的状态。为防止这种结局，我们引入与T以某种方式联结（通讯）的调节器R，目的在于减少V₀，使T回到稳态或其“附近”以免出现危险局面。R必须与T联结（通讯），它能以一定数目的不同方式影响系统状态的变换，这些方式的变异度是V_R。R可以与D有或没有直接联系，但设R是D的已给的确定函数。艾什比建立的必要变异度定律可以表述为：

V₀≥V_D-V_R

即当V_D已给时，为减少V₀，必须有足够大的V_R，称为必要变异度。此定律是成功地进行调节的必要条件。R与D、T的联结方式不止一种，例如图1中的(a)、(b)。图中E表示对于系统有重要意义的变量，称为基本变量，它依赖于T在受D、R作用后状态变换的结果。图中箭头表示信号或变异度传输的信道（见信息）。由此可见通讯的重要意义。图2表示控制的一种形式。C表示控制或命令，它规定一个目标，即指定E应处于某一预期状态（或状态的序列）。C和D共同影响E,R则用以保证预期状态的实现。

(a) 直接调节

(b) 反馈

图1 调节过程

图2 控制与调节

控制论的思想和基本结论广泛应用于模式识别、人工智能、复杂系统的自适应与自组织，机器学习、生物控制论和经济控制论等方面。比尔(S.Beer)把控制论应用于工业和政府部门管理方面并指出必要变异度定律对于管理部门的重要意义以及一个企业或机构的主要功能必须有相应的反馈环保证其实现。

《控制论》

美国数学家维纳(N.Wiener)在1947年写出，1948年发表的著作。1961年再版后，全书共10章。书中用统一的数学观点讨论了通信、计算机和人类思维活动，提出了自动化工厂、机器人和由数字计算机控制的装配线等新概念，介绍了用电子元件或机械元件组成的控制系统，以及使用统计方法研究信息的传递和加工，指出了如何用控制论的方法研究人的大脑和神经系统的生理活动，还提及有关社会控制等社会学问题。此书对整个科学界产生了深远的影响。它已译成多种语言，第2版的中译本于1963年由科学出版社出版。

控制论kongzhilun

研究如何利用环境影响系统使之达到预定目的的科学。系统可以是机器等工程设备，也可是生物，乃至人体。1948年美国数学家维纳(N.Weiener)发表《控制论》一书标志控制论形成，到现在40多年来，控制论发展经过了三个阶段：即经典控制论、现代控制论、大系统控制论。经典控制论把系统看成黑箱，仅讨论输入、输出的关系，这种方法避免了对系统结构的繁琐讨论，可以很快地达到控制系统、使之满足人们需要的目的。通常采用传递函数的数学工具，有很完整的理论体系和计算方法。把系统输出的一部分加到系统的输入端，使系统输出满足人们的要求，这一过程称为反馈，反馈分正反馈和负反馈两种。带有反馈的控制称为反馈控制，它既是经典控制论的重要概念，又是使系统满足人需要的重要设计方法。
现代控制理论提出状态空间概念，认为输入影响状态，状态决定输出，研究状态的变化与输入、输出的关系。这就将研究范围扩大了，提出可观性（状态与输出之间关系）、可控性（状态与输入之间关系）问题。对于线性系统现代控制理论有一套完整的理论，并形成一套规范的方法，能够系统地解决碰到的各种问题。大系统理论是在研究复杂系统演化时，按照分级管理、递归控制的思想形成的一套计算方法，它对于解决实际问题有很大作用，但也有人认为大系统研究没有形成理论。而且对于复杂大系统的研究，原有的状态空间等概念已经不再适用，应该在系统学复杂系统演化理论的基础上重新建立控制论的理论。
控制论方法讨论工程机械方面问题称为工程控制论，它运用物理规律，讨论在不同控制下，系统演化的问题，这方面理论体系完整、具体、方法完善，有着非常广泛的应用。从机床生产的自动控制，到宇宙飞船和航天飞机的设计制造，现在的整个国民经济生产部门都离不开控制，特别是随着计算机的发展，工程控制论应用的方面也越来越广泛、深入。研究生物体的输入、输出关系及控制、反应联系称为生物控制论；研究社会经济结构、社会各种现象之间联系的控制问题称为社会控制论。这两方面理论发展较慢，由于生物体、社会极其复杂，因此往往只停留在定性地分析控制论的概念，而实际计算、定量的工作较少，人们通常所说的控制理论，主要是指工程控制论的理论。
物理学研究各种物体简单的运动形式(力学的、物理的运动形式)，工程控制论也以系统物理机制为研究问题的基础。一切物理规律的运用，物理现象的控制也都可以看成工程控制论的内容。

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控制论kongzhilun

研究复杂系统控制规律的科学。建立于20世纪40年代。其主要创始人是美国数学家维纳。目前，它已形成以理论控制论为中心的四大分支，即：工程控制论、生物控制论、社会控制论与智能控制论。横跨技术系统、生物界、社会及思维领域，是一门横断学科。
一般系统具有物质、能量、信息三大要素。控制论的着眼点是信息的变换及系统控制过程。控制论系统首先是信息系统。控制论的目的就在于发展一种理论和种种技术，以解决控制和信息变换的一般问题。反馈原理是控制论的核心，反馈分为负反馈和正反馈。经典控制论强调前者，目前的大系统控制论则更强调后者。在方法上，经典控制论主要采取黑箱方法，把复杂的大系统加以简化，使其成为具有输入一输出关系的简单系统，并建立这种输入一输出关系的数学模型。从整体上定量研究该系统的行为。现代控制论则进一步发展了白箱方法，着重考察系统的可观性和可控性。
控制论的产生是20世纪的一个重大的科学成就，体现了现代科学发展的整体化趋势。它不仅在自然科学中的许多学科中得到了广泛运用，还促进了社会科学、特别是社会科学的数学化的发展，促进了自然科学与社会科学的交叉和联合。控制论建立以来对科学研究、劳动生产、经济管理、战略决策以及社会生活的其他方面都产生了变革性的影响，同时也引起了一系列的哲学问题。
目前，控制论正朝着研究大系统的方向发展，例如研究国家规模的社会系统、全球生态系统以及人脑。控制论的整体性方法在这方面显示出重大成效。

控制论

见“哲学”中的“控制论”。

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控制论

见“哲学”中的“控制论”。

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控制论

研究机器、生物、社会等各类系统中控制和通讯的一般规律的科学。由美国科学家维纳(Norbert Wiener,1894—1964)等人于20世纪40年代创立。是自动控制、电子技术、无线电通讯、电子计算机技术、神经生理学、心理学、数理逻辑、统计力学、语言学、现代数学等多种学科相互渗透的产物。它抽取各系统共同具有的通讯和控制方面的特征为研究对象，把机器的自动控制、动物的活动都看成是其本身各组成部分之间或本身与环境之间的信息传输、转换和控制过程；对信息进行处理、利用，而不涉及过程的物理、化学、生物及其他方面的现象；不分析系统内部的机制和个别要素，从而为许多过去难以定量研究的问题提供了数学模型。它已形成了一套适用于各门科学的共同语言、科学概念和模型，使生产自动化和国防科学进展到了更高阶段，促进了仿生学、人工智能的研究。控制论已发展为拥有工程控制论、生物控制论、社会控制论等多个分支的新兴学科，得到了广泛的应用。

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控制论

见“逻辑学”中的“控制论”。

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控制论

研究动物（包括人类）和机器中的控制和通信的一般原则和规律的学科；着重研究上述过程的数学关系，而不涉及过程内在的物理、化学、生物或其它方面的现象。通过控制论的研究，使生产自动化和国防科学等进展到更高阶段，并促进仿生学的发展。控制论涉及到信息论、电子计算机理论、自动控制理论、现代数学和对动物神经系统的科学分析等各门学科。

控制论

研究工程系统、生命系统和社会系统等领域中有关反馈现象和控制机制的一般规律的一门学科。是自动控制、电子技术、无线电通信、生物学、数理逻辑、统计力学等多种科学技术相互渗透的一门综合学科。控制论一词来源于古希腊文“掌舵术”。其创始人是美国的数学家、电信工程师维纳。控制论主要分支有工程控制论、生物控制论、社会控制论和人工智能等分支。其中，工程控制论是中国科学家钱学森创立的。工程控制论已广泛地应用于工业生产过程控制自动化，图书、情报文献资料检索自动化，军队指挥自动化和武器控制系统自动化等方面。

控制论

研究生物及机器中有关控制、信息、通讯理论和技术的科学。诞生于20世纪40年代，主要创始人是美国数学家、电信工程师维纳。与研究物质结构和能量转换的传统科学不同，控制论研究系统的信息变换和控制过程，探讨各类控制系统最优分析及最优控制等问题。信息概念和反馈概念是控制论的基本概念。控制论中信息的含义很广，既包括所有外界的数据，也包括系统内部的信息。维纳揭示了内信息和信息反馈构成的系统的自动控制规律，找到了机器模拟动物行为或功能的机制以及科学基础。控制方法是控制论探讨的重点，包括信息方法、黑箱方法和功能模拟方法。控制论在发展过程中经历了经典控制论、现代控制论和大系统理论三个时期，并形成了工程控制论、生物控制论、社会控制论和智能控制论等分支学科，使控制论用途更广，更趋成熟和完善。

控制论

控制论和信息论、系统论，几乎同时形成于20世纪40年代，它的主要创立者是美国数学家、学者维纳。控制论是研究某种过程的一种新方法，是关系各种系统的控制和调节的一般原理的科学，是关于信息过程和管理的科学。控制系指制约一个系统的行动，用最少的信息，实现最优的调控，使之适应于环境的变化，以取得最佳的预期效果。控制论既突破动物和机器的界限，又突破控制工程与通讯工程学科的界限。它的研究对象是一切系统所共有的通讯和控制方面的特征。它的目的在于创造一种语言和技术，使我们有限地研究一般的控制和通讯问题，同时也寻找一套恰当的思想和技术以便使通讯和控制问题的各种特殊表现都能借助一定的概念加以分类。自然科学和社会科学所研究对象大多具有控制和调节的共同功能，因而控制论被广泛应用于许多领域。国内外很多部门利用控制论领导、组织和管理经济，已经取得显著经济和社会效益。控制论作为一种思维方法、调节方法和领导、组织管理方法，已显示它必将介入所有领域的趋势。控制论作为一门新兴学科，综合了物理学、数学、数理逻辑、神经生理学、医学、心理学、电工学和计算机等科学家的研究成果，并结合自动控制、电子、电讯等新技术，在研究动物和各种机制的共同规律，研究动物和机器的控制和通讯系统方面，已经迈出可喜的一步。随着控制论的思想和方法向各个领域渗透，相继出现工程控制论、神经控制论、生物控制论、经济控制论、社会控制论和预测控制论等。控制论的方法独特，它对于某个系统研究，只着眼于其功能的描述和模拟其对外界影响的反应方式，而不要求分析系统内部的机制（内在联系）和个别要素的功能。领导者只要掌握系统的输入和输出，建立数学模型，就能进行定量分析与研究。因此，首先应把功能方法作为控制论对象，并以这种方法研究三界的各种系统——生物机体，工程装备，人类社会及其人的思维以及前几个方面发出信息。控制论是一门有自己原则、概念和方法的新兴学科，其特点是研究上述三界系统，其着眼点在于这些系统中所开展的信息和领导、组织、管理的过程。控制论也是组织界系统的理论，是有目的组织起来的控制系统及其功能的理论，是跨学科的各种学科的知识集合。控制论的一个重要思想观点是重点分析系统的行为和被研究对象的信息调节。控制论有助于科学中思维概率方法的形成和发展。
控制论具有如下特征：
❶作为思维方式，它的第一个特征是信息化。控制过程的自适应，自调节，首先决定于所获取信息。自动控制系统之所以能够“自动”，靠的就是信息的反馈。一个现代领导者必须珍视信息，并善于获取、加工、处理、贮存和利用信息，从而达到个人与环境、个人与集体协调发展。因此，一个现代领导者必须重视大众媒介——包括电影、电视、广播、报纸、图书、杂志和各种情报资料。
❷控制论第二个特征是动态性。现代社会及环境瞬息万变，作为现代领导者，必须有高度的时间观念。领导者要使一个领导系统处于最佳状态下运行，就必须时刻不断地调节、反馈，在领导过程中寻求优化。
❸控制论第三个特征是最优化。系统方法的优化是通过优化层次、结构来实现的，层次原理本身就有个优化的特征，而控制论方法最优化主要通过信息反馈、自控制、自适应来实现。首先要求系统要有个优化的层次、结构，再加以优化调节和控制，有这种双重的优化条件，才能真正掌握系统原理和控制论原理的脉搏和实质。
❹控制论第四个特征是反馈。反馈可以把输出端状态和目标的偏离程度及时地反送到输入端，并通过调整影响输出，从而缩小与目标的差距。凡是要求调和控制的地方，都必须应用反馈原理。当前信息反馈在科学领导中占有重要地位。一个领导系统如果没有信息反馈，是不可能达到灵活、准确、有力地优化目标的。
控制论的创立，既是科学技术高度分化、高度综合结果，又是社会实践发展到一定阶段的产物。它的产生和发展，有深刻社会背景和技术、实践、理论基础。首先是技术基础。控制论的思想渊源和技术萌芽，可以追溯到古代技术经验和近代自动装置。古代人技术经验处在人工控制阶段，其控制过程的信息获取和指令执行，皆由人直接参与或承担。古人利用自身感觉器官，了解受控对象及控制过程状态，运用头脑的分析与判断，做出选择和决策，对受控对象加以调节和控制。而近代自动装置是没有人直接参与情况下，利用控制装置，使受控对象按预定要求实现调节。自动控制的发展，导致20世纪30—40年代伺服机构理论的形成。所谓伺服机构，简单地讲就是对机械运动进行自动控制的反馈控制系统。其次是实践基础。伺服机构理论的实际运用，主要是30—40年代，其间出现半自动化的流水作业线和车间，使得社会性的机器大生产出现自动化趋势。现代社会生产自动化，必须把反馈控制与电子计算机应用结合，把自动控制技术和信息处理技术结合，实现对多变量、多参数的最佳控制，以解决复杂系统的最优化问题。这些课题的研究和解决，是促使控制论形成的强大动力。此外，战争中自动防空系统的需要，是导致控制论诞生的直接动力。再次是哲学基础。哲学与方法论的创新和突破，对控制论创立起了不可忽视的作用。控制论基本任务，是要在理论上找到技术系统与生物系统之间在某些功能上相似性、统一性，以便在技术上研制出模拟动物的行为和功能的技术装置。维纳等人立足于现代科学基础上，综合运用多门学科知识，否定机械论和目的论思维方式，解决了系统调节机制问题。
如果讲1942年以前是控制论酝酿阶段，1943年到1948年则是控制论的形成阶段。从控制论产生基础中，可看出控制论形成于科学边缘地域或科学无人区。现代科技发展，一方面使科学日益成为专家们在愈来愈窄的领域内从事的事业，另一方面又出现各门学科相互渗透，相互交叉，走向综合的趋势。维纳等人打破原有狭隘分工界限，综合运用多门学科优秀成果，着意科学无人区开拓。在研究中，他们发现人和动物等社会有机体在目的性行为和控制功能上，与自动控制装置存在某些相似性和统一性，这就有可能运用统一的语言、概念表述出来，形成一门既包括机器，又包括生命机体的统一的普遍理论。经过无数科学家努力，1948年维纳出版 《控制论》，宣布这门跨学科性质的科学正式诞生。它是从寻找学科之间共同联系出发，为把动物的目的行为赋予机器，将动物和机器某些机制加以类比，从而抓住一切通讯和控制系统中所共有特征，站在一个更概括的理论高度，加以综合形成的一门具有普遍意义的新理论。
1948年以后是控制论发展阶段。控制论的发展阶段是将最一般意义上总结和概括的概念、原理、模型和方法，应用于可能运用的领域。其发展过程，大致分为三个时期。第一个时期从40年代末到50年代，是经典控制理论时期。这一时期主要研究对象是单因素控制系统，重点是反馈控制，核心装置是各种各样自动调节器、伺服机构以及有关电子设备，着重解决单机自动化和局部自动化问题。这些皆是单变量自动控制，只解决单输入与单输出系统控制。第二个时期为60年代，是现代控制理论时期。这一时期主要研究对象是多因素控制系统，重点是“最优控制”，即实现多变量最佳调节，核心装置是电子计算机。第三个时期为70年代以后，是大系统控制理论时期。这一时期主要研究对象是因素众多的大系统，重点是大系统多级递阶控制，核心装置是电子计算机联机和智能机器，着重应用于经济系统、社会系统、生态系统、环境系统和管理系统等。大系统控制理论出现，推动工程控制论发展，使控制论深入到生物、经济、管理、社会和思维领域。

控制论cybernetics

是研究各种系统内部信息传递与控制的一般性规律的理论科学。它对现代化管理具有重要指导意义。

控制论

控制论和信息论、系统论，几乎同时形成于20世纪40年代，它的主要创立者是美国数学家、学者维纳。控制论是研究某种过程的一种新方法，是关系各种系统的控制和调节的一般原理的科学，是关于信息过程和管理的科学。控制系指制约一个系统的行动，用最少的信息，实现最优的调控，使之适应于环境的变化，以取得最佳的预期效果。控制论既突破动物和机器的界限，又突破控制工程与通讯工程学科的界限。它的研究对象是一切系统所共有的通讯和控制方面的特征。它的目的在于创造一种语言和技术，使我们有限地研究一般的控制和通讯问题，同时也寻找一套恰当的思想和技术以便使通讯和控制问题的各种特殊表现都能借助一定的概念加以分类。自然科学和社会科学所研究对象大多具有控制和调节的共同功能，因而控制论被广泛应用于许多领域。国内外很多部门利用控制论领导、组织和管理经济，已经取得显著经济和社会效益。控制论作为一种思维方法、调节方法和领导、组织管理方法，已显示它必将介入所有领域的趋势。控制论作为一门新兴学科，综合了物理学、数学、数理逻辑、神经生理学、医学、心理学、电工学和计算机等科学家的研究成果，并结合自动控制、电子、电讯等新技术，在研究动物和各种机制的共同规律，研究动物和机器的控制和通讯系统方面，已经迈出可喜的一步。随着控制论的思想和方法向各个领域渗透，相继出现工程控制论、神经控制论、生物控制论、经济控制论、社会控制论和预测控制论等。控制论的方法独特，它对于某个系统研究，只着眼于其功能的描述和模拟其对外界影响的反应方式，而不要求分析系统内部的机制（内在联系）和个别要素的功能。领导者只要掌握系统的输入和输出，建立数学模型，就能进行定量分析与研究。因此，首先应把功能方法作为控制论对象，并以这种方法研究三界的各种系统——生物机体，工程装备，人类社会及其人的思维以及前几个方面发出信息。控制论是一门有自己原则、概念和方法的新兴学科，其特点是研究上述三界系统，其着眼点在于这些系统中所开展的信息和领导、组织、管理的过程。控制论也是组织界系统的理论，是有目的组织起来的控制系统及其功能的理论，是跨学科的各种学科的知识集合。控制论的一个重要思想观点是重点分析系统的行为和被研究对象的信息调节。控制论有助于科学中思维概率方法的形成和发展。
控制论具有如下特征： (1)作为思维方式，它的第一个特征是信息化。控制过程的自适应，自调节，首先决定于所获取信息。自动控制系统之所以能够“自动”，靠的就是信息的反馈。一个现代领导者必须珍视信息，并善于获取、加工、处理、贮存和利用信息，从而达到个人与环境、个人与集体协调发展。因此，一个现代领导者必须重视大众媒介——包括电影、电视、广播、报纸、图书、杂志和各种情报资料。(2)控制论第二个特征是动态性。现代社会及环境瞬息万变，作为现代领导者，必须有高度的时间观念。领导者要使一个领导系统处于最佳状态下运行，就必须时刻不断地调节、反馈，在领导过程中寻求优化。(3)控制论第三个特征是最优化。系统方法的优化是通过优化层次、结构来实现的，层次原理本身就有个优化的特征，而控制论方法最优化主要通过信息反馈、自控制、自适应来实现。首先要求系统要有个优化的层次、结构，再加以优化调节和控制，有这种双重的优化条件，才能真正掌握系统原理和控制论原理的脉搏和实质。(4)控制论第四个特征是反馈。反馈可以把输出端状态和目标的偏离程度及时地反送到输入端，并通过调整影响输出，从而缩小与目标的差距。凡是要求调和控制的地方，都必须应用反馈原理。当前信息反馈在科学领导中占有重要地位。一个领导系统如果没有信息反馈，是不可能达到灵活、准确、有力地优化目标的。
控制论的创立，既是科学技术高度分化、高度综合结果，又是社会实践发展到一定阶段的产物。它的产生和发展，有深刻社会背景和技术、实践、理论基础。首先是技术基础。控制论的思想渊源和技术萌芽，可以追溯到古代技术经验和近代自动装置。古代人技术经验处在人工控制阶段，其控制过程的信息获取和指令执行，皆由人直接参与或承担。古人利用自身感觉器官，了解受控对象及控制过程状态，运用头脑的分析与判断，做出选择和决策，对受控对象加以调节和控制。而近代自动装置是没有人直接参与情况下，利用控制装置，使受控对象按预定要求实现调节。自动控制的发展，导致20世纪30—40年代伺服机构理论的形成。所谓伺服机构，简单地讲就是对机械运动进行自动控制的反馈控制系统。其次是实践基础。伺服机构理论的实际运用，主要是30—40年代，其间出现半自动化的流水作业线和车间，使得社会性的机器大生产出现自动化趋势。现代社会生产自动化，必须把反馈控制与电子计算机应用结合，把自动控制技术和信息处理技术结合，实现对多变量、多参数的最佳控制，以解决复杂系统的最优化问题。这些课题的研究和解决，是促使控制论形成的强大动力。此外，战争中自动防空系统的需要，是导致控制论诞生的直接动力。再次是哲学基础。哲学与方法论的创新和突破，对控制论创立起了不可忽视的作用。控制论基本任务，是要在理论上找到技术系统与生物系统之间在某些功能上相似性、统一性，以便在技术上研制出模拟动物的行为和功能的技术装置。维纳等人立足于现代科学基础上，综合运用多门学科知识，否定机械论和目的论思维方式，解决了系统调节机制问题。
如果讲1942年以前是控制论酝酿阶段，1943年到1948年则是控制论的形成阶段。从控制论产生基础中，可看出控制论形成于科学边缘地域或科学无人区。现代科技发展，一方面使科学日益成为专家们在愈来愈窄的领域内从事的事业，另一方面又出现各门学科相互渗透，相互交叉，走向综合的趋势。维纳等人打破原有狭隘分工界限，综合运用多门学科优秀成果，着意科学无人区开拓。在研究中，他们发现人和动物等社会有机体在目的性行为和控制功能上，与自动控制装置存在某些相似性和统一性，这就有可能运用统一的语言、概念表述出来，形成一门既包括机器，又包括生命机体的统一的普遍理论。经过无数科学家努力，1948年维纳出版《控制论》，宣布这门跨学科性质的科学正式诞生。它是从寻找学科之间共同联系出发，为把动物的目的行为赋予机器，将动物和机器某些机制加以类比，从而抓住一切通讯和控制系统中所共有特征，站在一个更概括的理论高度，加以综合形成的一门具有普遍意义的新理论。
1948年以后是控制论发展阶段。控制论的发展阶段是将最一般意义上总结和概括的概念、原理、模型和方法，应用于可能运用的领域。其发展过程，大致分为三个时期。第一个时期从40年代末到50年代，是经典控制理论时期。这一时期主要研究对象是单因素控制系统，重点是反馈控制，核心装置是各种各样自动调节器、伺服机构以及有关电子设备，着重解决单机自动化和局部自动化问题。这些皆是单变量自动控制，只解决单输入与单输出系统控制。第二个时期为60年代，是现代控制理论时期。这一时期主要研究对象是多因素控制系统，重点是“最优控制”，即实现多变量最佳调节，核心装置是电子计算机。第三个时期为70年代以后，是大系统控制理论时期。这一时期主要研究对象是因素众多的大系统，重点是大系统多级递阶控制，核心装置是电子计算机联机和智能机器，着重应用于经济系统、社会系统、生态系统、环境系统和管理系统等。大系统控制理论出现，推动工程控制论发展，使控制论深入到生物、经济、管理、社会和思维领域。

控制论

新兴的横断学科之一，原是一门控制与通信的科学，于1948年创立。控制论是揭示机器、动物和组织内部以及它们之间的关系。但习惯上控制论常常揭示自动控制与生命有机体之间的相互作用，特别是与人类或动物之间的相互作用。在这种意义上，控制论的内容既研究动物系统的自然机理，又研究在人机控制系统中，人作为某一操作元件时的行为。它是一门普通学科，目前控制论表明是一种能应用于任何系统的一般性理论。同时它又是一门交叉性的边缘学科，它需随着系统及系统工程师、通信工程师、神经学家、心理学家和经济学家某些方面工作的合作，统一起来研究。
控制论的研究目的，维纳曾以下述方式定义：“设有两个状态变量，其中一个是能由我们调节的，而另一个我们不能控制，这时面临的问题是根据那个不可控制变量从过去到现在的信息来适当确定可调节变量的最优值，以求实现对于我们最为合适有利的状态，控制论正是旨在提供我们解决这样一些问题的方法和途径”。实现此目的，并将各种活动与控制论科学地联系起来的关键，是具有共同的通过信息的反馈对准目标的过程。
控制论研究的中心，不同于其它理论，不是物质和能量，是研究信息。它是用以联系不同学科的另一条纽带。因而人工脑及人工智能的研究是其重要的一方面，生物控制论，即用控制论方法研究生物信息现象，成为控制论的一个重要分支。生物控制论在生物研究中提供了有用的假说，同时生物学中的实验知识和发现也促进了控制论的发展。
控制论是一门能应用于任何体系的学科，包含着把各门科学分支统一起来的科学方法，已被确认为与数学、物理学并列的作为基础科学的地位。其各分支，如经济控制论、社会控制论、工程控制论、信息论、教育控制论、开关电路理论、自动控制理论、神经网络理论等都已迅速发展起来。

控制论

对相互联系的各要素所组成的系统进行调节、控制、优化的理论。20世纪40年代末，控制论源于对动物和机器控制问题的研究。其主要创始人是美国数学家维纳(Wiener,Norbert,1894—1964)。一切控制系统有两个共同的基本特点，即信息变换和信息反馈。经济控制论是控制论的一般原理和方法在经济领域的应用，主要研究经济运行系统的机制与功能，信息变换与反馈过程，为实现一定的目标而进行的管理、调节与控制，以及最优结构问题等。

控制论kongzhiluncybernetics

是研究各种系统通信、调节和控制的一般规律的科学。控制论是在自动调节、电子计算机、通信技术、数学、生物学和神经生理学等多种学科相互渗透、高度综合的基础上形成的一门技术科学。它的研究对象是系统，是从定量的角度，侧重研究如何通过对系统的作用——通信和控制来影响和改变系统的运动规律、系统的结构与功能，从而使系统达到人们预期的目标。由于系统中内容的不同，可以划分为工程控制论、社会控制论、经济控制论、教育控制论、环境控制论、生物控制论和军事控制论等等。
控制论的萌芽与历史渊源，可以上溯到古代的“控制概念”和近代的自动装置。19世纪，法国物理学家安培把管理国家的学问叫控制论。美国数学家N.维纳(1894～1964)在经过长期酝酿之后，综合了古典控制论、信息论、生物学、神经生理学和处于萌芽状态的电子计算机技术等各种学科中的联系和共性，于1948年出版了《控制论》一书，提出了完整的控制论思想，从而创立了控制论学科。控制论问世之后，其发展大致经历了三个时期，第一个时期，从40年代末至50年代，在工业生产和武器装备等方面，实现单机与局部自动化，称为经典控制论阶段；第二个时期，从60年代开始，随着科学技术的飞速发展，应用更为广泛，从单变量控制到多变量控制，从自动调节到最优控制.称为现代控制论阶段；第三个时期，从90年代以来，把自然界、人类社会和人的思维、组织管理都看作系统，应用范围从工程领域扩展到非工程领域，这就是大系统理论时期。在工程领域中，随着社会大生产的出现，系统更加复杂和庞大。人们认为，目前控制论正朝着智能控制论和大系统控制论方向发展。中国科学家对控制论的发展做出卓越的贡献，著名科学家钱学森曾首创了《工程控制论》。80年代以来，中国对经济控制论、生物控制论、人口控制论、教育控制论以及军事控制论等方面都有过研究和探讨，并取得了一些成果。
控制论的研究内容一般分为系统分析和系统综合。系统分析就是研究系统的结构、功能和行为之间的相互关系和系统与外因环境之间的相互作用。系统综合就是在系统分析的基础上，选择合理的控制方式，设计系统的控制与反馈机构以及算法，以使系统达到预定的目标或预期的功能。控制论的基本研究方法是信息方法，是一种对信息的产生、获取、变换、传输、加工处理、识别、运用以及相应的机制的研究。由于控制论把系统方法、信息方法、反馈方法以及模拟方法综合地运用于系统的控制与通信的研究，为现代科学技术提供了认识客观世界的新方法，因而具有普遍的方法论的意义。

控制论

控制论是研究各种系统的控制和调节的一般规律的科学。它横跨技术系统、生物系统、社会系统和思维系统，是一门横断科学，具有重要的方法论意义。控制论是美国数学家维纳创立的。1948年，他的经典著作《控制论（或关于在动物和机器中控制和通讯的科学）》的出版标志着这门科学的形成。
控制论的基本概念是信息概念和反馈概念。维纳认为，客观世界有一种普遍的联系，即信息，任何组织所以能够保持自身的稳定性，是由于它具有取得、使用、保持和传递信息的方法。在这个信息的变换过程(输入信息——存储信息——输出信息)中，存在着反馈信息。维纳揭示了这种由信息和信息反馈构成的系统的自动控制规律，抓住了一切控制和通信的共同特点，指出了机器系统内的减熵趋势，找到了机器模拟动物的行为或功能的机制和科学基础。控制论的主要方法是信息方法，黑箱系统辨识法和功能模拟法。信息方法认为系统借助于信息的获取、传递、加工和处理，以实现和控制它的运动。信息方法揭示了机器、生物机体和社会生活等不同运动形态之间的信息联系，揭示了事物运动更深层次的规律。黑箱系统辩识法是指对那些不能直接从外部观察其内部状态，又不能打开来看的不透明的系统，通过观察输入和输出反应来判断其功能的方法。这个方法可以把复杂系统变成只有输入——输出关系的简单系统。通过数学模型，从整体上定量研究系统的行为。但是并不是所有系统都可以利用黑箱方法确定其结构和参数。应把黑箱方法、白箱方法和灰箱方法结合起来。功能模拟法是着眼于系统的功能描述和模拟它对外界影响的反应方式。它不要求分析系统内部的机制和个别要素，不追求模型的结构与原型相同。可以通过对模型的研究预测原型的未知行为和功能，逆向推断原型的结构特点。在控制论的发展过程中，出现了工程控制论、生物控制论、社会控制论和智能控制论的分支。工程控制论是我国科学家钱学森创立的。1954年，他在美国出版了《工程控制论》一书。工程控制论主要研究具体的工程技术的控制系统；生物控制论主要研究生物系统的控制过程和信息运动规律，它涉及神经系统、生理调节系统、内分泌系统、肌肉运动系统等；社会控制论把控制论应用于社会的生产管理、交通运输、电力网络、能源管理、通信工程、环境保护、城市建筑等。社会系统是个由极多的因素全面联系着的动态系统。早在19世纪30年代，法国物理学家安培就把“控制论”一词用于他所设想的国家管理科学。维纳在1950年出版的《人有人的用处——控制论和社会》一书中，着重论述了控制论与社会的联系，分析了通信与法律、社会政策的关系。阿希贝在1958年发表的《控制论在生物学和社会学中的应用》一文中认为，运用非线性系统的控制论理论，可以研究在绝大多数情况下呈非线性状态的社会系统。人工智能也叫智能模拟、智能控制论，或人工智能模拟，它是人的智能在机器中的再现。它运用“黑箱”方法，模拟人脑功能，使自动控制发展成为智能控制，机器人成为智能机器人。以新一代电子计算机为核心的人工智能系统，正在越来越多地取代人脑的一般功能。控制论是继相对论和量子力学之后，现代科学所取得的一项重大成就，它充分体现了现代科学整体化的发展趋势，为现代科学技术研究提供了崭新的科学方法。当前，控制论正向大系统控制论发展。在新闻研究工作中，新闻系统控制理论也有一定成果，特别在信息方法和反馈方法方面，已经成为新闻理论与业务中的不可缺少的概念。但在新闻传播系统的定量控制方面还很不够。

控制论

是关于动态系统运行的控制调节机理和一般规律的科学。美国数学家维纳的专著《控制论 （或关于在动物和机器中的控制和通讯）》发表，是控制论诞生的标志。此后，美国的香农、艾什比和波兰的格林尼斯基等为建立该学科的基础作出巨大贡献。维纳未对控制论下过精确定义，后人从不同的角度去认识和发展该学科，分别从不同侧面给出了界定：(1)结合一般系统论，奠定与发展一整套科学系统观的概念、范畴和基本原理，以与传统的机械论相对立。(2) 将控制调节的基本机制(刺激响应、信息沟通和反馈调节等)扩展应用到不同领域 （包括难于定量的社会领域与思维领域）。(3)创造并发展建立在逻辑与数学基础上解决控制与通信问题的模拟语言与技术方法。
控制论的基本观点是： 一切控制系统所共有的基本特性是信息的变换过程和反馈过程，利用这些特性就可以达到对系统的认识、分析和控制的目的。控制论采用的主要方法是功能模拟法，即侧重于描述系统的功能和模拟它对外界影响的反应方式，而不要求分析系统的内部组成和个别要素，不追求模型的结构与原形完全相同。

控制论Control Theory

由美国数学家、电信工程师、生理学家诺伯特·维纳于20世纪40年代提出的研究系统的控制规律的理论和方法。控制论理论认为，一切有生命的和无生命的系统都是信息系统，同时又是反馈系统，因而是可以进行自我控制和调节的。如果应用数学方法将系统加以合理设计，使系统中的信息传递、调节和控制能够满足各项目标，就可以使系统达到最优化。作为一门分支学科，控制论在系统论中占有非常重要的地位，它在自动化问题和计算机的使用方面有着重要的用途。

控制论

研究各类系统的控制和通信的一般规律的理论与方法。它以各类系统所共有的通讯和控制方面的特征为研究对象，探讨不同物质基质的系统所具有的信息交换、反馈调节、自组织、自适应等方面的共性，对这些问题进行新的概括和总结，以形成一套适用于各门科学的共同语言、概念、模型和方法。与研究物质运动、能量转换的传统科学不同，控制论着重研究的是系统的信息和控制过程，以调节和改善系统的行为，使系统稳定地运行。“信息”和“反馈”是控制论的基本概念。信息联系是客观世界的一种普遍联系，任何系统之所以能存在，发展，保证自身的稳定性，就在于它取得、传递、贮存并使用了信息； 系统能够产生控制和调节作用，从而达到预定的目标，是由于系统内部的反馈作用，即系统运用其输出信息反作用于其输入，从而再作用于输出。信息和信息反馈构成了系统自动控制规律，这是一切系统控制和调节的共同机制。控制论一词源于希腊语，其原意是“掌舵人”，控制论的思想源远流长，但控制论的正式形成始于本世纪40年代。1943年美国数学家、电信工程师诺伯特 维纳等人发表了著名论文《行动、目的和目的论》，首次提出控制论的基本思想。1948年，维纳的《控制论——关于动物和机器中控制和通讯的科学》 一书出版，标志着这门学科的正式诞生，因而维纳被认为是控制论的创始人。控制论的发展大致经历了三个时期： 经典控制论时期，现代控制论时期，大系统理论时期。控制论的基本原理在不同领域的研究和应用，形成了多种门类的控制论： 生物控制论、工程控制论、经济控制论、社会控制论等等，其中以工程控制论最为成熟。自60年代以来，控制论的研究逐步与系统工程、系统科学的研究相互渗透，并逐步深入到经济、社会领域，对社会生产和社会发展产生了深远的影响。

控制论

cybernetics

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控制论

cybernetics

控制论cybernetics

自动控制、无线电通讯、神经生理学、心理学、医学、计算机技术等多种学科相互渗透的产物。其原理是由美国科学家维纳(Weiner, N.)于1948年根据动物和机器工作的共同原理首先提出的。这一理论所要解决的中心问题是自动控制系统如何根据环境的某些变化来决定和调整自己的运动。其中心的概念是反馈， 即自动控制系统把自己活动的结果作为信息的新的调节部分反馈到控制的机构中。40年来，这一理论得到了很大的发展。除了研究控制的一般原理和数学基础的一般控制论和数学控制论外，又发展出了工程控制论、生物控制论、经济控制论等应用领域。与计算机科学、人工智能、心理学、仿生学等有广泛的联系。第一个用这一原理来研究人的心理活动的是美国心理学家波维斯(Powers, W.T.)。此后心理学家们的研究表明，这一原理不仅可以解释人体的生理上的自动调节，而且可以广泛地适用于人的心理和行为活动的领域。把反馈作用作为人的心理和行为的普遍机制，可加深对人的心理和行为规律的理解。但是，只用这种原理能否解释人的所有复杂心理和行为，信息反馈能否代替人的“意愿”和“目的”的概念，在心理学家中仍然有着激烈的争论。实际上，企图只用控制论的概念来解释人的高级的心理和行为，是一种忽视人的心理和行为特点的还原论的主张。