陈雨思
( 四川大学 , 电子信箱 chenyusi5225@163.com )
2002年05月公布于熵、信息、复杂性网站
[ 摘要 ] 本文 在定义性质信息集合 、 映射信息集合 、再映射信息集合、 精确度和抽象度的基础上,讨论了系统参照系对系统联系进而对系统同一性 表达、 存在同一性原理包含的丰富内容及其逻辑关系、 信息役使 系统的 系统参照系表达问题。 最后作为应用,探讨了人体 系统 的奇点描述 问题 。
[ 关键词 ] 系统联系 ; 系统同一性; 系统参照系 表达;信息役使 系统; 人体 系统;奇点
[ 中图分类号 ] N941.4 [文献标识码] A [ 文章编号 ]
在前面我们从哲学与系统同一性、系统整体性与系统同一性、系统分布函数与系统同一性三个方面论证了“系统的同一性是系统联系的集中体现”这一命题,进一步分析了系统同一性与系统参照系的关系。下面讨论存在同一性原理 与 系统 联系 进而 与 系统同一性描述的关系、存在同一性原理的丰富内容及其逻辑关系、 信息役使 系统的 系统参照系表达问题。 最后作为应用,探讨了人体 系统 的奇点描述 问题 。
第四节 存在同一性原理 与 系统 联系 描述
在《系统研究与系统参照系》一文中,给出了系统参照系空间、子空间、子区域、基、子基,信息域和信息空间的概念,现在我们以此为基础来讨论存在同一性原理与系统联系描述问题。
将 存在 放在各种 系统参照系中来考察,类似于将试验电荷放在磁场中来考察,又好比在不同条件下来做化学试验,以弄清化合物性质一样。在体育方面,对某运动员进行各项体能测试,就是 将其放在各种 系统参照系中来考察。在工商管理硕士 MBA 的 教学中,为学生设置各种案例,让他们分析、讨论和解答,也是 将其放在各种 系统参照系中来考察、训练和培养。其它如态度测试、学习测试、 工作试点、干部下派锻炼等等,都是将对象放在各种系统参照系中来考察。
将对象放在各种 系统参照系中来考察 , 有两种情况 ,一是将单个对象放在各种 系统参照系中来考察; 二是将两个对象放在各种 系统参照系中来考察 , 前者表达出来的是 单个对象的信息, 后者表达出来的是两个对象的信息,尤其是两个对象联系的信息。存在同一性原理是就后者而言的,下面着重讨论后者。
1. 系统 联系与 系统 映射
在《系统的存在性分裂与存在性干涉 ( 二 ) —存在同一性原理 》中曾经指出,具体的同一用映射概念来表述 ,系统要素的共性与个性 也用映射概念来表述 ,现在进一步说,任何 系统 联系均可 用映射概念来表述 。
系统 联系大致可分为三类,即对应、关联和相互作用。 系统 的对应、关联和相互作用不是绝对的, 系统 联系通常要形成对应、关联和相互作用 的秩序关系,如 对应 / 关联 / 相互作用;关联 / 对应 / 相互作用;相互作用 / 对应 / 关联等等。
系统 的关联和相互作用可 用映射概念来表述 自不待言, 系统 的对应是不是也可 用映射概念来表述呢?这 也 是 可以的。 系统 的对应即相同或相似。在逻辑中可以通过类比和归纳来判断 系统 的对应,在模糊数学中可以通过隶属度概念来表现 系统 的对应。这两者都可以 表述为映射 f : A → B.
虽说 系统 联系和 系统同一 都可以 表述为映射,但系统联系更多地体现联系的个性, 系统同一 更多地体现联系的共性。
2. 系统 性质 与系统 映射
令两个 存在为 Z 、 W ,现在将其放在系统参照系空间中 来考察。
如果取系统参照系空间中的某些部分组成一个集合。即一个特定的系统参照系集合,表为 B ,用集合 B 中的系统参照系来测量两个 存在 的信息。这样被测出的信息的全体称之为信息域 ( 或信息集 ) ,表为 p 。
将两个 存在 Z 、 W 放在 系统参照系 B 中来考察 , 通常会表达出三类型 信息。
一是两个 存在 的性质信息,它构成两个 存在 的性质信息集合 Pz 、 Pw 。 性质信息集合 Pz 、 Pw 反映 两个 存在 的性质信息 。
二是 两个 存在 的性质信息集合 Pz 、 Pw 之间 的映射信息,它构成两个 存在 的映射信息集合 Fzw 。 Fzw 由映射 f : Pz → Pw 和 f : Pw → Pz 中的所有 f 组成。映射信息集合 Fzw 反映 两个 存在 的性质信息 之间 的联系。
三是 映射信息集合 Fzw 由自身到自身 的映射信息, 或叫再 映射信息,它构成两个 存在 的 再 映射信息集合 F Fzw 。 FFzw 由映射 f : Fzw → Fzw 中的所有 f 组成。 F Fzw 是映射 的映射的信息集合 ,故叫再 映射信息集合 ,反映 两个 存在 的性质信息 之间 联系的联系。
从 系统同一性角度讲, 性质信息集合 Pz 、 Pw 、 映射信息集合 Fzw 、再 映射信息集合 F Fzw 分别反映了系统 的局部 同一性 、 系统 的关联 ( 和相互作用 ) 同一性 和 系统 的 存在同一性 。
性质信息集合 Pz 、 Pw 反映了系统 的局部 同一性 。因为两个 存在 的性质是在系统参照系 B 背景下两个 存在内部各要素 相互关联和相互作用的综合 体现。
映射信息集合 Fzw 反映 两个 存在 的性质信息 之间 的 同一性 。即两个 存在 的性质信息集合 Pz 、 Pw 中的元素遵从 映射信息集合 Fzw 所决定 的映射规律。
再 映射信息集合 FFzw 反映 两个 存在 性质信息的映射的 同一性 。即两个 存在 性质信息映射集合 Fzw 中的元素遵从再 映射信息集合 FFzw 所决定 的映射规律。
3. 系统参照系与系统 映射
通过一个特定的系统参照系集合,可以获得两个 存在 Z 、 W 相应的信息集合 ( 或信息域 ) ,或性质 、 映射 和再 映射信息集合。如果改变系统参照系集合,则又可以获得两个 存在 Z 、 W 另外的相应的信息集合 ( 或信息域 ) ,或性质 、 映射 和再 映射信息集合。设系统参照系集合为 B(1) , B(2) ,… B(n) ,则相应有:
系统参照系集合 B(1) , B(2) ,… B(n)
信息集合 ( 或信息域 ) p(1) , p(2) ,… p(n)
性质信息集合 Pz(1) , Pz(1) , Pz(2) ,… Pw(n) ;
Pw(1) , Pw(2) ,… Pw(n)
映射信息集合 Fzw(1) , Fzw(2) ,… Fzw(n)
再 映射信息集合 F Fzw (1) , F Fzw (2) ,… F Fzw (n)
下面通过信息集合 ( 或信息域 ) ,以及性质 、 映射 和再 映射信息集合来对系统参照系集合进行分析,从而解决用系统参照系来对系统联系进行描述的问题。
4. 系统参照系集合的粗细
在《系统研究与系统参照系》一文中,给出了系统参照系集合粗细的概念。
设 B(1) 、 B(2) 是取自系统参照系空间的两个集合,分别由两集合中的系统参照系测出对象系统的信息,获信息域 p(1) 、 p(2) 。若有 p(1) 包含于 p(2) ,则说系统参照系集合 p(1) 比 p(2) 更粗,或者说 p(2) 比 p(1) 更细。例如:某系统参照系集合可测出一系统的温度和压力,而另一系统参照系集合则可测出其温度、压力、体积、密度。则前者更粗,后者更细。
信息参照系集合的粗细,表示它描述对象系统的全面和精细的程度。
5. 系统参照系集合的 精确度
对于信息集合 ( 或信息域 ) ,以及性质 、 映射 和再 映射信息集合,我们总假定其中的信息是可列的,即这些信息可以用自然数编号。在有限情况下,这些信息的个数可以数出来。
精确度定义为 两个 存在 Z 、 W 在系统参照系 B(i) 下全部信息的总和 P ′ (i) 与 z 、 w 的全部可能信息总和 P ′ (0) 之比:
r (i) =P ′ (i) /P ′ (0)
精确度 r (i) 表示 系统参照系 B(i) 对存在 Z 、 W 表达的程度。
对应于系统参照系集合 B(1) , B(2) ,… B(n) ,就有 精确度 r (1) , r (2) ,… r (n) 。
对 精确度 r (1) , r (2) ,… r (n) 按降序排列, 系统参照系集合也相应 排列,仍然表示为:
系统参照系集合 B(1) , B(2) ,… B(n)
精确度 r (1) , r (2) ,… r (n) 。
取截集 r (1) , r (2) ,… r (k) ,则满足此截集的系统参照系 B(1) , B(2) ,… B(k) 为有效系统参照系。
系统参照系集合的 精确度 还可用映射信息集合 Fzw 和再 映射信息集合 F Fzw 来 表示。
用映射信息集合 Fzw 来 表示时, 精确度定义为在系统参照系 B(i) 下 映射信息集合 Fzw 的全部信息 P ′′ (i) 与 z 、 w 的全部可能 映射 信息总和 P ′′ (0) 之比:
r ′ (i) =P ′′ (i) /P ′′ (0)
精确度 r ′ (i) 表示 系统参照系 B(i) 对存在 Z 、 W 映射 信息的表达程度。
用 再 映射信息集合 F Fzw 来 表示时, 精确度定义为在系统参照系 B(i) 下再 映射信息集合 F Fzw 的全部信息 P ′′′ (i) 与 z 、 w 的全部可能 映射 信息总和 P ′′′ (0) 之比:
r ′′ (i) =P ′′′ (i) /P ′′′ (0)
精确度 r ′′ (i) 表示 系统参照系 B(i) 对存在 Z 、 W 再 映射 信息的表达程度。
同样,可将 r ′ (i) 或 r ′′ (i) 降序排列取截集 ,则满足此截集的系统参照系 B(1) , B(2) ,… B(k) 为有效系统参照系。
6. 系统参照系集合的 抽象度
在系统参照系 B(i) 下, 系统参照系集合的 抽象度定义为 映射信息集合 Fzw 的全部信息 P ′′ (i) 与再 映射信息集合 F Fzw 的全部信息 P ′′′ (i) 之比:
h= kP ′′ (i)/ P ′′′ (i)
比例系数 k 可以用下面的方法来确定:
令精确度 r ′ (i) 与 精确度 r ′′ (i) 之比为:
h ′ = r ′ (i) /r ′′ (i) =P ′′ (i) /P ′′ (0) ÷ P ′′′ (i) /P ′′′ (0)
=P ′′ (i)/ P ′′′ (i) × P ′′′ (0) /P ′′ (0)
令 h ′ =h
则 k= P ′′′ (0) /P ′′ (0)
比例系数 k 反映映射信息集合 与再 映射信息集合间的本征 抽象程度。 k 与 系统参照系集合 的选取无关,仅决定于 系统 性质。若 k 是常数,则 系统参照系集合 抽象度 的值决定于 P ′′ (i)/ P ′′′ (i) 。当 P ′′ (i)/ P ′′′ (i) ≤ 1 时, 系统参照系集合不能够对系统进行 抽象;当 P ′′ (i)/ P ′′′ (i) ≥ 1 时, 系统参照系集合就能够对系统进行 抽象, P ′′ (i)/ P ′′′ (i) 的值 愈大,则抽象程度 就 愈大。其最大值为 P ′′ (i)/ P ′′′ (i) = P ′′ (i) ,此时,再 映射信息集合 F Fzw 的全部信息 P ′′′ (i) = 1 。如释、道、儒三家学说抽象为空、无、理,可视为 P ′′′ (i) = 1 。