自然辩证法第五章科学认识的形成ppt课件.pptVIP

第 五 章 科学认识的形成 三峡博物馆里的三峡大坝仿真模型 长江科学院九万方试验场 陆水水库 葛洲坝 三峡大坝 3、模拟实验中的数学模型 对所研究问题进行数学抽象，即把问题用数学的语言表述为一种数学结构。原则上讲，所有数学概念、数学公式以及由公式系列构成的算法系统，都可称为数学模型。但在实际中，常常将那些反映特定问题和特定事物系统的数学关系结构称为数学模型。 特点 高度的抽象性；严密的逻辑性；广泛的应用性。 科学数学化的观念近代可以追溯到笛卡尔，他有名言“给我广延和空间，我将把宇宙构造出来”。他认为，广延和运动都可以用数学来表示，一切现象都可以用数学来描述。 伽利略和笛卡尔一样，也相信自然界是用数学设计的。 哲学被写在宇宙这部永远在我们眼前打开着的大书上，我指的是宇宙。我们只有学会并熟悉它的书写语言和符号以后，才能读懂这本书。它是用数学语言写成的，字母是三角形、圆以及其它几何图形，没有这些，人类连一个字也读不懂。 ——伽利略 只要数学模型放在充分可靠的实验数据的基础之上，并和理论分析结合起来，就能在探索自然奥秘、社会经济等多方面的过程中起重要作用。 条件：对系统规律和机制的认识必须成熟到可以数量化的程度。 对于《静静的顿河》的作者，有人认为是肖洛霍夫，有人认为是肖洛霍夫抄袭哥萨克作家克留柯夫。通过计算机分析，终于还肖洛霍夫以清白。 美国威斯康星大学教师陈炳藻《从词汇的统计论证红楼梦作者的问题》，借助计算机，从字、词出现频率入手，通过计算机统计、处理、分析，认为作者皆为曹雪芹。 一百二十回本，最后贾家兰桂齐芳，探春回家探亲…… 实际上，第五回是全书的关键所在，人物命运、家族命运都在此作了交代。 “好一似食尽鸟投林，落了片白茫茫大地真干净。” “千红一窟，万艳同杯” 探春的命运：才自精明志自高，生于末世运偏销。清明涕零江边望，千里东风一梦遥。 4、计算机仿真模型 数学模型多数依赖计算机来求解，因此，它常常被计算机仿真模型替代。将原型的数学模型转变为可以在计算机上运行的仿真模型，编出仿真程序，运行仿真模型进行实验观察，分析实验结果，对原型作出评价。 三维碰撞冲击仿真模拟系统 PAM-CRASH 是基于显式有限元算法的计算机三维碰撞冲击仿真模拟系统，能够对大位移、大旋转、大应变、接触碰撞等问题进行十分精确的模拟。 1998年夏天，长江全流域爆发大洪水。至8月中旬，长江干流自宜昌以下河段全线超过历史最高水位。国家规定，当沙市水位超过44.67米（争取45米），预计将继续上涨，即开闸分洪。8月6日，沙市水位达到44.68米，湖北省委、省政府向中央发出运用荆江分洪区的请示报告，请中央决策。 8月16日，沙市水位45.08米，预报次日将达到45.20米。分洪与否，是个大问题。 水利专家组对荆江大堤抗洪能力再进行科学测算，确定出一个安全系数。照这一系数，沙市水位即使达到45.30米，也可以坚持对大堤严防死守，不必分洪。最后，国家防总根据专家意见，决定不分洪。 数学模型和其他别的模型都是以简化了的形式再现被研究对象的过程，因而我们可以想办法避免“过于简化的陷阱和过于复杂的泥潭”，然而要把原型与模型之间的各种异同相似条件、边界条件、初试条件等加以清楚的表书和明确的规定的确不易。因此，模型只能充当从实验、观察到理论、假设和从理论、假设再回到模型、观察之间的中间环节。这就决定了模型只能在实践与认识的反复中来完善和提高。 电脑征婚 一小姐来到婚介所，希望自己将来的爱人个子不能太高， 经常穿礼服，喜爱冰上运动。 电脑噼里啪啦地算了一通，说： “企鹅。” 三、观察、实验中的哲学问题 1、 古典经验主义的“纯观察说” 约翰 · 洛克（John Locke，1632~1704） 培根认为观察是一种纯粹的感官反应活动，不受任何理论因素的影响，在观察中也应该排除任何理论的影响，纯粹客观进行观察。 洛克也把观察看成是消极的、被动的、纯感官的胜利反应过程，认为观察和感觉是等同的，过程过程就是人们对客体的感觉过程。他说：“如果某人的视网膜上有正常形成的太阳映象，则他就看到了太阳。”他把通过观察获得的经验事实称为“简单观念”，认为这些简单观念是原始的、可靠的，是“最不含糊和最少疑义的” 。 赫胥黎也曾经告诫年轻的研究学者