计算材料学的主要内容

快，元胞自动机学起来快。元胞自动机学起来是很快的，很简单，只要你认真去对待，一般来讲都是没什么问题的。

可以。根据查询相关信息显示，元胞数组的状态可以嵌套定义，因为元胞数组中的每个元胞可以是一个元胞数组，元胞数组的状态可以通过一定的规则进行更新和演化。元胞数组是元胞自动机的基本结构，由一个二维或三维的矩阵组成，每个矩阵元素就是一个元胞，其状态由一个状态集合中的元素表示。

缺点是计算机的表达与显示不方便，在表达显示上较为困难和复杂。拥有相对较少的邻居数目，易于处理复杂边界。

元胞自动机可用来研究很多一般现象。其中包括通信、信息传递（Communication）、计算（Compulation）、构造 (Construction）、生长 (Growth）、复制 (Reproduction）、竞争（Competition）与进化（Evolutio，]）等（Smith A.,1969;Perrier，J.Y.,1996）。同时。它为动力学系统理论中有关秩序 (Ordering）、紊动 (Turbulence）、混沌 (Chaos）、非对称（Symmetry-Breaking）、分形（Fractality）等系统整体行为与复杂现象的研究提供了一个有效的模型工具 (Vichhac。G，1984; Bennett，C,1985）。元胞自动机自产生以来，被广泛地应用到社会、经济、军事和科学研究的各个领域。应用领域涉及社会学、生物学、生态学、信息科学、计算机科学、数学、物理学、化学、地理、环境、军事学等。 元胞自动机可以被看作是并行计算机而用于并行计算的研究（Wolfram.S.1983）。另外。元胞自动机还应用于计算机图形学的研究中。在数学中，元胞自动机可用来研究数论和并行计算。例如Fischer(1965）设计的素数过滤器（Prime Number Sieves)(Wolfram,S.1983）。 元胞自动机作为一种动态模型，更多的是作为一种通用性建模的方法，其应用几乎涉及社会和自然科学的各个领域。

土地利用/土地覆被变化(LUCC)是全球环境变化研究的重要组成部分，是人类活动对自然环境施加影响的显著表现形式之一。土地利用未来如何变化，当属目前土地利用变化研究的核心问题。Lambin等人的研究表明，动态的基于过程的模拟模型比经验的、随机的和静态优化模型更适合于预测土地利用(Lambin，2000)。到目前为止，直接地和明确地针对土地利用变化的理论和机理建构的模型还较少，真正将土地利用变化与其空间分布相结合，探讨不同尺度上土地利用的时空演变规律的动态模型更不多见(郭程轩，甄坚伟，2003)。土地利用趋势预测的模型方法主要有回归预测法、马尔可夫法、人工神经网络、灰色模型、元胞自动机模型等方法。回归预测法是利用表明变量之间相互关系的数学方程式，由其他变量中的已知值推断预测变量的数值进行预测的一种方法。该方法适用于各个变量之间具有较强相关性的标准变量组。由于不同土地利用类型之间相互影响、相互制约，所以该方法常被用来研究土地利用变化与人文因素之间的关系。该模型的不足之处在于，不适合大范围的预测以及因经济因子难以定量化造成的预测值的误差。马尔可夫过程是一种无后效性的过程，运用马尔可夫过程模拟土地利用动态变化首先要确定土地利用类型的初始状态矩阵和转移概率矩阵。该预测模型的优点在于计算和实现比较简单，可以揭示不同土地利用类型之间的数量转化规律和总体变化趋势。模型运算只需要考虑土地利用的现状信息，而无需考虑土地利用变化的内在机制，不足之处在于模型缺乏揭示土地动态变化驱动机制的能力及缺乏空间表达能力，该模型适用于土地利用变化驱动力变化机制不清及预测短期土地利用变化的状况。人工神经网络能模拟人的部分形象思维能力，预测的过程就是利用不同时期获取的信息源，在对它们进行综合分析和对比的基础上，发现土地变化的区域和变化类型。该模型的优点在于能够对动态数据进行分析，并根据历史资料归纳规律，不足之处是受预测区域范围大小和时间长短的限制，一些主要因素特征难以确定，预测结果并不十分精确。灰色系统动态模型GM(n，h)是依据灰色系统理论原理，利用系统的离散采集数据建立其动态微分方程，以灰色模块为基础，微观拟合分析为核心的建模方法。土地利用系统本质上是一个灰色系统，运用灰色模型可在土地资料不完整的情况下对中长期的土地利用结构进行过程分析。元胞自动机(Cellular Automata)模型，是离散动态系统概念和应用建模的一种方法，其框架简单、开放，适于模拟具有自组织结构的复杂性系统，并且具有很强的生命力。以模型“自下而上”的研究思路、强大的复杂计算功能、固有的并行计算能力和时空动态特征，使得它在模拟土地利用变化这一空间复杂系统的时空动态演变方面具有自然性、合理性和可行性，CA模型与GIS软件相结合为土地利用动态建模提供了新的思路和建模方法。相比较其他模型，其优势在于:①更为简单、自然;②建立在空间相互作用，而不是社会、经济指标间的相互影响关系的基础上，更能反映空间格局变化以及由此带来的进一步反馈作用。土地利用变化的复杂性决定了土地利用研究必须采取复杂系统的理论方法，特别是建立基于复杂系统思想的数学模型，这是土地利用过程研究的重要领域之一。因此，结合土地利用变化的规律，采用复杂系统的研究方法，建立土地利用变化的科学模型是土地变化复杂性研究的关键。目前国际上在复杂系统理论的背景下，利用元胞自动机模型研究地理过程的复杂行为是地理建模领域的前沿地带，是一项跨领域的前沿技术，将它应用于土地利用变化的预测和模拟，具有较强的理论价值和实践意义。(1)元胞自动机模型(CA)可表现复杂系统结构的时空动态演化，利用CA对土地利用覆盖变化(LUCC)进行动态模拟，定量探讨土地利用变化过程并进行预测，对区域可持续发展、土地利用规划与土地管理决策意义重大。模型从研究一个地区土地利用现状入手，借助GIS软件分析土地利用动态变化的过程，研究不同土地利用类型的转移规律，探求土地利用变化的内在机制，为不同发展目标的土地利用调控提供理论依据。(2)将GIS与Geo-CA相结合用于土地利用变化分析，不仅能够提高模型运算的效率，将模型全部过程进行计算机模拟，还能直观地显示土地利用性质的变化及土地预测的结果，通过调整模型参数获得未来不同预测年份土地利用的结果，可为区域决策者进行土地利用评价提供依据。(3)研究流域的土地利用变化不仅可以为流域土地的合理利用及河流水资源的合理调配提供重要的决策依据，同时也为流域居民的生产生活、生态环境、经济的协调发展提供重要保障。将Geo-CA模型应用于流域土地利用变化的模拟和预测，目前尚处于探索性研究阶段。通过建立较为恰当的GeoCA-Landuse模型，并将其应用于塔里木河流域，不仅开阔了 Geo-CA 模型应用的领域，同时也为其他流域土地利用预测起到了很好的示范作用。20 世纪 80 年代至 90 年代 Batty 和 Xie 利用分形理论与 CA 相结合对城市的形成和扩展进行了细致的研究。他们设计的凝聚扩散模型 ( diffusion-limited aggregation，DLA) 可以认为是广义的 CA 模型。1994 年 Me 提出了城市发展动态模型 ( dynamic urban evolutionmodel，DUEM) ，该模型用 CA 理论来描述具有自相似性和分形分维特征的城市及其发展过程。Clark ( 1998) 根据城市发展的历史数据以及交通、地形条件，设定适当的模型参数，建立了城市增长的 CA 模型，并将此模型与 GIS 平台松散耦合，对美国的旧金山和巴尔的摩的市区进行了成功模拟和预测。90 年代以来，Wu F. ( 1998) 将元胞自动机模型与多因子评价模型有机集成，并在 ArcInfo 中应用 AML 和 C 语言，在统一的界面上实现了GIS 和 CA 模型、MCE 模型的集成。在此平台上，实现了对我国广东省广州市城市扩张的模拟。加拿大的 White 和荷兰的 Engelen ( 1994) 将约束性 CA 模型用于模拟土地利用动态变化，如美国 Cincinnati 市的城市增长、受全球气候变暖影响 Caribbean 岛土地利用构成的变化等。武晓波、赵键等 ( 2002) 利用基于遥感和地理信息系统的 CA 模型模拟海口市1987 ～ 2000 年城市发展进程。陈建平、丁火平等 ( 2004) 提出了基于 GIS 软件和 CA 模型的荒漠化演化预测模型，并以北京及其邻区为例，取得了较好的模拟效果。陈龙泉( 2004) 从 Markov 和 CA 两种模型所具有的特点出发，探讨用 Markov-CA 模型对土地利用/土地覆盖变化进行动态模拟和预测的可行性。Markov-CA 吸收了 Markov 和 CA 等理论对于有关时间序列的模拟和预测的优点，利用两期 TM 数据的试验证明，Markov-CA 模型能很好地对土地利用/土地覆盖变化进行模拟和预测。张显峰 ( 2000、2001) 提出了集成GIS 与 CA 模型进行地理时空过程模拟与预测的新方法，即首先将标准 CA 模型的 4 元组进行扩展以满足 GIS 环境下时空动态模拟的要求，然后以城市土地利用演化这一动态过程为例，建立了土地利用演化动态模拟与预测模型 ( LESP) ，最后运用此模型对包头市城市扩展和土地可持续利用演化进行了比较成功的模拟和预测。周成虎等 ( 2001) 利用 Geo-CA 构造了一个实用化且可运行的空间动力学模型 ( GeoCA-Urban) ，模型适应于模拟城市的发展和演变，模拟效果良好。本系统的生态专业分析子系统以三源河流域和阿拉尔人工绿洲地区为研究样区，在GIS 软件和 Geo-CA 理论模型的支持下，从两个时相土地利用专题图的叠加分析和转移分析入手，结合土地利用变化的计量模型，分析土地利用动态变化特征，定量研究了土地利用变化与水系、交通、土壤、地形之间的关系，并据此构建控制因素层，结合社会经济数据调整模型参数，确定合理的邻居及转换规则，经过反复的调试和修改，最终构架出合理的土地利用动态演变模型 ( GeoCA-Landuse 模型) 及其软件系统。

要。元胞自动机要自己写代码。元胞自动机(cellularautomata，CA)是一种时间、空间、状态都离散，空间相互作用和时间因果关系为局部的网格动力学模型。

从另一角度，元胞自动机可视为动力系统，因而可将初始点、轨道、不动点、周期轨和终极轨等一系列概念用到元胞自动机的研究中，上述分类，又可以分别描述为（谭跃进，1996；谢惠民，1994；李才伟、1997）；⑴均匀状态，即点态吸引子，或称不动点；⑵简单的周期结构，即周期性吸引子，或称周期轨；⑶混沌的非周期性模式，即混沌吸引子；⑷这第四类行为可以与生命系统等复杂系统中的自组织现象相比拟，但在连续系统中没有相对应的模式。但从研究元胞自动机的角度讲，最具研究价值的具有第四类行为的元胞自动机，因为这类元胞自动机被认为具有"突现计算"(Emergent Computation）功能，研究表明，可以用作广义计算机（Universal Computer）以仿真任意复杂的计算过程。另外，此类元胞自动机在发展过程中还表现出很强的不可逆（lrreversibility）特征，而且，这种元胞自动机在若干有限循环后，有可能会 "死"掉，即所有元胞的状态变为零。

宇宙并不是一台元胞自动机。元胞自动机（ Cellular Automata） 是20 世纪50 年代初由计算机之父冯·诺依曼（J.von Neumann） 为了模拟生命系统所具有的自复制功能而提出来的。此后，史蒂芬·沃尔夫勒姆（Stephen Wolfram） 对元胞自动机理论进行了深入的研究，例如，他对一维初等元胞机全部256 种规则所产生的模型进行了深入研究，并将元胞自动机分为平稳型、周期型、混沌型和复杂型4 种类型。

二维元胞自动机的邻居定 义较为复杂,但通常有以下几种形式我们以最常用的规则四 方网格划分为例1冯-诺依曼Von Neumann:上下左右 4个2摩尔型Moore:上下左右;左...

Z5中所有可逆元的逆元个数为4.0。这是一种古典密码体制，有其较为专业固定的计算逻辑。

数学建模abc题型的特点：A题主打方法：机理分析优化建模规划模型，物理中的电、磁、热、力差分方程，微分方程偏微分方程，有限元、有限差分法、元胞自动机其他统计方法B题主打方法：数学规划优化建模线性规划、整数规划、0-1规划非线性规划与智能优化算法多目标规划和目标规划动态规划，网络优化，排队论与计算机仿真随机优化C题主打方法：随机分析优化建模线性规划、整数规划、O-1规划因素分析与变量筛选，普通回归与广义回归多元统计，模糊规划其他方法知识科普：数学建模，就是根据实际问题来建立数学模型，对数学模型来进行求解，然后根据结果去解决实际问题。当需要从定量的角度分析和研究一个实际问题时，人们就要在深入调查研究、了解对象信息、作出简化假设、分析内在规律等工作的基础上，用数学的符号和语言作表述来建立数学模型。建模应用数学是研究现实世界数量关系和空间形式的科学，在它产生和发展的历史长河中，一直是和各种各样的应用问题紧密相关的。数学的特点不仅在于概念的抽象性、逻辑的严密性、结论的明确性和体系的完整性，而且在于它应用的广泛性。自从20世纪以来，随着科学技术的迅速发展和计算机的日益普及，人们对各种问题的要求越来越精确，使得数学的应用越来越广泛和深入，特别是在21世纪这个知识经济时代，数学科学的地位会发生巨大的变化，它正在从国家经济和科技的后备走到了前沿。经济发展的全球化、计算机的迅猛发展、数学理论与方法的不断扩充，使得数学已经成为当代高科技的一个重要组成部分和思想库，数学已经成为一种能够普遍实施的技术。培养学生应用数学的意识和能力已经成为数学教学的一个重要方面。

在电子 游戏 的世界里，某些事情看似无关紧要，却会引发巨大的连锁效应，不但影响一家公司，甚至可能决定整个行业的发展方向。 在任天堂的 历史 上，这样的事情发生过很多次。例如，上世纪60年代，横井军平设计的“超级怪手”玩具销量突破百万，让不起眼的纸牌作坊任天堂摇身变成了一家大获成功的玩具厂商。80年代，菜鸟设计师宫本茂创作的《大金刚》在日本发售后遭遇失败，却在次年登陆北美市场（目的是替代滞销的《Radar Scope》）后赢得了成功。 超级怪手是任天堂玩具 历史 上最畅销的产品 如果这两件事从未发生，那么任天堂的未来将会变得和现在完全不同。 除了这些 历史 事件之外，某些鲜为人知的故事也对任天堂的发展产生了重要影响。你很可能不知道艾伦·斯卡夫（Allan Scarff）是谁，但在 游戏 行业，尤其是任天堂的 历史 上，这个谦逊的英国人曾经扮演了重要角色。斯卡夫不是一个家喻户晓的名字，但在任天堂Famicom只向少数几家外部开发商和发行商开放的80年代，他曾间接推动任天堂加快开放第三方授权业务的进程。当时，蓬勃发展的日本个人电脑 游戏 市场是大厂们的主要阵地，但他们并没有为FC等家用主机制作 游戏 。 “电脑 游戏 的5家大型发行商都找过任天堂。”在《日本 游戏 开发者不为人知的 历史 》一书中，Bullet-Proof Software创始人亨克·罗杰斯告诉作者约翰·斯泽潘尼亚克，“包括我们、Square、Falcom、Enix，还有一家我记得是……T&E Software。5家公司的总裁都去了任天堂，请求在任天堂的主机上发行 游戏 。” “任天堂二号人物今西纮史告诉我们：‘不，你们对怎样制作任天堂 游戏 一无所知，也不会做任天堂 游戏 。"我说的可是Square和Enix，他在开玩笑吗？后来，他们成了任天堂平台上规模最大的 游戏 发行商。” 罗杰斯后来帮助任天堂拿到了著名益智 游戏 《俄罗斯方块》在家用机上的授权，Bullet-Proof负责为《俄罗斯方块》开发Game Boy版本，但在当时，他专注于日本电脑 游戏 市场，代表作是影响了许多日本开发者的《黑色魔镜》（Black Oynx）。 罗杰斯希望让Bullet-Proof的 游戏 登陆FC，为了与出了名难打交道的任天堂社长山内溥取得联系，他想了个特别的办法。“我从杂志上的一篇文章里了解到，山内溥喜欢围棋。我手头恰好有一份艾伦·斯卡夫为Commodore 64编写的围棋 游戏 。” 围棋在2000多年前诞生于中国，在策略方面非常复杂。制作一款人机对战的围棋 游戏 极具挑战性，但在80年代中期，斯卡夫就在8位机硬件上完成了这项艰巨的任务。 斯卡夫的 游戏 被称为《Microgo1》，面向C64和BBC Micro家用电脑发布。“我玩过父亲制作的所有围棋 游戏 版本。”斯卡夫的儿子克里斯蒂安说，“我可以自豪地告诉你，我就是父亲的首席测试员。父亲曾经说过，我几乎可以破坏所有东西，所以他会让我测试他的 游戏 ，看看是否够稳定。” 游戏 的封面很日式 和现在的围棋 游戏 相比，当年的《Microgo1》还比较简陋 据克里斯蒂安回忆，斯卡夫是一位铁杆围棋爱好者和业余真菌学者，为抚养家庭做出了很多牺牲。“童年时我跟父亲有点距离，但我始终记得，为了养活3个孩子，他放弃了稳定的工作，专心做生意。”尽管如此，斯卡夫仍然会抽时间和孩子们一起下围棋。克里斯蒂安承认，起初他就是为了战胜兄弟才学习围棋的。 “我的指路明灯很简单：打败我的兄弟。我在接受任何建议时都想着这个目标。” 罗杰斯也是一位围棋爱好者，在他看来，《Microgo1》（和续作《Microgo2》）证明了为8位机开发一款功能强大的围棋 游戏 是可行的。在被今西纮史拒绝后，罗杰斯独自前往任天堂京都总部——他觉得围棋就像一把钥匙，也许能够借助围棋说服山内溥，允许公司为FC做 游戏 。 罗杰斯这样描述见面时的情形：“我在京都见到了山内先生，我说：‘您瞧，我可以为您的FC制作一款围棋 游戏 。"他看着我说：‘我不能给你安排任何程序员。"‘我不需要程序员，我只需要钱。"然后他又问：‘你要多少钱？"我说了个当时我能想到的最大数目——30万美元。他和我握手。就这样！我开始制作我们的第一款FC 游戏 了。” 山内溥喜欢围棋，他还和比尔·盖茨对弈过。 有了资金后，罗杰斯还得找到斯卡夫本人，才能将制作一款FC围棋 游戏 的想法变成现实。“与任天堂达成合作协议后，我就开始寻找艾伦。我告诉他：‘你得来日本一趟！"他和我的家人一起住了9个月，移植他的 游戏 。艾伦写了一款基于元胞自动机（Cellular Automata）的围棋 游戏 ，做得太棒了，简直就是编程领域的一个奇迹！” 斯卡夫花了9个月时间努力为《Microgo1》制作FC版本，但当罗杰斯带着成品再次与山内溥见面时，山内溥似乎对它的兴趣并不大。“他玩了会儿，或者至少尝试这么做，因为他其实不知道怎样使用FC的手柄。”罗杰斯说，“我简直不敢相信，看上去就像他以前从来没碰过！这是他流露出兴趣的第一款 游戏 ，所以他试着玩了玩，但后来放弃了，将手柄交给了身旁的下属。” “随后他就指着电视屏幕，指挥属下落棋。他玩了一局，说：‘不，这对任天堂来说还不够好。"我告诉他：‘山内先生，这是能够在这台机器上运行的最强大围棋 游戏 了。FC是8位机，它能够运行本身就是个奇迹！"” 围棋的棋盘通常是19×19格，但由于硬件根本无法完成计算所有步数的潜在排列组合这项艰巨任务，Bullet-Proof的 游戏 采用了9x×9格的棋盘。 具有讽刺意味的是，正因为山内溥是一位极难被取悦的老板，任天堂反而决定将FC的大门向第三方发行商敞开。作为任天堂社长，山内溥坚持认为《Microgo1》没有达到任天堂第一方软件的标准，所以任天堂不会发行——尽管已经注入30万美元的投资。 “我告诉他：‘让我来发行吧，它对我的公司来说足够强大了。"”罗杰斯回忆道，“我留意到他计算了会儿，然后说：‘钱呢？"我说：‘每卖出一份 游戏 ，我就给你100日元，或者1美元，直到还清你们的投资为止。"他又一次和我握手说，‘成交！"我们就这样成为了任天堂平台的 游戏 发行商。” 1987年，那款围棋 游戏 正式登陆FC和FC磁碟机，名称为《囲碁：九路盤対局》，Bullet-Proof负责发行。 游戏 最终卖了15万份，不足以还清任天堂的初期投资，但它彻底改变了罗杰斯的公司。由于可以在FC上发行 游戏 ，Bullet-Proof的 游戏 销量远远超过了他们此前为家用电脑制作的 游戏 ，例如，《俄罗斯方块》的FC版本仅在日本的销量就突破了200万份。 《囲碁：九路盤対局》的启动画面上有BPF的Logo， 游戏 界面也比较简单“相比之下，我们为个人电脑做的所有 游戏 都黯然失色。”罗杰斯说。对Enix和Square等公司来说，任天堂允许第三方厂商为FC开发 游戏 让他们取得了更惊人的成功。 罗杰斯还曾为任天堂拿到《俄罗斯方块》在家用机的授权立下大功。事情的经过是这样的：前苏联负责计算机软件进出口的Elektronorgtechnica（ELORG）协会听到风声，得知英国发行商Mirrorsoft及美国子公司Spectrum HoloByte声称拥有《俄罗斯方块》的版权，并且未经许可就授权其他公司使用……罗杰斯前往莫斯科，与ELORG进行了一次谈判，他在谈判桌上展示了Bullet-Proof设计的《俄罗斯方块》FC版本，还提议支付一笔预付款。 在北美和欧洲，《俄罗斯方块》作为Game Boy的一款内置 游戏 发售，而后来发生的一切都成了众所周知的 历史 。但在这段 历史 中，斯卡夫几乎总是被忽略的。 如果罗杰斯从未看到斯卡夫为C64编写的围棋 游戏 ，他很可能没有信心走进任天堂的办公室，向山内溥承诺能够为FC创作一款围棋 游戏 。这样的话，罗杰斯也许没有机会为《俄罗斯方块》开发一个FC版本，而我们也许永远无法在Game Boy上玩《俄罗斯方块》……如果斯卡夫在80年代没有将他的那款围棋 游戏 移植到FC，那么对于Square和Enix等公司来说，面向FC发布 游戏 的目标似乎遥不可及，初代《勇者斗恶龙》《最终幻想》很可能不会登陆FC。 “最终幻想”与“勇者斗恶龙”最终发展成了日本的国民级RPG，并且走向了全世界 这些猜测或许脑洞太大，但无论如何，在过去的几十年里，Bullet Proof制作的FC 游戏 确实引发了多米诺骨牌效应，影响了任天堂乃至整个 游戏 行业的发展进程。在完成《囲碁：九路盤対局》的开发后，斯卡夫从日本回到了英格兰。“他从世界上消失了。”罗杰斯告诉斯泽潘尼亚克，“我和《囲碁》的程序员们保持联系，但他从未再次露面。” 克里斯蒂安·斯卡夫由于当时年纪太小，也不记得父亲回国后那段时间里发生了什么。斯卡夫后来向儿子讲述过自己在日本的经历。“我认为对父亲来说，那是人生中非常重要的一段时期。父亲经常提到罗杰斯一家人，对他们在日本为他提供的帮助心存感激。”克里斯蒂安说。 斯卡夫远离了 游戏 开发行业，但他并非无所事事，而是致力于研究自己最感兴趣的东西——人工智能。在与斯泽潘尼亚克的交谈中，斯卡夫的妻子伊丽莎白自豪地将他称为“人工智能领域的先驱”——如果有人问斯卡夫AI能够被运用于哪些领域，他会回答“一切”。 1992年，斯卡夫在接受媒体采访时说：“我想弄清楚人类究竟是怎样下围棋的。围棋是一种非常简单的 游戏 ，但我们并不知道自己为什么会做一些自认为理所当然的事。” “父亲对AI的潜力充满了热情。”克里斯蒂安说，“只要有人愿意听他聊聊，他总是会高谈阔论一番。当然，父亲经常与从事AI相关工作人交谈甚至争吵，在他看来，AI能够影响几乎所有领域。每当我大学假期和父亲相聚时，他都会在我面前讲解AI。我猜，这并非因为我对AI感兴趣，而是因为父亲可以练习怎样向外行解释清楚他的想法。” 斯卡夫渴望揭开人工智能的奥秘，与此同时，他也对围棋充满了热情。 1969年，斯卡夫在学生菲尔·布里斯托的介绍下初次接触围棋，从此就一发不可收拾，加入了几家英国围棋俱乐部，最终升到了三段。1992年迁居纽卡斯尔后，斯卡夫继续研究围棋理论，并于2000年出版了《Global Connectivity Strategy》。另外，斯卡夫还研究过怎样使用AI创作一个能够自学围棋的程序，并为“Acolyte神经网络系统”制定规范……这些研究成果是斯卡夫为人工智能和围棋领域所做的最后贡献。 喜欢围棋的斯卡夫为后人留下了不少关于AI的研究成果 克里斯蒂安经常到英国各地参加围棋比赛，在他看来，研究围棋仅仅是父亲尝试揭开AI奥秘的许多方式之一。“围棋看似简单，但我们一直在使它复杂化。”他说，“很多时候，我们之所以犯错，就是因为把事情想得过于复杂了。答案通常是最简单的。我仍然会从哲学的角度思考围棋，当然，下围棋也很有趣。” “围棋的美妙之处在于，你不能用一套巨大的二叉树算法来在计算上压制人类。人类究竟是怎样通过‘直觉"来‘猜测"对手下一步的呢？因此，我认为父亲真的想通过围棋来了解人脑的工作方式。” “艾伦经常梦到他为AI所做的研究。”2018年，伊丽莎白·斯卡夫告诉斯泽潘尼亚克，“有个梦令他格外难忘。他梦见一个男人站在身前，向他伸出握成拳头的双手。然后，那个男人张开手，变出了让人眼花缭乱的美丽景色，令他大吃一惊。” 不幸的是，斯卡夫于2011年12月因癌症去世，终年65岁。斯卡夫在一生中取得了非凡成就，但他始终觉得自己有未竟的事业。“我认为父亲意识到自己是AI领域的先驱。”克里斯蒂安·斯卡夫说，“但我也能感受到，在内心深处，他对无法充分发挥AI的潜力感到难过。从父亲去世到现在，他对AI的未来一些相对保守的预言已经被证实了。” “在人生的最后几年里，艾伦谈到希望克服研究AI的一个障碍，将其形容为一座他试图攀爬或绕行的山。”伊丽莎白在与斯泽潘尼亚克的交谈中总结说，“但最后，病情令他无法继续坚持。与摩西一样，他能够看到应许之地，却不被允许进入。” 本文编译自：nintendolife.com 原文标题：《The Unsung Genius Who Tempted Nintendo"s President To Pick Up A Joypad》 原作者：Damien McFerran

细胞自动机（又称元胞自动机），名字虽然很深奥，但是它的行为却是非常美妙的。所有这些怎样实现的呢？我们可以把计算机中的宇宙想象成是一堆方格子构成的封闭空间，尺寸为N的空间就有N*N个格子。而每一个格子都可以看成是一个生命体，每个生命都有生和死两种状态，如果该格子生就显示蓝色，死则显示白色。每一个格子旁边都有邻居格子存在，如果我们把3*3的9个格子构成的正方形看成一个基本单位的话，那么这个正方形中心的格子的邻居就是它旁边的8个格子。每个格子的生死遵循下面的原则：1． 如果一个细胞周围有3个细胞为生（一个细胞周围共有8个细胞），则该细胞为生（即该细胞若原先为死，则转为生，若原先为生，则保持不变） 。2． 如果一个细胞周围有2个细胞为生，则该细胞的生死状态保持不变；3． 在其它情况下，该细胞为死（即该细胞若原先为生，则转为死，若原先为死，则保持不变）设定图像中每个像素的初始状态后依据上述的游戏规则演绎生命的变化，由于初始状态和迭代次数不同，将会得到令人叹服的优美图案。这样就把这些若干个格子（生命体）构成了一个复杂的动态世界。运用简单的3条作用规则构成的群体会涌现出很多意想不到的复杂性为，这就是复杂性科学的研究焦点。细胞自动机有一个通用的形式化的模型，每个格子（或细胞）的状态可以在一个有限的状态集合S中取值，格子的邻居范围是一个半径r，也就是以这个格子为中心，在距离它r远的所有格子构成了这个格子的邻居集合，还要有一套演化规则，可以看成是一个与该格子当前状态以及邻居状态相关的一个函数，可以写成f:S*S^((2r)^N-1)->S。这就是细胞自动机的一般数学模型。最早研究细胞自动机的科学家是冯·诺伊曼，后来康韦发明了上面展示的这个最有趣的细胞自动机程序：《生命游戏》，而wolfram则详尽的讨论了一维世界中的细胞自动机的所有情况，认为可以就演化规则f进行自动机的分类，而只有当f满足一定条件的时候，系统演化出来的情况才是有活力的，否则不是因为演化规则太死板而导致生命的死亡，就是因为演化规则太复杂而使得随机性无法克服，系统乱成一锅粥，没有秩序。后来人工生命之父克里斯·朗顿进一步发展了元胞自动机理论。并认为具有8个有限状态集合的自动机就能够涌现出生命体的自复制功能。他根据不同系统的演化函数f，找到了一个参数lamda用以描述f的复杂性，得出了结论只有当lamda比混沌状态的lamda相差很小的时候，复杂的生命活系统才会诞生，因此，朗顿称生命诞生于“混沌的边缘”！并从此开辟了“人工生命”这一新兴的交叉学科！如今细胞自动机已经在地理学、经济学、计算机科学等领域得到了非常广泛的应用！

你的sum和cells都是矩阵，但是维度不同。如果是这样，你在这段程序的前面给sum预分配个空间sum=zeros(size(cells,1),size(cells,2))。然后注意遍历x，y的时候，不要到边界上，否则x+1，y+1之类的就越界了。

代码来自《元胞自动机与MATLAB》,是元胞自动机中“生命游戏”模型的代码核心代码：x = 2:n-1;y = 2:n-1;sum(x,y) = cells(x,y-1) + cells(x,y+1) + ...cells(x-1, y) + cells(x+1,y) + ...cells(x-1,y-1) + cells(x-1,y+1) + ...cells(x+1,y-1) + cells(x+1,y+1);cells = (sum==3) | (sum==2 & cells); %%%%此处出错运行部分：while (stop==0)if (run==1)%nearest neighbor sumsum(x,y) = cells(x,y-1) + cells(x,y+1) + ... %%%此处出错cells(x-1, y) + cells(x+1,y) + ...cells(x-1,y-1) + cells(x-1,y+1) + ...cells(3:n,y-1) + cells(x+1,y+1);% The CA rulecells = (sum==3) | (sum==2 & cells);%draw the new imageset(imh, "cdata", cat(3,cells,z,z) )%update the step number diaplaystepnumber = 1 + str2num(get(number,"string"));set(number,"string",num2str(stepnumber))endif (freeze==1)run = 0;freeze = 0;enddrawnow %need this in the loop for controls to workend

元胞自动机模型用简单的规则和计算进行多次迭代，可以产生类似人工生命的复杂系统，而这些系统中利用分形分析会发现有明显的自相似性，即分形特征。

CA缩略语的一般解释：CA: Chartered Accountant 特许会计师CA中国：http://www.ca.com/cn/CA：民航呼号中国航空集团公司（含其下属单位）所使用二字代码CA：汽车制造场第一汽车制造场的拼音缩写CA：软件制造商是世界第三大软件制造商CA：国际联合电脑公司董事长：IT铁汉——王嘉廉ca ：泡泡堂是泡泡堂的简称CA：巡洋舰重型巡洋舰的缩写Ca(Capillary Number):毛细数是流体力学中的无因次数，反映了表面张力与粘性力在对流体运动影响中谁起主导作用的参数。等比于黏性力和表面张力的比值，在微流控芯片层流运动状态研究中有十分重要的意义。ca（擦）：擦汗，同“汗”。或一种骂人的话的变形。CA：计算机代数CA:美国加州CaliforniaC.A.：工业化学用品里面一桶（例：异丙醇 ISOPROPANOL 试剂用 工业级 纯度99.0% 20LT/CA 液状 ）CA：元胞自动机(Cellular Automata，简称CA）CA:CASTOR 柯艾公司CA ：Cabin Attendant的简写 飞机客舱乘务员 即 人们所熟悉的空姐的另一种称法CA:Conan+Ai 《名侦探柯南》的CP:柯哀的缩写CA:correct action , 指出错后采取的纠正，改善行动或计划，防止类似情况再次发生。另外医学：CA　　癌症：Cancer的简写　　即恶性肿瘤，医院里经常用该词代替癌症。如，膀胱Ca，前列腺炎Ca，肝Ca，肺Ca，转移性胃Ca等希望这个回答对你有帮助

　　概率的意思是什么呢?怎么用概率来造句?下面是我为你整理概率的意思，欣赏和精选造句，供大家阅览! 　　概率的意思 　　概率，又称或然率、机会率、机率机率或可能性，是概率论的基本概念。概率是对随机事件发生的可能性的度量，一般以一个在0到1之间的实数表示一个事件发生的可能性大小。越接近1，该事件更可能发生;越接近0，则该事件更不可能发生。人们常说某人有百分之多少的把握能通过这次考试，某件事发生的可能性是多少，这都是概率的例项。 　　如果一个试验满足两条： 　　1试验只有有限个基本结果; 　　2试验的每个基本结果出现的可能性是一样的。 　　这样的试验便是古典试验。 　　对于古典试验中的事件A，它的概率定义为：PA=m/n，其中n表示该试验中所有可能出现的基本结果的总数目。m表示事件A 包含的试验基本结果数。 这种定义概率的方法称为概率的古典定义。 　　概率造句欣赏 　　1、成功呈概率分布，关键是你能不能坚持到成功开始呈现的那一刻。 　　2、奇迹出现的概率，永远取决于努力。 　　3、我们时常觉得这些事发生的概率太小，而真正发生时，才知道其实他不是无稽之谈夸夸其言。其实只要信任，也不是什么大不了的事。 　　4、假如进化的历史重来一遍，人的出现概率是零。 　　5、能和你现在牵着手的那个人，你们相遇的概率简直是近乎奇迹，希望你们无论怎样都不要放开彼此的手。 　　6、太复杂的设计实际上是降低了成功的概率。 　　7、据说人一生会遇到三千万人，两个人相爱的概率不到0.00005。于是我知道，遇到你是我的缘分，爱上你是我的情分，守护你是我的本分。爱你永不变。 　　8、唯一的不同是哪个问题我们最紧张，我们就会把它的概率给抛到九霄云外去。 　　9、我觉得能认识你，有点像某个极低概率的奇迹。 　　10、若一种动物对新奇的事物没有心存戒备，其生存概率就会很低。 　　11、你们相遇的概率简直是近乎奇迹。 　　12、我们的生命，端坐于概率垒就的金字塔的顶端。面对大自然的鬼斧神工，我们还有权利和资格说我不重要吗。 　　13、电压暂降概率评估的结果可以用于判断电力系统网路结构是否合理。 　　14、利用经典大偏差的方法，在一定的条件下，得到了相应概率的对数渐近式及测度族的大偏差原理。 　　15、我认为是概率论的诞生,真正促生了保险业,那也是为什么,我认为理论对于金融来说非常重要。 　　16、二年级的学生已经学了概率函式。 　　17、在此基础上计算了匹配滤波器接收机的错误概率并与计算机模拟值做了对比，结果表明二者较为吻合。 　　18、我想象爱上一个人，就像出门的时候被闪电袭击一样，虽然概率很小，但你是一点办法都没有的。它就这么发生了，你就这么被点着了，然后也就这么变成了一堆灰烬。 　　19、必须充分认识到 *** 监管的两面性,防微杜渐,及时纠正在 *** 监管中出现的不良倾向,减少寻租和腐败发生的概率。 　　20、许多事例表明，少数人意见未必是错误意见，瞻前顾后考虑各种不同意见，将会减少法律修订的错误概率，预防和减少修法后实施中可能出现的偏差。 　　21、一个人能不能成就大事业，看他脾气大小怎么样就可以了，脾气越大，成功概率就越小。 　　22、在地球上，在人群中，遇见一个人，与之相爱的可能效能有多少。这概率极低。 　　23、你的态度越积极，你的决心就越大，你所能调动的资源和力量就越多，成功的概率也会随之上升。态度决定了成功的最大概率，决定了成功的全部学问。 　　24、枪膛中还有子弹你不能确定周围是否安全的情况下永远不要换弹夹。这个时候你倒霉的概率高的无法想象。记住，要杀死敌人，就连USP这样的小手枪暴头1枪也够了。 　　25、所有期待天上掉馅儿饼的都会饿死，所有期待守株待兔的都会失望，无数教训证明指望小概率事件救场是不可能的，常识就是常识，所有反逻辑的事儿都不会成立，按照客观规律和常识做事是正道。 　　26、该演算法利用帧讯号的能量、子带讯号的能量等引数，计算该帧讯号与噪声帧基于子带能量分布概率的鉴别资讯。 　　27、另外，仅在2个最高的社会阶层中，人们接触的紫外线越多，患上黑瘤的概率越大。 　　28、针对多区域系统内部各个子区域属性的差异化，提出多区域耦合状态转移概率化元胞自动机模型。 　　29、在这个例子中，静态随机储存器单元的金属层已被修改，以降低金属节点之间短路的概率。 　　概率造句精选 　　1. 概率统计，优化，应用物理学，应用数学，资料探勘，专案管理，软计算。 　　2. 用摸球模型求出乐透型与传统型彩票的概率。 　　3. 物理学的基本法则,根据量子力学的标准解释来说,这都是概率决定的。 　　4. 借助概率理论，将汉字资讯看成随机事件，提出了概率距离的概念。 　　5. 小概率事件发生的情况越多，对文字分类的结果影响也就越大。 　　6. 为了求解档案传输问题，文章在引入一种新的自适应性的交换概率和变异概率的基础上，提出了一种面向求解档案传输问题的遗传演算法。 　　7. 此外，我还需要反概率函式。 　　8. 根据醪糟坪滑坡群的稳定性计算成果，确定了滑坡的发生概率。 　　9. 而你那有小麻点的情人的眼神，则是一个消灭一切可能的概率的魅人现实。 　　10. 通过建立锥形光束的概率模型，采用蒙特卡洛法直接模拟了太阳光经碟式反射聚集器后在焦平面上产生的能流分布。 　　11. 如何准确地评估配电馈线网路的电压暂降概率，关键是对馈线系统的模型和故障型别进行模拟。 　　12. 得到了系统的准稳态概率分布函式。 　　13. 依据可靠性理论,采用蒙特卡罗方法,分析了机车执行不同公里数所对应的抱轴箱破坏概率. 　　14. 考虑地物遮蔽顶空和波瓣间盲区的具体影响，首先讨论了雷达单元实际平面探测威力模型，进而提出了一种雷达网实际探测概率分布模型与模拟演算法。 　　15. 目的,为了探讨脉象冠心病概率和眼底动脉硬化的关系. 　　16. 大偏差理论提供了一个很好的办法来计算小概率事件的概率，尽管这种事件发生的概率可能会很小，但是一旦发生将会产生巨大的影响。 　　17. 蒙特卡洛模拟涉及了使用随机数和概率来找到复杂问题的解决方案。 　　18. 为了计算A发生的可能性，你必须对概率幅alpha进行平方运算。同样的也要对B进行类似计算。 　　19. 它通过市场调查增加资讯量，对先验概率进行修正，从而提高决策者对未来可能性的把握，达到降低决策风险的目的。 　　20. 指出了目前装艇使用的潜艇火控系统中鱼雷等概率阵点阵图中的错误。 　　21. 在有关量子跃迁的问题中，含时微扰理论给出了跃迁概率振幅的一级近似解。 　　22. 其实验结果与哈夫曼编码做了比较，经过分析，此编码方法在灰度级概率均匀分布时具有优势。 　　23. 如果实验结果侥幸出现的概率在统计上高于五个标准差，或者小于百万分之一，物理学家就可以断言这是一项发现。 　　24. 实验结果表明相似概率的引入有利于进一步提高语音识别率，同时发现大小为个码字的码本是不必要的。 　　25. 赌博的制胜之法就是概率。在玩扑克的时候，在你的赢面较大时赌大一点，而在输的时候尽量输少点。 　　26. 超视距攻击下,不同的射击方式对捕捉概率可能产生不同的影响. 　　27. 同时，由于布朗运动与微分方程有密切的联络，它又成为概率与分析联络的重要渠道。 　　28. 贝叶斯网路是资料采掘的一个非常有效的工具，它能够定性和定量地分析属性之间的依赖关系，进行概率推理。 　　29. 求出了为吸收壁，M为反射壁的马氏环境中齐次生灭链的灭绝概率。

跟车的读音是：gēnchē。跟车的拼音是：gēnchē。注音是：ㄍㄣㄔㄜ。结构是：跟(左右结构)车(独体结构)。跟车的具体解释是什么呢，我们通过以下几个方面为您介绍：一、词语解释【点此查看计划详细内容】跟在车上押运货物。二、引证解释⒈跟在车上押运货物。引刘绍棠《摆渡口》一：“一辆载重大汽车，装满货品，从公路跑来；到了河边，跟车的小伙子朝青林喊：‘劳驾给喊声管船的，把船摆过去。"”三、国语词典跟在车子前后，照顾车行状况。四、网络解释跟车genche跟车(1)【Acareer】一种专业职业(2)【Followotherpeople"scarsgo】跟着别人的车走关于跟车的成语车殆马烦车马辐辏车尘马足车载斗量头痒搔跟关于跟车的词语安步当车头痒搔跟车轮战立定脚跟站稳脚跟车殆马烦车载斗量杯水车薪车尘马足风车云马关于跟车的造句1、婚车列队行进，头车速度不能太快，特别是遇红灯时，最好能算好最后的跟车也能安全驶过。2、最难办的案件是“车床族”，特别是有车震习惯的出轨老公或老婆，警觉性都很高，在山区跟车过程中，很容易被他们发现。3、本文在构建安全跟车模型的基础上，设计了系统构成。4、依据不间断车流的车头时距分布规律和一维元胞自动机建模理论，提出了一种可变时距跟车模型。5、第二天黑子和祝小飞没跟车，只要老蔫儿头和二根儿他们不闹事儿，其他跑车的混子根本就不敢动黑子的车，有二成和尹乐跟车黑子完全放心。点此查看更多关于跟车的详细信息

严格意义上说，数学并不是科学，科学仅指经验科学，包括自然科学和社会科学。在美国的大部分大学里，数学和科学是两类课程。数学是科学可以使用的工具，但本身并不是科学。从不严格意义上讲，数学可以被称为分析科学，还包括逻辑、统计学等。 我们先看看维基百科的定义：什么是科学？什么是数学？ 从上述定义我们可以得到：两者的共性是，都是知识。不同是，科学的知识是和具体的宇宙万物有关，是可实验的解释和预测；而数学的知识是关于抽象事物的，是在公理和定义的基础上通过演绎推演获得的。关于数学研究的是否是纯粹的抽象事物，在哲学上也是存疑的，比如没有任何经验的情况下，我们能不能得出5+7=12（这个算式，是康德在他的《纯粹理性批判》里提到的）？罗素和怀特海曾经尝试仅用逻辑就推导出整个算术体系，出了10卷书，1800多页，最后还是差一点。 但就目的论而言，数学的确可以和具体应用脱开，而纯粹在抽象领域展开，不需要实验，仅仅靠思维，也就是逻辑推理来进行。历史上，很多数学成果，比如无理数、虚数，甚至非欧几何，都曾经长期闲置，大家不知道怎么用。 而科学则不同，科学自诞生之日起，就和应用相关，就依赖于实验或者具体的验证。虽然科学也会使用一些抽象的概念，比如万有引力、超引力、甚至夸克这种没人见过的概念，但它们总归最后要做出现实的预测，然后用经验来检验。 物理、化学、生物学、心理学、经济学，无不和具体事物挂钩。数学用的是演绎法，科学研究更多的依靠归纳法，也会用到演绎法。 演绎法就是三段论，大前提和小前提正确，则结果永真。 数学的研究方法，就是先做好公理假设（不需证明），然后一步步按照演绎法推导，即可得出确定性的知识。 如果一个事情，可以用演绎法层层推导的话，那我们也可以层层回溯，那最初的一个假设，谁能保证其是对的呢？这就是亚里士多德提出的第一因的问题。 在数学上，这个问题通过公理来解决，所谓公理，就是不需要证明，不言自明的东西，比如两点之间直线最短。 也就是说，公理本身并不是逻辑推理的产物，它是逻辑推理的起点，我们只是假设它正确而已 ，事实上它不一定正确，比如我们就现在知道了，在大尺度的宇宙范围内 ，两点间直线并不是最短的，因为空间会扭曲 。 那么归纳法呢？最简单的例子就是天鹅，一只天鹅是白的，两只是，我们看到的成千上万只都是白的，那么我们就得出一个结论，所有天鹅都是白的。结果我们都知道了，后来人们在澳大利亚发现了黑天鹅。所以，归纳法是不靠谱的。 演绎法可以保证结论正确，但是它并不产生新的知识，它的正确仅仅建立在前提假设正确的基础上，而演绎法无法保证最初的那个假设是否正确。归纳法虽然不保证结果一定正确，但是它可以获得新的知识，因为你总是可以从观察中得到一个假设，比如天鹅是白的，而这件事，是无法通过演绎法推导出来的。 科学当然也会用到演绎法，不过是在次级推理的层面，回到最原始的知识，也就是第一因这个层面的话，数学和科学的分歧是巨大的，数学靠的是公理，科学靠的是归纳。 科学的研究方法，究其本质，是根据观察，提出一个假说，然后用实验、事实等来验证这个假说。假说的可信度是变化的，当支持这个假说的证据增多，我们就说其可信度增加，一旦出现反例，被证伪了，那我们就进行修正，或者提出新的假说。历史上，以太、燃素等概念的诞生和消亡，都是这么个过程。 当然，在最新的宇宙和微观物理学中，也有很多假设是超出了人类的经验的，比如宇宙开始于大爆炸。这种时候，怎么确保理论正确呢？要看该理论给出的预测，然后在现实中进行检验。大爆炸理论预测了宇宙红移，现实中也观测到了，所以验证成功，理论正确。 那么，有没有可能只用演绎法进行科学研究，那样不就是可以得到确定的知识了吗？这个问题等同于，如果在自然界，在这些具体的事物和现象中，我们能找到确定正确的不需要证明的“公理”，那我们就可以利用演绎法进行推导，从而获得确定的知识了。 的确如此，人类历史上，很多研究就是这么做的。准确的来说，人们曾经认为 ，存在先验的知识，这些知识是先天的固化在人的大脑中的，而且是所有人都共有的，因而是确定的，从这个基础出来，就可以得到确定性的知识。 哲学的形而上学体系，几乎都是基于先验知识进行的推导，但现在已经没有人用了，只是作为历史来研究。 目前学术界普遍的看法是，我们有先验的能力，比如思考能力、学习语言的能力、对外部世界的感知能力，但是没有先验的知识。如果一个人从来没有看到过红色，那么他就不会知道什么是红色。如果一个人从来没有接触过人类的语言，那么他就不会学会说话和写作。 人类所有的知识，究其源泉，都来自后天的观察和感知，因而科学的第一因，只能来自归纳。 这在物理、化学上，都很容易理解，但是在有些社会科学，比如经济学上，还是有些含糊的。由于经济学研究的是具体的人类社会，因而非常难以做实验来验证，所以很多经济学研究的方法，其实是更接近演绎法的。奥地利学派更是把这种方法推到了极致，他们认为正由于无法验证，所以也只能依靠演绎法，逻辑起点必须是先验的知识，也就是“人的行动都是有目的的”，基于此，就可以层层推导出确定性的知识，也即整个经济学大厦。先验知识目前在主流科学界并不被认可，在非科学领域可以继续研究。 其实，就算有了先验知识，我们仍然无法像数学一样研究科学，我们的逻辑推导能力有边界，至少还有三个障碍：1）无法穷尽所有前提条件；2）涌现；3）计算不可约性。 1、前提条件 数学的前提条件是有限的，比如欧几里德几何学只有五个公理，因为数学研究的是抽象的东西，因而随便多少假设都行，无所谓，只要其过程正确即可。 但是科学不行，科学研究的是具体事物。比如，你研究一下地球和太阳之间的运动关系 ，明天会不会下雨，减税后经济会不会反弹，这些事情的决定因素是很多的，理论上讲是无穷多的。我们不可能穷尽所有的前提条件来研究任何事物，甚至条件太多都不行，这不具备可操作性，于是我们发明了理论，尤其是科学理论，用一种简化的方法描述了一个规律。 那么问题来了，既然你做了简化，只是使用了有限的前提条件，就算在这个有限的前提条件下，该知识是正确的，一旦应用到具体的事物中，碰到了前提条件不符，或者有更多的没有被理论涵盖的前提条件时，如何保证结论必然正确呢？不能。 这种情况在天气预报以及整个社会科学领域，都普遍存在，不管再怎么研究理论，提出再多的数学化的模型，最后的预测结果仍然精度不高。 经济学搞了几百年，却无法准确预测经济危机，连解释都无法达成一致，就是因为人类社会太复杂了，影响因素太多，任何理论都是在简化的前提下做研究，因而都有不够精确。 2、涌现 简单的说，就是整体并非等于个体的加总。 当我们按照个体的规律，用逻辑推演层层推演，却不必然能得到整体的结果，这里存在不可预测的“逻辑飞跃”。 这个现象在整个自然界都普遍存在，从微观到宏观，从物质到人类。 比如，我们无法通过原子的运动规律，简单加总得到分子的运动规律。量子力学里的不确定性，没法推导出宏观世界的确定性。我们就算对人体的每个分子结构都了如指掌，也没法推导出我们具体的思考和行动。每个人都是理性的，但是群体却会体现出非理性的疯狂。 也正因为如此，我们才会在有了物理学的基础上，又需要化学，有了化学，还需要生物学，有了脑科学，还需要心理学和社会学 ，有了微观经济学还需要宏观经济学。用霍金的话说，我们总是需要一些“有效模型”，而不可能把万事万物仅仅从物理学推导出来。 这些逻辑飞跃，或者有效模型，无法靠数学或者逻辑得到，只能依据观察和归纳提出假说来解决。 3、计算不可约化 上图是一个叫“元胞自动机”的电脑游戏生成的，其规则有八条，见图的下方。我们如果问该程序的第十万行上是什么图形？能根据那八个规则作出快速回答吗？不能，在这个游戏和这种组合的规则下，你只能把程序从头到尾走一遍，走到第十万行才能知道。 这就是所谓的计算不可约性，Computational Irreducible，由史蒂芬·沃尔夫勒姆（Stephen Wolfram）提出。它的核心思想是，真正复杂的系统是没法简化的，即便你能找到其基本的数学架构，要预测未来某个运算步骤时的结果，你没法简化，只能老老实实的算一遍。 换言之，复杂系统是没法预测的。 早在100多年前，数学家彭加莱就论述过著名的“三体问题”，三个相互作用的物体，即便知道其初始条件，且相互之间只有万有引力的作用，对于其未来的运动轨迹，是没法求得精确解（解析解）的。数学来源于演绎法，可以得到确定性的知识，但是是在大家都承认其公理的前提下。科学的知识来源于归纳总结，是一种假说，并非百分之百确定，其可信度受证实或者证伪证据的影响。 由于涌现、前提条件无法穷尽、计算不可约等原因，我们并不可能通过演绎法，层层推理获得所有的新知识，自然界总是存在逻辑上的飞跃，从而让新知识超出了人类的逻辑推理能力。

1、什么是美赛美国大学生数学建模竞赛（MCM/ICM）由美国数学及其应用联合会主办，是唯一的国际性数学建模竞赛，也是世界范围内最具影响力的数学建模竞赛，着重强调研究和解决方案的原创性、团队合作、交流及结果的合理性，体现了参赛选手研究问题、解决方案的能力及团队合作精神，为现今各类数学建模竞赛之鼻祖。赛题内容涉及经济、管理、环境、资源、生态、医学、安全等众多领域。2、关于美赛美国大学生数学建模竞赛目前分为两种类型MCM（Mathematical Contest In Modeling）和ICM（Interdisciplinary Contest In Modeling)，两种类型竞赛采用统一标准进行，竞赛题目出后，参赛队伍通过美赛官网进行选题，一共分为6种题型：每个团队由1-3名同一所学校/机构中全日制或非全日制注册的本科生学生组成。在四天时间内，就指定的问题完成从建立模型、求解、验证到论文撰写的全部工作。3、只要努努力，你就可以获奖比赛奖项一般设置七项，Finalist 进入特等奖角逐未得到特等奖;且Unsuccessful Participant 和Disqualified 不计入统计。67.50%+15.35%+7.09%+0.17%+0.14%=90.25%4、2022年美赛关键时间点报名截止时间 美国东部时间2022年2月17日 15:00之前（星期四） 北京时间2022年2月18日 凌晨4:00之前（星期五）比赛开始时间 美国东部时间2022年2月17日 17:00（星期四） 北京时间2022年2月18日 上午6:00（星期五）比赛截止时间 美国东部时间2022年2月21日 20:00（星期一） 北京时间2022年2月22日 上午9:00（星期二）提交方案截止时间 美国东部时间2022年2月21日 21:00（星期一） 北京时间2022年2月22日 上午10:00（星期二）比赛结果公布时间 美国东部时间2022年5月20日之前发布2022年美赛（MCM/ICM）辅助报名识别二维码立即报名辅助报名优势通过辅助报名过程简单，直接在线报名组队，使用微信/支付宝即可缴费，无须VISA等国外银行卡，很大程度地方便了学生的报名。了解详情请识别上方二维码！欢迎同学们加入QQ交流群5、参加美赛能获得什么？1. 锻炼和增强数学应用和科研创新能力；2. 提升英语水平（最终参赛论文全部以英文形式提交）；3. 保研留学直通车（美赛奖项价值颇高，在申请奖学金、保研和出国留学时具有很大优势）。6、美赛准备小tips为了帮助数学建模初学者快速学习数学建模，掌握数学建模基本知识，极值学院邀请数模名师肖老师、周老师、清华张博士、上交张博士共同开展了“数学建模系统培训课程”课程。课程内容依托《全国大学生数学建模竞赛指南》书籍，重点讲解数学建模方法的原理和编程实现算法，深入浅出地为参赛者们讲解数学模型、Matlab编程、论文写作方法等各方面数学建模基础知识。数学建模竞赛是一项综合的技术，不光学习成绩好就能拿到奖项，需要综合应用数学的能力、编程能力、网络搜索方法、论文写作方法、团队配合能力等。自己看书入门有一定困难，建议在老师的指导下，边学习边练习能达到更好的学习效果。课程福利《大学生数学建模竞赛指南》书籍1本100G 的数模资料大礼包（历年国赛、美赛优秀论文集、软件资料集、教程等）课程内容课程大纲（上下滑动查看全部）第一章：数学建模竞赛入门1、数学建模基础2、数学建模简单模型养猪致富、体育决策、传染模型、天气预测、衰变测年3、论文写作排版全文搭结构、逐条磨细节、档次靠亮点、功力在深美4、竞赛简介与文献检索了解赛事概况与评阅，查找文献助推思路第二章：数学实验操作5、MATLAB入门——快速掌握matlab基本用法6、lingo入门——快速掌握lingo基本用法7、用MATLAB求解一些基本的高数问题8、用MATLAB求解一些基本的概率论问题9、用MATLAB进行矩阵运算和解决线性代数类问题10、MATLAB工具箱——封装好的功能直接调用第三章：数学模型与算法11、线性规划线性规划与整数线性规的分类12、非线性规划罚函数法、近似规划法、二次规划和一般非线性规划13、层次分析法层次分析法的原理与步骤14、插值与拟合不同次方的插值与拟合的MATLAB求解方法15、时间序列移动平均法、指数平滑法、自适应滤波法16、微分方程微分方程（A题的重点）的基本介绍与经典案例17、动态规划基本概念与最短路问题、投资分配问题和背包问题18、回归与统计参数估计、显著性检验、置信区间、逐步回归分析19、经济类问题五类相关经济问题的处理方法20、计算机模拟应用随机数的蒙特卡罗（Monte Carlo）方法及求解实例21、图论TSP问题、最短路问题、状态转移、最优树问题、竞赛图22、排队论详解排队论的四种重要模型及其求解23、数据处理类问题Logistic模型、灰色预测、神经网络、模糊综合评判24、智能算法元胞自动机、模拟退火与遗传算法主讲老师肖老师985高校数学建模教练，人称“模教教主”。发表科研论文41篇， 带队获得国际竞赛：特等奖1项,一等奖12项，二等奖11项，获得全国竞赛:全国一等9项，获得研究生数模竞赛全国一等奖2项，二等奖7项。主编教材《大学生数学建模竞赛指南》、《实用数学建模与软件应用》、《基于Matlab和Lingo的数学实验》、《统计计算与软件应用》 等7本书籍。朱老师大学数学建模实验室主任，科技论文写作专家。2000年起先后指导学生参加各类大学生数学建模竞赛、节能减排社会实践与科技竞赛、挑战杯科技竞赛等。指导学生发表科技论文600多篇。周老师985高校副教授，硕士生导师。作为数学建模教练指导学生参加国际大学生数学建模竞赛获得特等奖一次、特等奖提名两次。建模狂人清华大学博士生，曾获得MathorCup 大学生数学建模挑战赛特等奖，美国大学生数学建模竞赛一等奖（两项），“高教社杯”全国大学生数学建模竞赛二等奖（两项），以及其他类型的数学建模竞赛奖项80多项。学校的数学建模竞赛指导和培训骨干成员。如何报名课程扫码查看课程详情咨询课程获取资料扫码添加老师微信回复“数模资料”即可免费领取建模竞赛资料大礼包2022年美国大学生数学建模竞赛指南资料一览表（上下滑动查看全部）千里之行，始于足下快来PICK这份美赛指南

项目名称 项目来源 负责人 起讫时间 非球对称肿瘤生长自由边界问题 国家自然科学基金项目 吴俊德 2011.1-2013.12 经典热力学形式及其应用 国家自然科学基金项目 赵云 2011.1-2013.12 带边曲面自同胚的自由度与Out(Fr) 国家自然科学基金项目 吴建春 2011.1-2013.12 万有Teichmuller空间 国家自然科学基金项目 沈玉良 2011.1-2013.12 组合和式的积分表示与反演关系的研究与应用 国家自然科学基金项目 马欣荣 2011.1-2013.12 耦合振子链的波动形式 国家自然科学基金项目 秦文新 2011.1-2013.12 非线性特征值问题及其相关问题 国家自然科学基金项目 黄毅生 2011.1-2013.12 两类随机过程的局部渐近理论及在保险中的应用 国家自然科学基金项目 王岳宝 2011.1-2013.12 无线传感器网络布局与拓扑映射方法 国家自然科学基金项目 恽自求 2011.1-2013.12 交换代数中分次环的性质的研究 江苏省高校自然科学基金 朱广俊 2010.9-2012.12 非线性振动中的KAM方法 江苏省高校自然科学基金 王志国 2010.9-2012.12 代数K-理论与典型群 国家自然科学基金项目 游宏 2010.01-2012.12 非一致双曲系统的基本集的统计性质 国家自然科学基金项目 曹永罗 2010.01-2012.12 心肌细胞新陈代谢系统中的若干动力学问题 国家自然科学基金项目 杨凌 2010.01-2012.12 对平面二次系统极限环数目的研究 国家自然科学基金项目 刘长剑 2010.01-2012.12 现代保险数学中几个前沿问题的研究 教育部博士点基金项目 王过京 2010.01-2012.12 关于局部上同调模的性质、结构的研究 国家自然科学天元基金项目 禇利忠 2010.01-2010.12 t-设计及其在通信中的应用研究 国家自然科学基金项目 (重点项目) 殷剑兴 2009.01-2012.12 离散群的一维动力实现与共轭分类 国家自然科学基金项目 史恩惠 2009.01-2011.12 基于均匀设计的试验安排和数据分析及其在企业生产中的实际应用 国家自然科学基金项目 唐煜 2009.01-2011.12 局部指标定理的检讨和发展 国家自然科学基金项目 虞言林 2009.01-2011.12 黎曼面膜空间的几何拓扑 国家自然科学基金项目 张影 2009.01-2011.12 Paley –Wiener空间的分析、几何及其应用 国家自然科学基金项目 侯绳照 2009.01-2011.12 局部凸空间的构造与几何理论及其在优化中的应用 国家自然科学基金项目 丘京辉 2009.01-2011.12 非光滑哈密顿系统的定性分析和相关问题 国家自然科学基金项目 钱定边 2009.01-2011.12 可分析3-设计及其相关设计 国家自然科学基金项目 杜北梁 2009.01-2011.12 广义次序统计量的极限理论及其应用 国家自然科学天元基金项目 严继高 2009.01-2009.12 次可加热力学形式及其在维数理论中的应用 江苏省高校自然科学基金 赵云 2009.9 -2011.12 局部上同调模的一些性质及其应用 江苏省高校自然科学基金 禇利忠 2009.9 - 2011.12 局部上同调模及有关课题的研究 国家自然科学基金项目 唐忠明 2008.01-2010.12 国家自然科学基金项目 国家自然科学基金项目 沈玉良 2008.01-2010.12 自反算子代数 国家自然科学基金项目 陆芳言 2008.01-2010.12 耦合非线性振子系的动力学与随机共振 国家自然科学基金项目 秦文新 2008.01-2010.12 （f,g）反演及应用 国家自然科学基金项目 马欣荣 2008.01-2010.12 3设计与大集 国家自然科学基金项目 季利均 2008.01-2010.12 非光滑哈密顿动力系统的定性分析 教育部博士学点基金项目 钱定边 2008-2010 元胞自动机的复杂性研究 教育部留学回国基金 王益 2008—2009 大学生创新能力的学理分析和培养途径 江苏省高校哲学社会科学基金项目 蒋晓虹 2008.10-2010.12 信息技术与高中数学课程整合的新模式 江苏省高校哲学社会科学基金项目 徐稼红 2008.10-2010.12 金融保险风险度量与金融衍生产品定价 江苏省自然科学基金 王过京 2008.7-2011.6 有限群的结构与它的固有数量间的关系 江苏省自然科学基金 黎先华 2008.7-2011.6 优化理论中的增广拉格朗日函数方法 江苏省高校自然科学基金 周育英 2008.10-2010.12 离散群作用下一维拓扑动力系统系统中若干问题 江苏省高校自然科学基金 史恩慧 2008.10-2010.12 广义次序统计量的极限理论及其应用 江苏省高校自然科学基金 严继高 2008.10-2010.12 Teichmuller空间和复双曲流形 苏州大学“东吴学者计划”项目 沈玉良 2008 -2013 随机游动的若干问题及在保险中的应用 国家自然科学基金项目 王岳宝 2007-2009 强电场作用下压电智能结构的非线性动力学数值分析 国家自然科学基金项目 姚林泉 2007-2009 二维突发性错误纠错码的研究 国家自然科学基金项目 崔杰 2007-2009 编码学中的若干组合构形研究 国家自然科学基金项目 殷剑兴 2007-2009 有向设计及其在删位和插位纠错码构造中的应用 国家自然科学基金项目 王健敏 2007-2009 非线性科学中的重要问题及应用 973项目 曹永罗 2007.7-2011.8 数学与其它领域交叉的若干专题 973项目 崔杰 2007.1-2011.12 Teichmuller空间的复解析理论 教育部新世纪优秀人才支持计划项目 沈玉良 2007 – 2009 用算术性质刻画群 对外交流合作项目 施武杰 2007.1– 2008.12 有限群的数量性质 教育部博士点基金项目 施武杰 2007-2009 均匀设计及相关组合构形 国家自然科学天元基金项目 唐煜 2007.1-2007.12 无重复析因设计的散度效应分析 国家自然科学天元基金项目 张健 2007.1-2007.12 子空间格算子代数 江苏省自然科学基金 陆芳言 2007.6-2009.12 (f,g)反演的若干问题的研究 江苏省高校自然科学基金 马欣荣 2007.6-2009.12 离散Volterra 方程的非负周期解和非负概周期解 江苏省高校自然科学基金 宋亦洪 2007.6-2009.12 环的图性质和图的代数性质的若干研究 江苏省高校自然科学基金 卢丹诚 2007.6-2009.12 非双曲系统的动力学及随机扰动的稳定性 国家自然科学基金项目 曹永罗 2006-2008 α-可分解设计和仿射可分解设计 国家自然科学基金项目 杜北梁 2006-2008 有限群的算术性质 国家自然科学基金项目 黎先华 2006-2008 Hamilton振子链和相关系统的周期与拟周期呼吸子 国家自然科学基金项目 钱定边 2006-2008 几类含随机投资回报风险过程的破产理论及优化分红策略 国家自然科学基金项目 王过京 2006-2008 几何拓扑 国家自然科学基金项目 虞言林 2006-2008 非线性动力系统中混沌轨道的数值模拟 国家自然科学基金项目 张勇 2006-2008 非双曲系统的动力学及随机扰动的稳定性 教育部新世纪优秀人才支持计划项目 曹永罗 2006-2008 非双曲系统的动力学及随机扰动的稳定性 教育部博士学点基金项目 曹永罗 2006-2008 3平衡设计及其应用 国家自然科学天元基金项目 季利均 2006.1-2006.12 动力系统中的跟踪与反跟踪问题 教育部留学回国人员基金 张勇 2006-2008 删位和插位纠错码的组合编码方法研究 江苏省自然科学基金 王健敏 2006-2008 耦合振子链的离散呼吸子及相关动力学行为 江苏省自然科学基金 秦文新 2006-2008 映射－覆盖系方法及其在拓扑动力系统中应用 江苏省高校自然科学项目 葛英 2006-2008 偏微分方程在图象放大、压缩中的应用 江苏省高校自然科学项目 朱宁 2006-2008 高性能科学计算研究 973项目 岳兴业 2005-2010 多孔介质中流动问题的多尺度建模及计算 国家自然科学基金项目 岳兴业 2005-2007 非线性椭园边值问题及其相关问题研究 省教育厅自然科学基金项目 黄毅生 2005-2007 3平衡设计及其应用 省教育厅自然科学基金项目 季利均 2005-2007 Orlicz空间的几何常数 省教育厅自然科学基金项目 严亚强 2005-2007 组合交换代数中若干前沿课题的研究 国家自然科学基金项目 唐忠明 2004-2006 二维循环填充和具有单纯剩余的可分解填充研究 国家自然科学基金项目 殷剑兴 2004-2006 指数和与组合数论中一些课题的研究 国家自然科学基金项目 余红兵 2004-2006 Fock空间上的几何与算子 国家自然科学基金项目 侯绳照 2004-2006 群在连续统上的动力性质 国家自然科学天元基金项目 周丽珍 2004.1-2004.12 有限域中的计算及其应用 国家自然科学天元基金项目 崔杰 2004.1-2004.12 高中数学新课程课堂教学视频案例的研究与制作 国家教育部重点课题 鲍建生 2004-2006 非自伴算子代数的Jordan结构 省教育厅自然科学基金项目 陆芳言 2004-2006 智能结构中的非线性动力学研究 省教育厅自然科学基金项目 姚林泉 2004-2006 复动力系统及相关领域研究 国家自然科学基金重点子项目 沈玉良 2003-2006 一类非线性变分极值问题及其数值方法的研究 国家自然科学基金项目 丁睿 2003-2005 保守系统的周期运动与拟周期运动 国家自然科学基金项目 钱定边 2003-2005 含利率风险模型与正相依重尾模型的破产理论 国家自然科学基金项目 王岳宝 2003-2005 层状超导模型的数学理论与P-GL泛函的渐近性态 国家自然科学基金项目 余王辉 2003-2005 若干组合设计和认证码) 省教育厅自然科学基金项目 杜北梁 2003-2005 群的数量性质与本原置换表示 省教育厅自然科学基金项目 黎先华 2003-2005 交换分次环的性质及其应用 省教育厅自然科学基金项目 唐忠明 2003-2005 差填充及相关课题研究 省教育厅自然科学基金项目 殷剑兴 2003-2005 流形的几何与拓扑 国家自然科学基金重点子项目 虞言林 2002-2005 非线性椭圆边值问题及变分不等式相关问题 国家自然科学基金项目 黄毅生 2002-2004 群论和代数图论中若干著名问题的研究 国家自然科学基金项目 施武杰 2002-2004 质量工程试验设计与分析 国家自然科学基金项目 汪仁官 2002-2004 初等元胞自动机和区间映射的复杂性 国家自然科学基金项目 王益 2002-2004 非自样算子代数 国家自然科学天元基金项目 陆芳言 2002.3-2004.12 非线性动力系统的周期运动，拟周期运动与混沌 省自然科学基金项目 钱定边 2002-2004 保守系统的周期运动与拟周期运动 省教育厅自然科学基金项目 钱定边 2002-2004 几类特殊风险过程的破产问题 省教育厅自然科学基金项目 王过京 2002-2004 广义度量空间与拓扑动力系统 省教育厅自然科学基金项目 恽自求 2002-2004 非一致双曲系统和耦合系统的动力学及其统计性质 国家自然科学基金项目 曹永罗 2001-2003 可分解设计及可划分四元系 国家自然科学基金项目 葛根年 2001-2003 交换代数中的分次环的性质及其应用 国家自然科学基金项目 唐忠明 2001-2003 某些分组码和密码方案的组合结构研究 国家自然科学基金项目 殷剑兴 2001-2003 不可分解连续统及其应用 国家自然科学基金项目 周友成 2001-2003 一维元胞自动机和区间映射的复杂性研究 国家自然科学天元基金项目 王益 2001.1-2001.12 有限群的数量结构及其应用 省自然科学基金项目 施武杰 2001-2003 Bayes分析在结构方程模型建构中的应用研究 省自然科学基金项目 汪仁官 2001-2003 若干拉丁方设计和项目设计 省教育厅自然科学基金项目 杜北梁 2001-2002 拓扑向量空间与向量优化理论 省教育厅自然科学基金项目 丘京辉 2001-2003 拟共形映射和Teichmuller空间 省教育厅自然科学基金项目 沈玉良 2001-2003 正、负相依随机变量的乘积和的极限理论 省教育厅自然科学基金项目 王岳宝 2001-2001 符号序列的复杂性分析-1 973项目 谢惠民 2000-2005 混沌动力学及相关课题-1 973项目 曹永罗 2000-2005 混沌动力学及相关课题-2 973项目 秦文新 2000-2005 Orlicz空间的几何理论及其应用 省自然科学基金项目 任重道 1999-2002 连续铸钢的数学理论、数值模拟及其应用 省自然科学基金项目 易法槐 1999-2002 某些非线性系统的动力学和遍历性 省教委自然科学基金项目 曹永罗 1999-2002 若干码类的组合构作 省教委自然科学基金项目 殷剑兴 1999-2002 组合数学的理论和方法 国家自然科学基金重点项目 朱烈 1998-2003 耦合格点映射的动力学 国家自然科学基金项目 秦文新 1998-2001 Gungurg-Landan 超导模型的涡旋性 国家自然科学基金项目 余王辉 1998-2000 极值拟共形映射 国家自然科学基金项目 沈玉良 1998-2000 多重网格方法的代数结构 省教委自然科学基金项目 蒋美群 1998-2000 计算组合学与纠错码理论问题研究 省教委自然科学基金项目 马欣荣 1998-2000 负关联列加权和的极限定理 省教委自然科学基金项目 王岳宝 1998-2000 广义度量空间与映射 省教委自然科学基金项目 恽自求 1998-2000 与形变几何有关的偏微方程 省教委自然科学基金项目 朱宁 1998-2000 攀登“九五”非线性科学 国家攀登项目基金 谢惠民 1997-2002 攀登“九五”非线性科学 国家攀登项目基金 曹永罗 1997-2002 LH型布点理论的综合研究及其应用 国家自然科学基金项目 汪仁官 1997-1999 设计理论中的若干填充问题 国家自然科学基金项目 殷剑兴 1997-1999 林火灾生态阈值的数学模拟 国家自然科学基金项目 陈华豪 1997-1999 二维非线性系统的动力学和遍历性 省自然科学基金项目 钱定边 1997-2000 组合设计研究 省自然科学基金项目 朱烈 1997-2000 拟群及其相关性 省教委自然科学基金项目 杜北梁 1997-1999 网络的动力学性质分析 省教委自然科学基金项目 秦文新 1997-1999 局部凸空间理论及应用 省教委自然科学基金项目 丘京辉 1997-1998 极值拟共形映射 省教委自然科学基金项目 沈玉良 1997-1998 交换分次环的性质及其应用 省教委自然科学基金项目 唐忠明 1997-1999 微局部分析在非线性偏微分方程中的应用 省教委自然科学基金项目 易法槐 1997-1999 非双曲奇怪吸引子的动力学及其遍历性 国家自然科学基金项目 曹永罗 1996-1998 爆破环的性质研究 国家自然科学基金项目 唐忠明 1996-1998 真骨鱼类卵膜孔精子引导系统的研究 国家自然科学基金项目 吴坤明 1996-1998 Aubry-Mather理论在微分方程中应用 省教委自然科学基金项目 钱定边 1996-1998 泛函分析及其应用 省教委自然科学基金项目 任重道 1996-1998 LH型布点问题理论的综合研究及其应用 省教委自然科学基金项目 汪仁官 1996-1998 广义度量空间与覆盖性质 省教委自然科学基金项目 吴利生 1996-1998 可分组填充计算和光正交码 省教委自然科学基金项目 殷剑兴 1996-1998 非线性常微分方程的极限环和周期解的个数 国家自然科学基金项目 何启敏 1995-1997 图案(Pattern)动力学方法的初探 国家自然科学基金项目 刘曾荣 1995-1997 非线性偏微分方程的古典解存在性 国家自然科学基金项目 易法槐 1995-1997 黎曼曲面上闭曲线的几何与算法 省自然科学基金项目 陈敏 1995-1998 钝体分离旋涡旋动Parttern和控制的数值研究 省自然科学基金项目 凌国平 1995-1998 超导的数学理论及其应用 省自然科学基金项目 易法槐 1995-1998 非双曲奇怪吸引子的动力学和遍历性 省教委自然科学基金项目 曹永罗 1995-1997 黎曼曲面上闭曲线的几何与算法 省教委自然科学基金项目 陈敏 1995-1998 正交对角拉丁方及其相关设计 省教委自然科学基金项目 杜北梁 1995-1997 超导模型中钉轧现象的理论分析 省教委自然科学基金项目 余王辉 1995-1997 广义度量空间与K-网 省教委自然科学基金项目 恽自求 1995-1998 火灾生态效应的数学模型 国家自然科学基金项目 陈华豪 1994-1996 复杂流动中钝体分离旋涡运动特性的数值研究(1408) 省教委自然科学基金项目 凌国平 1994-1996 拓扑向量空间的理论及其应用(1416) 省教委自然科学基金项目 丘京辉 1994-1996 相应随机变量列的极限定理及其在大样本元中的应用 省教委自然科学基金项目 王岳宝 1994-1996 相变中的自由边界问题 省教委自然科学基金项目 易法槐 1994-1996 若干组合设计的可分解问题 省教委自然科学基金项目 殷剑兴 1994-1997 Spin几何及其应用 省教委自然科学基金项目 周建伟 1994-1996 粘性不可压流有限元副逼近的提高精度分析 国家自然科学基金项目 邓庆平 1993-1995 自由边界问题及其在物理与工程中的应用 省自然科学基金项目 姜礼尚 1993-1995 动力系统中的复杂性研究 省自然科学基金项目 谢惠民 1993-1995 非线性偏微分方程及其应用 省教委自然科学基金项目 姜礼尚 1993-1995 保面积映射和常微解的动态行为 省教委自然科学基金项目 钱定边 1993-1995 广义度量空间与复盖性质 国家自然科学基金项目 吴利生 1992-1994 一类推广的Lianard方程极限环的个数问题 省教委自然科学基金项目 何启敏 1992-1994 时空混沌和奇怪吸引子 省教委自然科学基金项目 刘曾荣 1992-1994 粘性流动与热传导耦合问题的数值计算 省教委自然科学基金项目 沈树民 1992-1994 与工业生产有关的若干自由边界问题 省教委自然科学基金项目 易法槐 1992-1994 组合数学 省教委自然科学基金项目 殷剑兴 1992-1994 g-函数 k-网与弱基 省教委自然科学基金项目 恽自求 1992-1994 分叉、混沌、孤立子复杂性现象中的若干数学理论方法 国家自然科学基金项目 刘曾荣 1991-1993 自由边界问题的数值方法 国家自然科学基金项目 沈树民 1991-1993 组合数学的方法与理论(组合设计) 国家自然科学基金项目 朱烈 1991-1997 在生命系统中非线性动力学-----对称破缺 国家自然科学基金项目 丁达夫徐京华刘曾荣谢惠民 1990-1992 自由边界问题 国家自然科学基金项目 姜礼尚 1990-1992 变分不等式的有限元方法 省教委自然科学基金项目 沈树民 1990-1991 映射空间 省教委自然科学基金项目 吴利生 1990-1992 复合式机械制导系统的数学原理及CAD CAN 省教委自然科学基金项目 吴茂庆刘根洪 1990-1992 非线性数学若干理论和方法问题 省教委自然科学基金项目 谢惠民 1990-1992 系统突变论 省教委自然科学基金项目 于永溪 1990-1993 组合设计与双偶自偶码 省教委自然科学基金项目 朱烈 1990-1993 平衡不完全区组设计及有关的设计 国家自然科学基金项目 朱烈 1989-1991 非线性方程的极限环和调和辞 省教委自然科学基金项目 何启敏 1989-1991 偏微分方程在工业中的应用 省教委自然科学基金项目 姜礼尚 1989-1991 B-SPLINE曲面的光谱连续的几何条件等研究 省教委自然科学基金项目 刘根洪吴茂庆 1989-1991 非线性系统的分叉和混沌 省教委自然科学基金项目 刘曾荣 1989-1991 数理统计的应用与开发 省教委自然科学基金项目 戚容怡杜午初陈庆云 1989-1991 常曲率空间二维流形GANSS的映射的发性质 省教委自然科学基金项目 许子道 1989-1991 单叶函数 省教委自然科学基金项目 杨定恭 1988-1989 仿紧性与广大度量空间 国家自然科学基金项目 高国士 1987-1989 仿紧空间与广义度量空间 省教委自然科学基金项目 高国士 1987-1988 偏微分方程的自由边界问题 省教委自然科学基金项目 姜礼尚 1987-1989 自由边界问题的数值方法及其应用 省教委自然科学基金项目 沈树民 1987-1989 非线性系统分析及应用 省教委自然科学基金项目 谢惠民 1987-1988 系统突变论 省教委自然科学基金项目 于永溪 1987-1988 区组设计理论研究 省教委自然科学基金项目 朱烈 1987-1988 局部凸空间的诱导极限的理论 省教委自然科学基金项目 丘京辉 1986-1988 变网格有限元方法及程序设计 省教委自然科学基金项目 吴茂庆 1986-1988

默特尔又聋又再用毛巾日历的梅伊唐排水良好的苏画聂放弃不是服装的姚华综合自然地理学（综合自然地理）的自然地理系的基础上， ，自然地理环境作为一个整体进行全面系统的研究。早在20世纪50年代末，前苏联，AR伊萨·辛科来中国讲学，进度地理外壳，自然区划和景观设计。讲授进修课程的领导下教授林超集体讨论确定的自然地理学科的名称，和一个独立的部门自然科学的发展。综合自然地理学是一门学科，创立并命名的中国学者认为，这是关系到中国传统和地理学家老一辈的长期努力的影响。在此之前，林超，黄秉维黄秉维在20世纪30年代的自然和地理的工作进行了全面的研究，编制了“天然的地理原则”，在20世纪30年代和20世纪40年代地理，周廷儒创建一个全面的研究环境变化的历史时期。我们的全面的自我自然地理其实早在20世纪经历了引进西方近代地理学继承了传统的中国古代地理地理前苏联的思想产生深远的影响，并紧密结合，国家的经济建设，形成和发展具有中国特色的自然地理。 20世纪80年代，钱学森提出发展研究的地球表面，地球的表面为研究对象，全球性的自然地域分自然地理的分化来完成的东西只是一个合适的。地球表面的这个复杂巨系统层，综合自然地理学研究中所用系统科学的理论和方法。 20世纪90年代针西地球系统科学与可持续发展，黄秉维提出了建立地面系统科学[6]的理论部。他指出，理论基础的区域可持续发展的地球表面（陆地面积）的自然和人文各种元素的综合性法律表明，陆地生态系统科学。基本地球系统科学在大气中的气体，海洋基本的固体，液体，气体，液体土地也是最复杂的，最深刻的人类活动的影响，人类与生物圈生存和发展关系最为密切[6]。建议研究中国区域可持续发展工作领导开发的土地系统科学[7]。地面系统科学作出进一步体现了主意？综合地理研究，促进人的全面在一起的自然地理学的理论建设。进入21世纪，一个主要的国际研究计划进一步发展的理论和方法相结合的组合。 综合自然地理学也有大量的实践展开了全面的研究，如综合自然区划，资源开发，国家土壤修复，区域规划，环保，自然地理学的基础上，结合相对的邻居学科的理论方法，全面的功能来解决复杂的问题，这使得它能够适应时代的需求的发展，。 老一辈综合自然地理学家林超，黄秉维，周廷儒赵嵩桥，奠定了陈传康基础上，许多青年集成的天然地理工作者不懈的努力，目前的综合自然地理学的长足的发展。超过50年，在古地理研究自然地理，现代自然地理过程土地科学，综合自然区划和区域可持续发展等领域的开发取得了显着的进展[3]。综合自然地理的理论和应用的不断深入整个地理的综合性研究的深入发展起到了促进作用。 景观生态学景观生态学景观生态学 1.2综合自然地理的角度来研究和改进的空间格局，生态和社会经济的过程中相互集成的跨学科关系。景观结构，景观功能和景观动态变化，其核心内容重点集中在景观结构，景观格局与生态过程和人类活动的规模效应之间的关系过程和函数其景观异质性可持续利用和管理[8]。 景观生态学，地理学院生态学院，目前在中国科学院地理科学与综合自然地理难分伯仲还集成了许多景观生态学家自然地理学家。说到这从它的起源。 景观生态学起源于欧洲，一般认为，德国地理学家的含Terol（卡尔·巨魔， 1899年至1975年）的创始人，在1939年，他正式提出了“景观生态学”[9]，和在1968年，它被定义：生物群落景观部分和它的环境，全面的研究给定关系在科学的因果关系。空间结构（景观镶嵌组合）的天然地理分布层次结构，区域分布。景观生态学，无论是在欧洲强大的自然地理颜色的背景下诞生的纪律处分或完美的程序和纪律的贡献，以及应该点。它的重心逐渐从评价和土地利用规划领域扩展到资源开发与管理，生物多样性保护，景观强调理论的通用性，全面整体性，协同效应和整体景观和文化景观生态学的概念框架。 科学景观生态学在北美的影响力在欧洲，从20世纪80年代初开始发展，并逐步形成了自己的特色，景观生态过程，定量和模拟研究和自然景观见长。导致在欧洲和北美的景观生态学研究基地主要的国际景观生态学的发展方向，两者都不断相互影响，相互渗透推运动景观生态学学科体系的不断发展改善[10]。 景观生态学开始了类似的研究，从引进国外先进的国家。早期的翻译欧洲景观生态健康文章刘林超，安国，陈馇嗯本笃哈滨利系统地介绍了北美的学校概念的生态之王。肖笃宁主持翻译的RTTForman和M.Godron景观生态学书[11]于1990年，标志着景观生态学的概念，理论和方法已经基本上接受了我们的学术。从那时起，我们的景观的生态工人已进行大量的研究[12]。经过20多年的努力，景观格局与生态用地动态，景观规划与设计，环境影响评估和自然保护的研究过程中，应该取得了重要进展[13]。从整体上来看，尽管引入景观生态学在中国起源于欧洲的景观生态管理理论，方法和技术，但研究范式更接近北美，生态的方法颜色。 2.1基本研究和理论进步 2.1.1地面系统地面系统的自然过程的天然地理地理过程的研究，近年来，国际非经常活跃在地球系统科学和全球环境变化研究相呼应，结合全球变化与区域响应，“以人类活动对地球系统的机制”的科学命题[14,15]，从自然的过程中，自然和地理的研究过程中转动的自然过程和人文过程的综合研究，从无机工艺的研究转向有机 - 无机全面的研究，单元素的多元素的结合，宏观和微观的研究转向了全面的研究，从宏观研究转向。该研究强调人类因素的作用过程中的各种强调对自然资源和环境，重视地理过程与全球变化之间的耦合，以及地理上的人为因素的影响，可能导致的后果，强调土地退化地理过程在这个过程中的关键作用。研究的内容从地域的系统的结构和功能的动态扩展。深化理论研究的动力机制和流程变化的系统从简单的集成系统综合集成的改变[16]。然后再进行自然和社会经济驱动程序，时间和空间的变化，以及资源，环境，生态和灾害影响的地表环境变量驱动力，研究的过程和影响的。综合自然地理学的地表系统，环境系统，人与土地线系统更系统的理论建设;元素融合，一体化和区域综合，集成的过程中，不断加强自然交叉的路口人文科学，科学和技术，跨学科研究，交叉更明显。 理论上的发展模式 - 一个全面的过程驱动力 - 过程 - 效果研究[17]。从过去3年的项目，国家自然科学综合物理科学基金会（D010106），上述命题研究，2006年占 63.0％，2007年占56.1％，占67.9％， 2008年3年的平均水平为61.5％，显示地面系统自然地理过程的研究现状的基础研究，在综合自然地理学和重点。 2.1.2的土地科学土地科学的研究重点，结合国际地圈 - 生物圈计划（IGBP），国际全球环境环境变化人文因素计划（IHDP）联合核心项目“土地土地利用/覆盖变化（LUCC）“的新阶段全球土地计划（GLP）的”进步“。论文发表在最近几年可以归结为分区，土地使用土地利用分类系统分析5 土地利用变化驱动力，可持续的土地利用和土地利用规划的研究课题。据张一力文学对土地利用统计资料，在2002-2007年发表的论文占以来文学的65.01978年总数的％，在2007年的论文数达到796，这说明我们的土地利研究领域的不断扩大，而从事土地利用研究中的科学和技术团队的不断加强，国家有关部门努力，支持在这一领域的研究不断加强，资助的项目数和资金量显着提高[16]。与国际上升LUCC在这土地变化科学学科领域的研究主题[ 18]，区域可持续发展的研究领域，在国际分工中的土地利用问题的深化，更注重的基本理论[19]。研究基金会的土地资源科学理论重点是土地资源可持续利用的扩大，包括道德的土地资源，国土资源系统理论问题的过程中的土地资源，土地资源，土地资源的价值论问题的理论问题 BR />的产权理论等诸多问题[20]。周围参与土地保护科学的土壤科学的基本理论问题，生态的理论经济基础的问题[21]，土地退化和保护其扩大重要的研究内容 - 水和土壤保护，以及荒漠化防治仍属于土地保护研究领域关注的主要对象。土地生态学的基本理论问题主要是基于系统理论和生态理论的提出包括生物生产力的土地，功能的生物栖息地和承载的土地，土地的能量平衡和水的循环功能，环境功能的土地，土地的生态过程，土壤 />生态环境的变化，以及土地生态分化理论问题[22]。基本理论问题，土地使用和规划的主要包括理论的租金和土地价格，土地区位理论，土地可持续利用理论，生态经济理论，人与土地的合作音理论和系统工程的理论[19，23，24]。 2.1.3自然区划世纪，由超林表示， [25-32]侯学煜，罗开富，黄秉维仁，赵松缲和座椅订单的风扇和其他科学家对自然区划工作做的杰出贡献，并奠定了领导领站点上的国际化。正“生态地理区域系统”[33]近年来，代表性的自然区划，以前的分区研究分析的工作和取得的成就的基础上，探索自然地理区划方法及其系统。天然的地理分区，一个分区，分区的方法和过程的结果，同时仍然承认的地理特征征费及地理规律性的一种科学方法。郑度身区划，区划原则，分区系统中，区域化模式和范例自然地理区划，区划信息系统，并通过分区模式，以实现区域化的原则，是指标准体系和单位的系统[34]。另一个基本的研究“中国主体功能区划，樊杰阐述了主体功能区划的区域发展空间均衡模型科学依据的。而一个地域功能演替空间均衡过程中，提出了分区方案，以利益最大化的正确程度的确定性与区域划分时间变化的地理特征[35]。自然区划已经取得了与自然的综合区划头发的展览，中国的地理多样性和可持续发展“，”一书，蔡运龙精心三个区和七个区域内部的地理多样性的自然区域划分，可以被视为一个全面的分区性质的工作[36]。自然区划的趋势还体现在区划方案不同的应用领域显着影响决策。取自自然分区，发表在2007-2008年中国在线期刊的研究文章约696。 2.1.4景观生态学景观生态学的研究，近年来，中国经济的快速发展，在人才培养的重要成果，研究队伍正在扩大。 “景观生态学”为主题词检索和博士论文呈现快速增长势头在中国的在线期刊。与此同时，从2000年的三，增加至127在2007年的主题景观生态学术论文数量急剧增加，从2000年的86增加至504 2007 章。据傅的BJ搜索统计，从1996年到2007年，“景观生态学主题词3164的 SCI论文检索，96个来自中国，占总数的3.03％，排名世界第七位。景观生态广度，研究的广度和深度得到加强，以促进新学科的出现和发展。开始把重点放在自然和社会，经济，文化等因素综合，以解决复杂的景观;深度，侧重于宏观模式和深入的微观过程的耦合显微镜观察和实验宏观可靠的模式特征的基础上，制定管理策略，规划和管理的宏观格局反过来强化的微观研究的现实意义。进一步加强格局 - 过程和规模效应[10]。景观生态学研究范式的平衡范式远从均衡范式线/ >范例的非线性范例光滑的范式的非平稳范式，以及简单的复杂性范式转换的范例，一些新的理论成为重要的科技支撑的景观生态的持续发展。在最近几年中，一些复杂的科学概念和方法已被广泛应用于景观生态学中，如分形理论，元胞自动机自组织临界性，复杂性适当系统理论[8]。空间分析方法（如分形分析和小波分析方法），根据类似规模推，推方法，根据局部动态模型的规模，规模的随机（模型）的方法推算方法[37]，正试图建立这些途径和转换方法，到一个统一的尺度外推的理论框架。一些新的理论，如空间自相关关闭理论，空间非平稳理论和应用地统计学的理论，景观生态学研究系统的抽样技术。路一条河流提出了景观格局与生态过程耦合的基本框架的研究[38]。 2.2方法和技术的进步面对复杂的对象，利用现代科技手段的定量研究和过程仿真，以及建立的模型仍然是综合自然地理学和景观生态学在特定的地理 - 生态过程研究的趋势。许多他的臣民，特别是非线性科学和复杂性科学中的应用研究定位测试，模拟和遥感技术，多源数据复合材料的参考和综合分析和信息挖掘，地理 - 生态过程模型的头发显示，确认和验证，全面推进研究自然地理和景观生态学和到一个新的水平。 2.2.1数据收集方法技术实验数据采集，监测，分析和模拟三个方面加强科学数据和可核查化学分析技术的使用，加强研究过程和材料的运输和转化的机制; 的物理实验中的应用，材料表面的物理结构和物质运动的动态特性;利用遥感地球观察系统和典型的地域长期的单位定位，半定位观测网络，加强对典型区域的地理特征，地理分布过程中的变化，利用室内和室外模拟，简化了复杂的地理环境，加强鉴定的过程中的不同元素的模式[39]。在区域和全球范围内，卫星遥感已成为一个最重要的信息来源自然地理和景观生态学的研究。遥感数据的分辨率，高光谱更加多样化用于研究的扩大和蔓延的夜间照明灯图像数据源的使用和发展。城市土地。地理信息系统，遥感，全球定位系统和计算机结合时间和空间信息处理能力，模拟真实世界的能力，并能产生和发现新的综合自然地理学和景观生态学，区域研究提供了有力的支持。近年来，观察全球准同步动态监测系统的建立已成为现实，人类系系统和集成能力[ 17]在全球性问题上。微观尺度上，定位试验观测，实验模拟和分析方法，野外观测站站建设，实现网络系统的进一步发展，推动了科学和技术部数量的实验室，仪器，测试方法不断完善通过挖掘历史文献，并利用树木年轮，冰芯，湖芯，石笋和其他自然证据过去300年来的国家和区域土地利用/覆盖变化的数据集已经形成。过去2??000年的气候和环境变化的在重建中也取得了很大的进展。 2.2.2模型和数学方法在计算机的支持网络技术和数字技术，系统模型仿真技术也断加强的过程。已经出现了大量的环境变化和土地利用变化模型。模型的影响较大的部分包括：公式中的 BR />艾氏“I = PAT”[40]，建立了由国际应用系统分析研究所（IIASA）系统的世界粮食和农业的全球模型[41]，LMAGE2.0（综合模型，以评估温室效应）模型[42]。尤其是CLUE??（土地用途转换，其效果）[43，44]，元胞自动机模型（蜂窝自动机，CA）[45] 景观生态学机理模型的过程和机制越来越多地被应用到模拟景观生态学，尤其是这些模型和元胞自动机的组合支持地理信息系统（GIS）技术，空间格局的仿真模型中得到广泛应用。 ，大大提高了景观的形成和演化机制模拟力。个人代理为主的模式，成为人们津津乐道的景观生态模拟的方式之一，已被应用到土地利用/土地覆盖，以及对城市景观的形成和演化的。明确斑块的空间动态模型是另一种类型的景观机制模式型，常被频繁的格局与过程的作用斑块周转率的景观系统[8]。的地理评估和规划各种数学方法，如模糊逻辑，人工神经网络，小波分析，遗传传播算法，多目标线性规划，主成分分析法，灰色评价，聚阶级分析的分形原理三维景观模型，和谷歌地球技术，数字高程模型分析技术，生态足迹值的方法也得到了广泛泛应用。研究人员定量准确的判断，抽象的数学模型和合理的趋势推导，以使研究结果更科学，更准确，并促进创新的自然地理研究方法[16]。在地球系统科学指导并行计算，网络计算和信息科学新技术为学科体系的依靠稳定的发展[17]。 2.3成果的应用程序 2.3.1土地科学成果的应用程序占用耕地，我们的粮食安全，城市化，土地退化，最后几年的土地利用和土地覆盖变化研究领域开展了大量的研究工作，主要工作包括：其历史上的土地利用和土地覆盖变化，土地利用和土地覆盖变化驱动因素分析土地利用/土地覆被变化的环境和互动中的土地利用和土地覆盖变化与全球气候变化土地利用和土地覆盖的变化和耕地，粮食，土??地退化的生态效应可持续发展的关键问题相互关系，现有的土地利用模式和监管方式的可持续性。这些研究需要解决的国家战略要求和区域社会经济发展和环境问题做出了贡献。 BR /> 2.3.2自然地理系统和模式，在多年综合自然区划和土地为基础的基础上进一步推动区域单元类型的应用程序的结果的过程作为一个整体的了解，我们的土地和水资源短缺的资源和生态环境退化地区问题，在不同地区的土地和人口承载能力，资源和环境的承载能力，水资源，自然生产潜力，生态承载力，并探讨环境影响评价，环境的变化方向等一系列的问题。自然地域系统研究近年来，从的初始感性单一自然区划，自然区划，发展的生态地理区系统[46]。近年来，分区应用的范围进一步扩大，尤其是在全球变化与区域响应对策灾害防治，生态环境影响评价的主要基础设施的发展选择的青藏高原，海岸带，半干旱农牧交错带，平原，长江三角洲及其他敏感地域，进行了全面的研究建设起着重要的作用。的水土流失，水资源短缺，土地退化，自然灾难的主要资源和环境问题，发展改善利用坡地土壤侵蚀的天然的地理学术界的斜率的发展过程中对环境的演变。水文循环水改造过程中的土地退化和逆转机制，土壤 - 植物 - 大气系统，在复杂的多界面过程的耦合理论与模型广泛的研究工作。 2.3.2景观生态学的应用程序的理论和方法，景观生态规划与设计，如电源发挥的空间布局，划定的区域走廊设计，以及整个保护区，自然保护区的重要作用。 BR />景观生态学原理促进自然保护物种保护，自然保护的景观保护甚至流域保护转移。模式分析，景观生态，模式之间的关系 - 生态过程分析的概念的更新，以及空间模拟技术对土壤使用科学的规划和设计提供了保障[47];土地利用规划环境影响评价更好技术支持;区域生态风险评价理论模拟和预测技术景观生态学与其他学科和区域生态安全网局[48，49]。 2.3.4在中国的广泛泛应用生态恢复的生态建设和生态评估的综合自然地理学的研究，包括？工业污染示范区建设，预防和乡镇企业的主要建设内容管理为主要内容的示范区的规划和布局？生态旅游为主体的生态农业示范区建设内容生态市区，郊区示范区建设，农业，工业，建设示范区建设，矿区生态破坏恢复治理为主要内容的示范区，湿地资源的合理开发和使用的全面整治示范区建设与保护的示范区，示范区，土壤退化？环保为主要内容的农村环境的全面一起整治示范的重要生态功能区，区。为配合实施“联合国千年生态系统评估计划（MA），中国启动了中国西部生态系统全面评估项目的大规模发展，其研究成果西部地区，生态系统的保护，管理和生态建设的科学基础。生态系统服务领域的许多研究人员经过努力，在各方面的进展，国家的生态政策已经产生了显着的影响[ 17]。 2.3.5重大项目重大项目示范工程建设和运行的各种可能发生的灾害预防措施，环境治理，环境治理和决策综合自然地理学研究的贡献提供了理论和技术，为国家重大决策提供指导。例如，在青藏铁路项目的建设，从选择的线路设施车间的选址，建设期

给一个Streaming的Data，未知长度，要求在Streaming结束后返回N个Data，且是等概率的。在听到这个问题的时候简直惊呆了。如果Streaming长度已知为L，当然对于每一个Data，我生成一个N/L的概率即可。但是长度未知，也即概率未知，怎么可能在Data来的时候判断要不要保留这个Data，还能保证是等概率的……百思不得其解。事后一番研究，才发现了这类算法，算法之简单令人惊叹：首先保留前N个Data，对于后面来的Data以N/i的概率选择是否保留，i为当前Data序号，保留的话在原来保留的N的Data中随机剔除一个。最后返回这N的即可。证明也很容易，奇妙得地方在于在计算概率的时候，出现了很长的，可以前后上下不断约掉的分式。相互约去之后剩下的概率刚好是N/L，L为总长度。简直美妙极了！显然这类算法也非常有用，因为在实际问题中会出现大量需要在Streaming的数据中进行Sample，为下一步处理数据做准备的情形。而这竟然有一个O(L)的算法，真是太惊艳了！

第1章 GIS简介 第2章 GIS空间分析的意义和内容 第3章 GIS基础 第4章 GIS空间分析的一般方法 第5章 空间形态的度量及空间统计分析 第6章 GIS与空间推理、选址及优化 第7章 空间数据的知识挖掘 第8章 元胞自动机——地理过程模拟和分析的工具 第9章 空间分析常用工具与练习

#include <stdio.h>#define W 20#define H 20char s[W][H];int getValue(int i,int j){ if(i<0 || i>=W || j<0 || j>=H) return 0; else return s[i][j];}int getAlive(int i,int j){ return getValue(i-1,j-1) + getValue(i-1,j) + getValue(i-1,j+1) + getValue(i, j-1) + getValue(i, j+1) + getValue(i+1,j-1) + getValue(i+1,j) + getValue(i+1,j+1) ;}int show(){ int i,j; printf(" "); for(i = 0;i<H;i++) { for(j = 0;j<W;j++) { printf("%c",s[j][i]==0?".":"@"); } printf(" "); } //getchar();}int main(void){ int i,j; srand(time(0)); for(i = 0;i<W;i++) { for(j = 0;j<H;j++) { s[i][j] = rand()%2; } } show(); while(1) { for(i = 0;i<W;i++) { for(j = 0;j<H;j++) { int v = getAlive(i,j); if(v==3)s[i][j]=1; else if(v!=2)s[i][j]=0; } } show(); } return 0;}

没有玩家或仅有无意识玩家的游戏。如元胞自动机，它们大多数被视为一种数学问题而非游戏。

这个问题就像是在问:是我赢顾我在，我在顾我对；还是我对顾我在，我在顾我赢。进化论是前者，不可简化的复杂性理论是后者。

可靠度可以通过数学方式计算。可靠度函数可用关于时间 t 的函数表示，可表示为R（t)=P(T>t)。其中，t 为规定的时间，T表示产品的寿命。由可靠度的定义可知，R(t)描述了产品在（0，t）时间内完好的概率，且R(0)=1，R（+∞)=0。可靠度一般可分成两个层次，首先是所谓组件可靠度(Reliability of component)。也就是将产品拆解成若干不同的零件或组件，先就这些组件的可靠度进行研究，然后再探讨整个系统、整个产品的整体可靠度，也就是系统可靠度(Reliability of system)。扩展资料可靠性的概率度量叫可靠度，寿命是指产品使用的持续期。以“寿命单位”度量。在规定的条件下和在规定的时间内，产品故障的总数与寿命单位总数之比称为“故障率”。故障率uf06c是可靠性基本参数，其倒数为平均故障间隔时间(MTBF)。可靠性分为固有可靠性和使用可靠性。固有可靠性用于描述产品的设计和制造的可靠性水平，使用可靠性综合考虑了产品设计、制造、安装环境、维修策略和修理等因素。从设计的角度出发，把可靠性分为基本可靠性和任务可靠性。

随着科学的发展和技术的进步，系统科学从20世纪年代开始兴起，人们逐渐认识到系统大于其组成部分之和，系统具有层次结构和功能结构，系统处于不断的发展变化之中，系统经常与其环境(外界)有物质、能量和信息的交换，系统在远离平衡的状态下也可以稳定(自组织)，确定性的系统有其内在的随机性(混沌)，而随机性的系统却又有其内在的确定性(突现)。这些新的发现不断地冲击着经典科学的传统观念。系统论、信息论、控制论、相变论(主要研究平衡结构的形成与演化)、耗散结构论(主要研究非平衡相变与自组织)、突变论(主要研究连续过程引起的不连续结果)、协同论(主要研究系统演化与自组织)、混沌论(主要研究确定性系统的内在随机性)、超循环论(主要研究在生命系统演化行为基础上的自组织理论)等新科学理论也相继诞生。这种趋势使许多科学家感到困惑，也促使一些有远见的科学家开始思考并探索新的道路。复杂系统和系统的复杂性这两个科学概念就是在这样的背景下提出的。复杂科学(complexity science)是国外在80年代提出的范畴，主要是研究复杂性和复杂系统的科学。它目前虽还处于萌芽状态，但已被有些科学家誉为“21世纪的科学”。 1984年，一批从事物理、经济、理论生物、计算机等学科的研究人员，在诺贝尔奖获得者盖尔曼(M. Gell－Mann)、安德森(P. Anderson)、阿罗(K. Arrow)等人的支持下，聚集在一起组织了圣菲研究所(Santa Fe Institute, SFI,又译圣达菲)，专门从事复杂科学的研究，试图由此找到一条通过学科间的融合来解决复杂性问题的道路。与此同时，乔治·梅森大学(George Mason University)的沃菲尔德(J. Warfield)，麻省理工学院的森格(P. Senge)，以及普里戈金(I. Prigogine)、哈肯(H. Haken)等人也在探索复杂性问题，我国学者钱学森也于1990年提出了开放的复杂巨系统的概念。 笔者多年来从事软科学和管理科学的研究，也一直在思考科学的未来。近年来开始致力于复杂科学的探索，并从国家自然科学基金委员会管理科学部的角度尽力推进复杂科学的研究。本文拟就复杂科学的内涵、基本方法与主要工具，以及其在组织管理方面的应用前景作一些初步的探讨。 复杂性与复杂系统 根据笔者的理解，可以认为系统的复杂性主要表现在以下几个方面。 1.系统各单元之间的联系广泛而紧密，构成一个网络。因此每一单元的变化都会受到其他单元变化的影响，并会引起其他单元的变化。 2.系统具有多层次、多功能的结构，每一层次均成为构筑其上一层次的单元，同时也有助于系统的某一功能的实现。 3.系统在发展过程中能够不断地学习并对其层次结构与功能结构进行重组及完善。 4.系统是开放的，它与环境有密切的联系，能与环境相互作用，并能不断向更好地适应环境的方向发展变化。 5.系统是动态的，它处于不断的发展变化之中，而且系统本身对未来的发展变化有一定的预测能力。 笔者认为，系统的复杂性可以分为三个层次。 1.机械(物理)复杂性：即在无生命系统中存在的复杂性，例如在物质形态、结构、语言、计算、气象、天文等方面表现的复杂性。 2.生物复杂性：即在有生命系统中存在的复杂性，例如在生命起源、胚胎发育、疾病与免疫、生物进化等方面表现的复杂性。 3.社会复杂性：即在有人参与的系统中存在的复杂性，例如在群体决策、股票市场、企业运行、经济发展、社会进步、战争等方面表现的复杂性。 关于复杂系统，许多科学家提出了种种不同的定义，有人认为是组分众多、具有层次结构的系统，有人认为是具有多样性的系统，也有人认为是耦合度高的系统，还有人认为是有人参与的系统，等等。笔者认为，复杂系统最本质的特征是其组分具有某种程度的智能，即具有了解其所处的环境，预测其变化并按预定目标采取行动的能力。这也就是生物进化、技术革新、经济发展、社会进步的内在原因。 根据上述理解，笔者认为复杂科学有以下三个主要特点。 1.其研究对象是复杂系统，例如植物、动物、人体、生命、生态、企业、市场、经济、社会、政治等等方面的系统。还可以包括物理、化学、天文、气象等方面具有复杂性的系统。 2.其研究方法是定性判断与定量计算相结合、微观分析与宏观综合相结合、还原论与整体论相结合、科学推理与哲学思辨相结合的方法。其所用的工具包括数学、计算机模拟、形式逻辑、后现代主义分析、语义学、符号学，等等。 3.其研究深度不限于对客观事物的描述，而是更着重于揭示客观事物构成的原因及其演化的历程，并力图尽可能准确地预测其未来的发展。例如，为什么一个受精卵能演化成具有脑、眼、口、鼻、心、肺、肝、肾等器官的人体?为什么处于大体相同的客观环境中的企业有成有败?为什么世界各国之间贫富相差悬殊?这种差距将来会有所缩小，还是会继续扩大?等等。 笔者认为，人类文明从工业—机械文明向信息—生态文明的大转变必然伴随着科学的大转折。而以还原论、经验论及“纯科学”为基础的经典科学正在吸收系统论、理性论和人文精神而发展成为新的科学——复杂科学。 复杂科学的基本方法与主要工具 笔者认为，研究复杂系统的基本方法应当是在唯物辩证法指导下的系统科学方法。它包括以下四个方面的结合。 定性判断与定量计算相结合 通过定性判断建立系统总体及各子系统的概念模型，并尽可能将它们转化为数学模型，经求解或模拟后得出定量的结论，再对这些结论进行定性归纳，以取得认识上的飞跃，形成解决问题的建议。 微观分析与宏观综合相结合 微观分析的目的是了解系统的组元及其层次结构，而宏观综合的目的则是了解系统的功能结构及其形成过程。 还原论与整体论相结合 还原论强调从局部机制和微观结构中寻求对宏观现象的说明，例如用物理—化学规律来说明生物学现象，这显然是片面的。而整体论则强调系统内部各部分之间的相互联系和作用决定着系统的宏观性质，但如果没有对局部机制和微观结构的深刻了解，对系统整体的把握也难以具体化。复杂科学正是在深入了解系统个体的性质和行为的基础上，从个体之间的相互联系和作用中发现系统的整体性质和行为。 科学推理与哲学思辨相结合 科学理论是具有某种逻辑结构并经过一定实验检验的概念系统，科学家在表述科学理论时总是力求达到符号化和形式化，使之成为严密的公理化体系。但是科学的发展往往证明任何理论都不是天衣无缝的，总有一些“反常”的现象和事件出现。这时就必须运用哲学思辨的力量，从个别和一般、必然性和偶然性等范畴，以及对立统一、否定之否定等规律来加以解释。 目前复杂科学研究中所用的理论工具主要是微分方程和形式逻辑，今后似应努力掌握以下一些工具。 在不确定条件下的决策技术 包括定性变量的量化(多维尺度、广义量化等)、经验概率的确定(数据挖掘、数据库中的知识发现、智能挖掘等)、主观概率的改进、案例研究与先验信息的集成等。 综合集成技术 包括系统的结构化、系统与环境的集成(全局和局部)、人的经验与数据的集成、通过模型的集成、从定性到定量的综合集成等。 整体优化技术 包括目标群及其优先顺序的确定、巨系统的优化策略(分隔断裂法、面向方程法、多层迭代法、并行搜索法等)、优化算法(线性规划、目标规划等)、离线优化与在线优化、最优解与满意解的取得等。 计算智能 包括演化计算(例如遗传算法、演化策略、演化规划、遗传程序设计等)、人工神经网络(例如EBP型、竞争型、自适应共振型、联想记忆型等)、模糊系统等。 非线性科学 目前非线性科学已由传统的动力系统理论(稳定性和分叉理论、混沌、孤子)和统计力学(分形、标度)延伸到多尺度、多体，以及非平衡系统中的复杂和随机现象的研究。而对非线性科学的压倒一切的挑战就是：对远离平衡的多体系统中的自组织结构的形成和功能确认其关键的范式。 数理逻辑 即数学化的形式逻辑，包括经典谓词逻辑、广义数理逻辑(例如模型论、公理集合论、证明论、递归论等)、多值逻辑、模态逻辑、归纳逻辑等。 计算机模拟 它是十分重要的手段，目前已广泛用于复杂科学的研究。其中比较著名的有人工生命(artificial life)、元胞自动机(cellular automata)、竞争与合作(co－opetition)、大群模拟工具(swarm simulation toolkit)等。 复杂科学在组织管理中的应用前景 复杂系统的范围很广，涉及工程、生物、经济、管理、军事、政治、社会等各个方面。对复杂系统的研究将有助于人们了解其发展规律及动因，以便更好地进行适应与调控。例如运用复杂科学的原理研究组织管理问题，将组织的形成与进化看成是系统内部各组元相互作用及系统与环境相互作用的结果，就可以得出一些颇有新意的观点，现举例概述如下。 1.群体决策 在社会、经济、科技迅速发展的今天，决策者面临着错综复杂、瞬息万变的环境，有些决策的后果还影响深远，要想尽可能作出正确的决策，除了改进决策技术之外，还必须依靠群体的智慧。这方面需要依靠具有不同知识和经验的人们所组成的群体来辅助决策，另一方面则需要与决策后果有关的各方参与决策。但是由于决策群体中各人的知识、经验、胆略、利益、价值观等方面都有所不同，以及局部利益与全局中利益的矛盾，还需要用适当的方法进行协调与妥协，同时应注意使群体中的各成员充分了解该决策的价值体系及有关的各种信息。 通常可以将群体决策分为两种类型。一类是协同决策，这时参加决策者的目标一致，彼此之间并没有利益冲突，但因各人的知识和经验不同而有不同的意见，需要通过相互交流和启发来逐步求得最优的决策。为此需要研究如何将分散的意见逐步集中起来，形成集体的最优决策。这就是群体决策的效果优于任一成员个人决策，也往往优于各成员个人决策的简单线性叠加。 另一类是协调决策，这时参加者的目标并不一致，彼此之间存在着利益冲突，但又希望能作出一个能为各方所接受的决策，即求出合作对策的妥协值。但妥协值的形成是群体中各成员之间反复斗争与妥协的结果，为此需要研究如何运用合作对策理论来求出妥协点，例如沙普利值、纳什议价解等。 在群体决策中还应考虑到各个参与者之间信息不对称的影响，以及他们在决策群体中的行为，防止因权威效应或从众效应而造成最优决策点的漂移。此外，在通过群体决策实现综合集成时，应当进一步探索研究如何具体贯彻“在民主基础上的集中，在集中指导下的民主”这一民主集中制的原则，使其成为有中国特色的决策体制。 2.管理创新 在从工业社会向信息社会转变的过程中，企业没有创新就难以生存。复杂科学将创新看作是已有的知识和组元重新组合而造成的突现现象。复杂科学反映着在科学和商务上做事方法的根本转变，企业必须把开发知识和智能放在首位。复杂科学家研究了如何通过企业职工(组元)之间的相互作用而产生知识、创新、创造性和智能，发现创新的产生主要取决于组织与激励，创造让全体职工通过联系与交流使其关心企业全局的条件，而不取决于个别职工突出的聪明才智。正如中国谚语所说的“三个臭皮匠，赛过诸葛亮”，创新并不是个别天才人物的灵机一动，而是系统为适应环境变化所作出的调整。 3.企业组织 根据现代组织管理理论，组织结构并不仅仅是按照企业领导的权威“设计”而形成的，其背后有组织文化的因素，而更重要的因素是，企业内部各个成员或小团体之间，就有关权力的分配、相互作用及影响，最终达到妥协的结果。这和复杂科学中的观点是不谋而合的。 随着技术进步及经济发展，更加强调组织的进化性和应变能力。一个组织要想在错综复杂、瞬息万变的环境下生存和发展，就必须能够从外部准确而及时地获取信息，迅速调整自己的内部结构以适应环境的变化。特别是在高技术企业中，拥有所需的专门知识及相应的技能、目标明确、自主管理、能不断学习和创新、注重工作质量、强调自愿择业的知识工人将发挥越来越重要的作用。因此在组织方式上提出了无固定边界的非正规组织、层次很少的扁平型组织、成员之间能有效沟通的网络状组织、有利于鼓励内部创新的半自治式组织，等等。 中国国家自然科学基金委员会管理科学部已经在北京大学建立了“复杂科学虚拟研究中心”，拨出专款支持对复杂科学进行自由的学术探索。同时还拟针对中国改革与发展中的重大问题，逐步建设定性与定量相结合的综合集成政策研讨厅。同时，我国还在推进复杂科学研究方面的国际合作，希望能通过各国多学科的科学家们的共同努力，使复杂科学在解决人类面临的重大问题方面发挥应有的作用。*/

其次，复杂性系统还具有混沌的特点：一个复杂性系统的复杂行为并非出自复杂的基本结构，而是由许多独立的甚至相当简单的单元的相互作用形成的，它的控制力是相当分散的。在分形理论中，分形图结构相当复杂，层层叠叠，无穷缠绕，有着无穷的嵌套结构和多重自相似性，然而它是由计算机通过确定的算法得到的，而且这些算法往往是相当简单。（如将f(u,v)=z*z(z是复数)在三维空间里作映射就可以得到一个分形图）。1987年，洛杉矶新柏利克斯公司（symbolics corporation）的Craig Reynolds在一个人工生命研讨会上展出了一个计算机模型，它将若干鸟类模型随机的放入到处是墙和障碍物的屏幕环境之中。每一个“鸟”都遵循3个简单的规则： 1：它尽力与其他障碍物包括其它“鸟”保持最小的距离。 2：它尽力与其相邻的“鸟”保持相同的速率。 3：它尽力朝其相邻群的聚集中心移动。这个模型每一次运行的结果都是“鸟”聚集成群。有时“鸟”群甚至能分成更小的群体从障碍物的两旁飞过，又从障碍物的另一端重新聚集成群。而这些规则中没有一条这样说，而只是对每一个单独的“鸟”发出指令。 由此看来，每个复杂性系统都具有某种动力，这种动力使最简单的底层的规则产生极其复杂的行为，然而这些行为与决定论不可预测的混沌相差甚远。分形图形的结构是复杂的，它总是有无穷的缠绕在里面，然而它却杂而不乱，它有内在的秩序，有自相似结构。而事实上，复杂性系统不仅不是不可预测，而是可以预示将来。 复杂性系统除了具有混沌的部分特性，还有着超出混沌的特点：1：产生复杂行为的众多的相互作用使每个系统作为一个整体产生了自发性的自组织。 “柏德”聚集成群，原子通过相互化合找到最小的能量状态。人类为满足自己的物质交换的需要建立的经济体制，等等。在所有这些情形中，一组组单个的动因在寻求相互满足的同时获得了众多单个动因永远不可能具有的集成的特征；2：这些复杂的，具有自组织性的系统可以自我调整。柏德”群分成小的群体从障碍物的两旁飞过，又从障碍物的另一端重新聚集。人类在与世界的接触中不断学习，人脑随之不断加强或减弱神经元之间的无数的相互关联，经济中的价值规律即价格随价值波动但长期的总的结果使趋于平衡；3：所有的复杂性系统都可以预示将来。 “柏德”在遇到障碍物分成更小的群体，但之前的聚集状态预示着它仍然会再次聚集。一个长期的经济的衰退会使人们消费信心下降，这反过来又预示经济会进一步衰退。从微小的细菌到所有的生物体，其基因中都含有预测的密码，以适应某种未曾出现过的新环境。1、复杂系统1.1 复杂性（Complexity）的基本概念目前，关于复杂性的概念尚没有统一的说法。因为复杂性涉及面很宽，在美国国会图书馆1975年至1999年2月15日的入藏书目中，标题里含复杂性(Complexity)一词的就有489种。其中涉及算法复杂性、计算复杂性、生物复杂性、生态复杂性、演化复杂性、发育复杂性、语法复杂性，乃至经济复杂性、社会复杂性，凡此种种，不一而足。需要说明的是：社会科学领域中相当多数量的“复杂性”指的是混乱、杂多、反复等意思，而并非科学研究领域中与混沌、分形和非线性相关联的“复杂性”。由于复杂性概念在不同的学科领域，研究对象和采用的分析方法不同，因而对复杂性概念的定义也不相同，所以，到目前为止，对复杂性还没有一个严格定义。1.2 与复杂性相关的几个概念及其相互关系（1）随机性：随机现象是系统内涵不确定而外延确定的表象。近年复杂性研究的一条重要成果是：随机性并不复杂（虽然也有人说随机性是最大的复杂性），历史上不少复杂性的定义其实针对的是随机性，复杂性介于随机和有序之间，是随机背景上无规则地组合起来的某种结构和序。有文献证明，一个同时包含混沌与随机现象的系统，随着时间的演化，对系统起支配作用的将是非线性机制，而非随机因素。（2）模糊性：模糊现象是系统内涵确定而外延不确定的表象，可以运用模糊数学的方法减少外延的不确定性。显然，这与复杂性科学的研究有本质区别。（3）简单性和复杂性简单性一向是现代自然科学、特别是物理学的一条指导原则。许多科学家相信自然界的基本规律是简单的。爱因斯坦曾是这种观点的突出代表者。虽然复杂现象比比皆是，但人们还是努力要把它们还原成更简单的组分或过程。当然的确有不少复杂的事物或现象，其背后确实存在简单的规律或过程。但是，另一方面也存在大量的事物和现象不能用简单的还原论方法进行处理。1.3. 复杂系统定义基本特征由于关于复杂系统的定义不统一，至少有30多种，其代表性特征如下：（1）复杂系统就是浑沌系统（浑沌学派）。（2）具有自适应能力的演化系统（Santa Fe）。（3）包含多个行为主体（Agent）具有层次结构的系统。（4）包含反馈环的系统（Stacey）。（5）不能用传统理论与方法解释其行为的系统（John Warfield）。（6）动态非线性系统。（7）客观事物某种运动或性态跨越层次后整合的不可还原的新性态和相互关系（本体论的复杂性定义）。本体论复杂性还可以分为：（突变论和混沌的两种）运动复杂性和（分形的和非稳定性的两种）结构复杂性。它们都具有跨越层次的特征。表现为嵌套、相互连结、相互影响和作用等。（8）对客观复杂性的有效理解及其表达（认识论的复杂性定义）。认识论意义的复杂性概念也概括了自然科学和技术科学领域关于用描述长度定义复杂性的各种概念和涵义，特别是关于“有效复杂性”的涵义。2. 复杂性科学2 .1 复杂性科学定义复杂性科学就是运用非还原论方法研究复杂系统产生复杂性的机理及其演化规律的科学。2 .2 复杂性科学的研究对象安德森指出，复杂性研究不应像一般语义学或一般系统论那样是“早熟和轻率地”企图建立包罗万象的构架；而应当注重特定的、可以检验的机制和概念。圣达菲（Santa Fe）研究所，把诸如对称破缺、局域化、分形和奇怪吸引子等“各种新性质怎样冒出来”的种种思想贯穿起来，作为复杂性科学的研究对象。而几本90年代初出版的标题类似的通俗读物，都把复杂性研究作为介于有序和混沌边缘的科学。复杂系统是复杂性科学研究的对象。2.3 复杂性科学的基本原理(1) 整体性原理。由于复杂性科学的研究对象是非线性经济系统，传统的叠加原理失效，因此，不能采用把研究对象分成若干个小系统分别进行研究，然后进行叠加的办法，而只能从总体上把握整个经济系统。这一点也很符合系统科学的思想。(2) 动态性原理。复杂系统必然是动态系统，即与时间变量有关的系统。没有时间的变化，就没有系统的演化，也就谈不上复杂性规律。因为“事物总是发展变化的”。(3) 宏观与微观相统一的原理。复杂性科学认为，系统的宏观变量大的波动可能来自于组成系统的一些元素的小变化。因此，为了探讨复杂系统宏观变量的变化规律，必须研究它的微观机制。但由于非线性机制的作用，又不能将系统进行分解，所以说必须将宏观与微观相统一。(4) 确定性与随机性相统一原理。复杂性科学理论表明：一个确定性的经济系统中可以出现类似于随机的行为过程，它是系统“内在”随机性的一种表现，它与具有外在随机项的非线性系统的不规则结果有着本质差别。对于复杂系统而言，结构是确定的，短期行为可以比较精确地预测，而长期行为却变得不规则，初始条件的微小变化会导致系统的运行轨迹出现巨大的偏差。而对于具有外在随机项的非线性经济系统，系统的演化规则每时每刻都不确定，因此，无论是长期行为还是短期行为都无法界定。3. 复杂性科学研究存在的问题（1）科学研究不能从定义而要从对事实的分析出发。（2）从本质上讲，复杂性是一种关于过程的科学而不是关于状态的科学，是关于演化的科学而不是关于存在的科学。（3）复杂性科学研究不能过于宽泛而包罗万象。（4）复杂性科学研究应该建立相应的科学规范，使复杂性研究能健康地“演化”。4. 我国复杂性科学的研究重点领域与问题（1）复杂性科学的基本理论与方法,主要包括：复杂性科学的基本内涵与基本概念；复杂性的度量方法、复杂系统的辩识与评价方法；复杂系统的控制理论与方法；复杂系统的演化与涌现的机理；复杂系统的数据挖掘技术；复杂系统的演化计算方法；元胞自动机、复杂系统的模拟技术与平台；复杂系统综合集成研讨厅方法等。（2）物理（自然）系统复杂性,主要包括：材料损伤、破碎及突变复杂性；成矿演化动力系统复杂性；湍流的复杂性机理；空气动力学系统的复杂性与天气预报复杂性；物理混沌系统的控制方法；灾害复杂性。（3）生命系统复杂性,主要包括：基于中医理论的人体经络复杂性；脑的认知复杂性；人体心脑病变复杂性及其诊断；生态系统演化复杂性等方面都值得进行重点研究。（4）社会和经济管理系统复杂性,主要包括：金融系统复杂性；混沌经济学理论与方法；基于复杂性科学的管理理论与方法；经济系统演化复杂性；灾害复杂性的控制与管理方法；基于网络系统的管理复杂性；复杂社会系统的建模、控制与管理。

cat(3,cells,z,z)是把cells，z，z这三个矩阵合成成为一个三维矩阵整个语句的意思是将它化成一幅图祝你学习愉快！

www服务器：简而言之支持WWW协议的服务器叫做Web服务器　　W W W （World Wide We b ）是一个大规模、在线式的信息储藏所，用户可以通过一个被称作为浏览器（b r o w s e r ）的交互式应用程序来查找。许多浏览器具有一个点击界面-浏览器在用户的计算机屏幕上显示信息并且允许用户通过鼠标来进行操纵。所显示的信息包括文本与图形。而且，一些信息被高亮度显示以表明该项是可选的。当用户将光标放在可选项上并单击鼠标按钮时，浏览器显示新的、与被选的项相联系的信息。概括如下：　　浏览器是一个交互程序，它允许用户从W W W 上查看信息。这些信息中含有一些可选项，允许用户查看与其相关的其他信息。 互联网：互联网，即广域网、局域网及单机按照一定的通讯协议组成的国际计算机网络。互联网是指将两台计算机或者是两台以上的计算机终端、客户端、服务端通过计算机信息技术的手段互相联系起来的结果，人们可以与远在千里之外的朋友相互发送邮件、共同完成一项工作、共同娱乐。 电子商务：电子商务通常是指是在全球各地广泛的商业贸易活动中，在因特网开放的网络环境下，基于浏览器/服务器应用方式，买卖双方不谋面地进行各种商贸活动，实现消费者的网上购物、商户之间的网上交易和在线电子支付以及各种商务活动、交易活动、金融活动和相关的综合服务活动的一种新型的商业运营模式。 EDI：何为EDI，EDI是英文Electronic Data Interchange的缩写，中文可译为“电子数据交换”。它是一种在公司之间传输订单、发票等作业文件的电子化手段。 B2G：B2G是新近出现的电子商务模式，即“商家到政府”（是术语B2B或business-to-government的变化形式），它的概念是商业和政府机关能使用中央网站来交换数据并且与彼此作生意，而比他们通常离开网络更加有效。 举例来说，一个提供 B2G 服务的网站可以提供一个单一地方的业务，为一级或多级政府(城市，州或省，国家等等)来定位应用程序和税款格式；提供送出填好表格和付款的能力；更新企业的信息；请求回答特定的问题等等。 B2G 也可能包括电子采购服务，通过它商家可以了解代理处的购买需求并且代理处请求提议的回应。 B2G 也可能支持虚拟工作间，在这里，商家和代理可以通过共享一个公共的网站来协调已签约工程的工作，协调在线会议，回顾计划并管理进发展。B2G 也可能包括在线应用软件和数据库设计的租赁，尤其为政府机关的所使用。 电子交易市场：　　一、网上交易、网上交收均可通过交易系统实现，通过保证金制度保证合同的履约。　　二、交易模式设计多样化，涵盖钢铁产品现货交易的各种交易方式，可以实现跨模式套利。　　三、系统设计个性化，交易商在交易过程中可对交易、交收的方式进行选择或自行约定。　　四、卖方挂牌和买方挂牌实现了传统现货贸易的网上交易。　　五、在线竞买和在线竞卖采用竞价交易方式，帮助企业实现销售利润最大化、采购成本最小化。　　六、在线洽谈实现了交易商在交易过程中的在线互动。　　七、双向竞价选择市场流通量大的代表性品种，通过公开竞价的交易机制，形成指导价格。钢铁产品买卖与合同转让便利，利于企业控制成本，预先锁定利润，规避价格波动带来的风险。　　八、竞价专场根据区域交易热点选择交易品种，为企业近期采购、销售钢材提供参考价格，便于企业进行热点钢材品种的买卖及合同转让，促进资源流通，优化资源配置。　　九、集合竞价是为交易商提供的一种标准化的现货交易模式，买卖双方集中竞价，实行滚动交收，便于大规模成交，并形成有市场指导意义的近期现货价格。　　十、在线招标为交易商提供便捷的、低成本的网络招标模式，缩短招标的周期、增加招标的频次，吸引更广范围的投标方参与。　　十一、在线专场可以分地区、分品种设定多种交易模式的交易专场，满足交易商的个性化需求。 对称加密算法：对称加密算法 对称加密算法是应用较早的加密算法，技术成熟。在对称加密算法中，数据发信方将明文（原始数据）和加密密钥一起经过特殊加密算法处理后，使其变成复杂的加密密文发送出去。收信方收到密文后，若想解读原文，则需要使用加密用过的密钥及相同算法的逆算法对密文进行解密，才能使其恢复成可读明文。在对称加密算法中，使用的密钥只有一个，发收信双方都使用这个密钥对数据进行加密和解密，这就要求解密方事先必须知道加密密钥。 数字摘要：数字签名一般来说，是用来处理短消息的，而相对于较长的消息则显得有些吃力。当然，可以将长的消息分成若干小段，然后再分别签名。不过，这样做非常麻烦，而且会带来数据完整性的问题。比较合理的做法是在数字签名前对消息先进行数字摘要。　　数字摘要是将任意长度的消息变成固定长度的短消息，它类似于一个自变量是消息的函数，也就是Hash函数。 CA：美国《化学文摘》（Chemical Abstracts ，CA）1907年创刊,由美国化学会所属化学文摘服务社(CAS)编辑出版, 现为世界上收录化学化工及其相关学科文献最全面,应用最广泛的一种文献检索工具。CA的其它解释：CA: Chartered Accountant 特许会计师　　CA中国： http://www.ca.com/cn/　　CA：民航呼号　　中国航空集团公司（含其下属单位）所使用二字代码　　CA：汽车制造场　　第一汽车制造场的拼音缩写　　CA：软件制造商　　是世界第三大软件制造商　　CA：国际联合电脑公司董事长：　　IT铁汉——王嘉廉　　ca ：泡泡堂　　是泡泡堂的简称　　CA：巡洋舰　　重型巡洋舰的缩写　　Ca(Capillary Number): 　　毛细数是流体力学中的无因次数，反映了表面张力与粘性力在对流体运动影响中谁起主导作用的参数。等比于黏性力和表面张力的比值，在微流控芯片层流运动状态研究中有十分重要的意义。　　ca（擦）：擦汗，同“汗”。　　或一种骂人的话的变形。　　CA：计算机代数　　CA:美国加州California　　C.A.：工业化学用品里面一桶（例：异丙醇 ISOPROPANOL 试剂用 工业级 纯度99.0% 20LT/CA 液状 ） 　　CA：元胞自动机(Cellular Automata，简称CA）　　CA:CASTOR 柯艾公司　　CA ：Cabin Attendant的简写 飞机客舱乘务员 即 人们所熟悉的空姐的另一种称法　　CA:Conan+Ai 《名侦探柯南》的CP:柯哀的缩写　　CA:correct action , 指出错后采取的纠正，改善行动或计划，防止类似情况再次发生。　　常见塑料及树脂缩写代码　　CA:乙酸纤维素　　CAB:乙酸-丙酸纤维素　　CF：甲酚-甲酚　　CA：海马　　泡泡堂英文缩写　　全称：Crazy Arcade，直接翻译为疯狂的街道　　网络上的CA指的是cā擦，网络语言意思为骂人的，同“操”　　CA:上海柯艾文化传播有限公司（CASTOR）的简写。于2006年8月由著名80后作家郭敬明成立。　　《梦幻西游》　　网络游戏《梦幻西游》中的地图长安（CA）的简称 E-business：通行标准定义:使用Web技术帮助企业精简流程，增进生产力，提高效率。使公司易于沟通合作伙伴、供货商和客户，连接后端数据系统，并以安全的方式进行商业事项处理。 E-business称为电子业务，是发生在企业内部的数字化事务和流程，包括企业内部的信息系统。特征一般不含跨组织边界的有价交换的商业交易，当发生商业交易，业务就转变成商务。E-commerce主要是涉及跨企业边界交易

一切可计算的问题都能计算，这样的虚拟机或者编程语言就叫图灵完备的。 一个能计算出每个图灵可计算函数（Turing-computable function）的计算系统被称为图灵完备的。一个语言是图灵完备的，意味着该语言的计算能力与一个通用图灵机 （Universal Turing Machine）相当，这也是现代计算机语言所能拥有的最高能力。 图灵完备是什么意思呢？ 在可计算理论中，当一组数据操作的规则（一组指令集，编程语言，或者元胞自动机）满足任意数据按照一定的顺序可以计算出结果，被称为图灵完备（turing complete）。一个有图灵完备指令集的设备被定义为通用计算机。如果是图灵完备的，它（计算机设备）有能力执行条件跳转（“if” 和 “goto”语句）以及改变内存数据。 如果某个东西展现出了图灵完备，它就有能力表现出可以模拟原始计算机，而即使最简单的计算机也能模拟出最复杂的计算机。所有的通用编程语言和现代计算机的指令集都是图灵完备的（C++ template就是图灵完备的），都能解决内存有限的问题。图灵完备的机器都被定义有无限内存，但是机器指令集却通常定义为只工作在特定的，有限数量的RAM上。

不得不说你一下把我搞蒙了，复杂性科学是一类，系统科学是另一类。你把他们放在一起，这从学术的角度就不妥当了。 1、理论概念 1.1、系统科学是以系统为研究对象的基础理论和应用开发的学科组成的学科群。它着重考察各类系统的关系和属性，揭示其活动规律，探讨有关系统的各种理论和方法。系统科学的理论和方法正在从自然科学和工程技术向社会科学广泛转移。人们将系统科学与哲学相互作用，探讨系统科学的哲学问题，形成了系统哲学。 1.2、复杂性科学是指以复杂性系统为研究对象，以超越还原论为方法论特征，以揭示和解释复杂系统运行规律为主要任务，以提高人们认识世界、探究世界和改造世界的能力为主要目的的一种“学科互涉”(inter-disciplinary)的新兴科学研究形态。 这么说吧，兴起于20世纪80年代的复杂性科学，是系统科学发展的新阶段，也是当代科学发展的前沿领域之一。复杂性科学的发展，不仅引发了自然科学界的变革，而且也日益渗透到哲学、人文社会科学领域。复杂性科学在研究方法论上的突破和创新。在某种意义上，甚至可以说复杂性科学带来的首先是一场方法论或者思维方式的变革。 2、内容分类 2.1、系统科学即以系统思想为中心、综合多门学科的内容而形成的一个新的综合性科学门类。系统科学按其发展和现状，可分为狭义和广义两种。 狭义的系统科学一般是指贝塔朗菲著作《一般系统论:基础、发展和应用》中所提出的将"系统"的科学、数学系统论、系统技术、系统哲学三个方面归纳而成的学科体系。 广义的系统科学包括系统论、信息论、控制论、耗散结构论、协同学、突变论、运筹学、模糊数学、物元分析、泛系方法论、系统动力学、灰色系统论、系统工程学、计算机科学、人工智能学、知识工程学、传播学等一大批学科在内，是20世纪中叶以来发展最快的一大门综合性科学。 2.2、复杂性科学研究主流发展的三个阶段主要是指:埃德加·莫兰的学说、普利高津的布鲁塞尔学派、圣塔菲研究所的理论。 莫兰复杂性思想的核心是他所说的“来自噪声的有序”的原则，在这个原理里，无序性是必要条件而不是充分条件，它必须与已有的有序性因素配合才能产生现实的有序性或更高级的有序性。这条原理打破了有关有序性和无序性相互对立和排斥的传统观念，指出它们在一定条件下可以相互为用，共同促进系统的组织复杂性的增长。 简而言之就是“动态有序的现象”的本质解释。 普利高津的布鲁塞尔学派 比莫兰稍晚，在这个学派里，复杂性科学是作为经典科学的对立物和超越者被提出来的。普利高津紧紧抓住的核心问题就是经典物理学在它的静态的、简化的研究方式中从不考虑“时间”这个参量的作用，从而把物理过程看成是可逆的。实际上，普利高津并没有提出一个明确的“复杂性”的定义，他提出的复杂性的理论主要是揭示物质进化过程的理化机制的不可逆过程的理论，即耗散结构理论。 圣塔菲研究所的理论，其复杂性观念与莫兰和普利高津的复杂性观念有很大的区别。 例如::“在研究任何复杂适应系统的进化时，最重要的是要分清这三个问题:基本规则、被冻结的偶然事件以及对适应进行的选择。”这句话就表明他们认为事物的有效复杂性只受基本规律少许影响，大部分影响来自“冻结的偶然事件”(是指一些在物质世界发展的历史过程中其后果被固定下来并演变为较高级层次上的特殊规律的事件，这些派生的规律包含着历史特定条件和偶然因素的影响。)。 另外，复杂系统的适应性特征，即它们能够从经验中提取有关客观世界的规律性的东西作为自己行为方式的参照，并通过实践活动中的反馈来改进自己对世界的规律性的认识。也就是说，系统不是被动地接受环境的影响，而是能够主动地对环境施加影响。 结论:复杂性科学研究的焦点不是客体的或环境的复杂性，而是主体自身的复杂性-- 主体复杂的应变能力以及与之相应的复杂的结构。 3、流派 由于我掌握的资料较少，系统科学的流派没搞明白，在这里只有复杂性科学的流派 3、1复杂性科学主要包括:早期研究阶段的一般系统论、控制论、人工智能;后期研究阶段的耗散结构理论、协同学、超循环理论、突变论、混沌理论、分形理论和元胞自动机理论。 4、方法论 方法论也只介绍复杂性科学的内容 4.1、 非线性、不确定性、自组织性、涌现性。 建议阅读的文献资料:百度文库中搜索:《复杂性、复杂系统与复杂性科学》 百度百科中搜索词条:复杂性科学 系统科学 最后，由于我的能力有限，对此没有帮助你表示遗憾

进化论在解释一些问题上遇到了困难，比如寒武纪生命大爆发 1. 进化论仅仅是一种理论。它既非事实，也不是科学定律。许多人在小学时就学过，按等级划分的话，理论居於中等—它比纯粹的假说有把握，但与定律相比又略逊一筹。然而，科学家并不是以此划分这些术语的。按照美国国家科学院(NAS)的解释，科学理论是「对自然界的某一方面所作的有充分依据的阐释，它可以包括事实、定律、推论以及经过检验的假说等。」定律是有关自然界的概括性描述，而一种理论无论得到多少证实，都不会使它变成定律。因此当科学家们谈到进化论时(或者就这个问题而言，谈到原子理论或相对论时)，他们并没有表示对这一理论的真实性有任何异议。除了进化的理论之外(所谓进化指的是遗传上的一代胜过一代的概念)，人们也可能举出进化的实例来。美国科学院把「事实」定义为「已经获得反覆证明的、实际上已被大家公认为『真实』的观测结果」。化石记录和不计其数的其他证据证明了有机物是随著时间的推移而逐步进化的。虽然没有人直接看到这些变化，但间接的证据既清楚又明确，足以令人信服。无论哪一门科学，依靠间接证据来说明问题都是司空见惯的事情。例如，物理学家不可能直接看到亚原子粒子，因此他们通过观测粒子在云室中留下的特有轨迹来证明粒子的存在。但物理学家并没有因为无法直接观测而使所得的结论欠缺说服力。2. 自然选择陷入了循环论证的怪圈：适者生存，存者即为适者。「适者生存」是一种有争论的自然选择表述方式，实际上更专业的表述方式应采用「生存和繁殖分异率」(differential rate of survival and reproduction)这一术语。这种描述法不是给各个物种贴上适应或不适应的标签，而是描述各物种在既定条件下可能留下多少后代。将一对繁殖迅速的小嘴雀科鸣鸟和一对繁殖较慢的大嘴雀科鸣鸟放到一个食物丰富的岛上。在几代之内，繁殖迅速的鸣鸟就可能把持了大部分食物源。但如果大嘴鸣鸟更容易嗑开种子，那麼优势就可能转向这些繁殖较慢的鸣鸟一边。美国普林斯顿大学的 Peter R. Grant 在对加拉帕戈斯群岛上的雀科鸣鸟所做的一项开创性研究中，观察到了野生条件下种群此消彼长的变化情况。[参看本刊 1992年 2月号上 Grant所撰的「自然选择与达尔文的鸣鸟」一文。]关键在於，给物种的适应性下定义可以不参照其生存能力的强弱：鸟的大嘴更适合嗑开种子，不论这一特性是否在给定条件下具有增强生存能力的价值。3. 进化是不科学的，因为它既不能验证，也无法推翻。它的种种论断所涉及的物种变化都无法观察到，也永远不可能重现。这种全盘否定进化论的说法忽视了把进化划分为至少两大类—微观进化与宏观进化—的若干重要特点。微观进化考察的是物种内随时间的推移而发生的变化，这类变化可能是新物种形成的前兆。宏观进化则研究物种这一层次以上的分类学族群是如何演变的。它的证据通常来自化石资料以及重构各种有机物之间的关系而进行的 DNA比较。如今连大多数创世说者都承认，实验室中的试验(如对细胞、植物和果蝇所作的研究)以及实地进行的考察(如 Grant对加拉帕戈斯鸣鸟嘴部形状演变所进行的考察)都证实了微观进化的存在。自然选择及其它机制(包括染色体改变、共生和杂交等)都可以促使生物群体发生深刻的变化。宏观进化的历史性研究所涉及的是根据化石和 DNA而不是直接观测作出的推论。但是，对於历史科学(包括天文学、地质学和考古学和进化生物学)，科学家仍然可以对假说进行检验，看这些假说是否与物理证据相符，是否能对未来的科学发现作出具有检验性的预测。例如，进化意味著在人类最早的祖先(距今大约 500万年)以及解剖结构上最早的现代人类(距今约 10万年)之间，应该存在一系列其他原始人，它们身上猿的特点越来越少，而人的特点越来越多，这恰好与化石资料完全吻合。但是我们不会(也的确没有)在侏罗纪(距今约 6500万年)的地层中找到现代人类的化石。进化生物学的常规研究作出的预测比这精细得多、准确得多，而且研究人员也不断对这些预测进行检验。创世说者也可能通过其他方式来反驳进化论。如果能够找到资料证明哪怕仅仅一种复杂的生命形式是从无生命物质中自发产生的，那麼我们至少在化石中看到的几种生物可能是通过这种方式进化而来的。如果曾有超级智能外星人出现并创造了地球上的生命(甚至创造了特定的物种)，那麼纯粹进化论的解释将遭受怀疑。但是迄今没人提出这类证据。应该指出，把可伪证性当作界定科学的特性这一观点是哲学家 Karl Popper在 20世纪 30年代提出来的。因为他的思想准则中狭隘的解释将很多货真价实的科学研究分支排除在外，直到最近一些年来，他的思想观点才逐渐被广义化了。4. 科学家越来越怀疑进化的真实性。没有证据表明进化论的支持者在逐渐减少。随便翻开任何一期生物学的专业杂志，你都会找到支持并发展进化论研究或者赞同进化是一种根本的科学概念的文章。与创世说的观点相反，严肃的科学杂志更没有否定进化的报导。上世纪 90年代中期，美国华盛顿大学的 George W. Gilchrist 调查了列入原始文献的数千种期刊，想要找到关於「神力设计」或创世说的文章。他查遍了数十万个的科学报告，也没有发现一篇关於创世说的报告。过去两年中，由东南路易斯大学的 Barbara Forrest和凯斯西部保留地大学的 Lawrence M. Krauss分别独立进行了同样的调查，结果也是无功而返。创世说者则反唇相讥，声称思想封闭、顽固排外的科学界拒不接受他们的证据。然而，据《Nature》、《Science》及其他重要杂志的编辑们讲，他们几乎没有见过有关反对进化论的投稿。有些反对进化论的作者曾在严肃的科学杂志上发表过论文。但这些论文极少直接攻击进化论，也从不旗帜鲜明地举出创世说的论点。它们最多不过是指出进化论存在某些未解决的问题(这一点并没有人反对)。简而言之，创世说者拿不出充足的理由使科学界能够认真地对待他们的说法。5. 连进化生物学家彼此间都存在各种分歧，这说明进化论所依据的科学基础根本不牢靠。进化生物学家激烈争论的焦点是各种各样的。例如，物种是如何形成的、进化的快慢、鸟类和恐龙的祖先是否有血缘关系，尼安德特人是否是不同於现代人的独立物种等各种问题。任何一门学科都难免会存在这样那样的争论，进化论自然也不例外。但是，生物学界仍然一致接受进化论，把进化作为生物界中存在的真实事情和一项指导原则。遗憾的是，虚伪的创世说者总是断章取义地引用科学家的话以夸大并曲解他们之间的分歧。任何一位熟悉哈佛大学古生物学家 Stephen Jay Gould著作的人都知道，Gould除了是「间断平衡模型」(punctuated equilibrium model)的创立人之一外，还是进化论最积极的捍卫者和宣传者。(间断平衡模型认为，大多数进化都是在地质史上相对短暂的时期内发生的，这样就可以解释我们在化石记录中所观察到的现象。不过，地质史上的短暂时期可能也有数百代之久。)然而，创世说者却总是不遗余力地从 Gould丰富的著作中断章取义，使人们以为 Gould曾对进化论表示过怀疑。更有甚者将间断平衡的理论歪曲理解，仿佛间断平衡会使新物种在一夜之间就脱颖而出，或者使鸟类从爬行动物的卵中产生出来。如果读者碰到引用科学权威人士的话语对进化论提出质疑时，一定要结合上下文来看看这段话究竟是甚麼意思。可以肯定，所谓科学家对进化论的攻击最终被证明是凭空捏造的。6. 如果人类从猴子演变而来的，那麼为何现在还有猴子？这种论据司空见惯，反映出提问者对进化论不同程度的无知。第一个错误是进化论并没有告诉我们人是猴子变来的；它只是说人和猴子的祖先相同。此论据所犯的更深层次错误与下面这种问法如出一辙：「如果小孩是成年人生的，那为什麼还有成年人？」新物种是通过从现有物种中分化出来而实现进化的；当某些生物种群与其家族的主要分支隔离开来，并得到充分的变异而使其永远成为一个与原来物种明显不同的新物种时，这种分化就产生了。作为母体的物种此后可能无限期地生存下去，当然也可能走向灭绝。7. 进化论无法解释生命最初是如何在地球上出现的。生命的起源在很大程度上仍是一个不解之谜，但是生物化学家已经弄清楚原始核酸、氨基酸及构成生命的其他各种基本元素是如何形成并实现自我复制的，从而奠定了细胞生化过程的基础。天体化学分析表明，这类化合物最初可能大量地在太空中形成，然后随彗星来到地球上。这一理论或许可以解释，在地球年轻时的各种条件下，这些生命组成要素是如何出现的。创世说者有时抓住科学家当前暂时无法解释生命的起源这一点大作文章，试图以此全盘否定进化。其实，即使地球上的生命真的通过进化以外的途径诞生的(如外星人在数十亿年前将首批细胞带到了地球上)，不计其数的微观进化与宏观进化研究有力地证明了生命的进化是一个确凿的事实。8. 数学的分析表明，像蛋白质这样复杂的东西随机产生是不可思议的，更不用说活细胞乃至人类。机遇在进化中起著一定的作用(例如通过随机突变而使物种获得新的特性)，但进化过程并不是靠运气来产生有机物、蛋白质或其他生命实体的。恰恰相反，自由选择(应为人知的主要进化机制)通过保留「有益的」(适应性)特徵并淘汰「无益的」(非适应性)特徵而实现非随机的变化。只要选择的力度保持稳定，自然选择就可以推动进化朝著一个方向前进，在出人意料的短期内产生出复杂的结构。我们用这样的类比打个比方，将「TOBEORNOTTOBE」这 13个字母组成的序列拿来考虑。假定有 100万只猴子在键盘上胡敲乱按，每只猴子每秒钟打出一个像上述序列那样长的字母序，那麼它们需要敲击 7.88万年才可能从 2613 种长度一样的序列中敲出上面那个字母序列。然而，到了 80年代，美国格伦代尔学院的 Richard Hardison编写了一个能随机生成短语的计算机程序，此程序的特点是，如果单个字母恰好位於在短语的既定位置上，那麼该字母就在这一位置上保持下去 (实际上也就是选择更接近於哈姆雷特所说的那句话的短语)。该程序平均只需重复 336次，就能再次产生那句短语，所花时间不到 90秒。更令人称奇的是，该程序甚至可在 4天半的时间里就将莎士比亚的整部剧作重组一遍。9. 热力学第二定律认为，随著时间的推移，系统必定朝著越来越无序的方向发展。因此，活细胞不可能从无生命的化学物质中进化出来，而多细胞生物也不可能从原生动物进化而来。这种说法错在误解了热力学的第二定律。如果这种说法站得住脚的话，那麼矿物晶体和雪花应该也属於不可能成形的物质，因为它们同样是从无序的组分中形成的复杂结构。热力学第二定律实际上是说，一个封闭系统(即不与外界发生能量和物质交换的系统)的总熵不会随著时间的推移递减。熵是一个物理学概念，常常被说成是「无序」。然而这个术语与惯用的词还是有很大的差别。更重要的是，热力学第二定律允许一个系统的某部分的熵减少，只要该系统其他部分的熵有相应的增加。因此，我们的地球作为一个整体可能会变得愈加复杂，因为太阳不断把热和光散射到地球上，而太阳内部热核反应所导致的熵增大足以抵消散射到地球的熵。简单的有机体可以通过耗用其他的生命形式以及非生命物质而朝著越来越复杂的方向发展。10. 突变对於进化理论来说必不可少。但是突变只能消除特性，而不能产生新的特性。恰恰相反，生物学资料已经证明，许多特性是通过点突变(point mutation)产生的(所谓点突变就是在一种有机体的 DNA中确切的位置上出现的变化)。细菌对抗生素的耐受性便是一个很好的例子。动物体内调节发育的同源盒结构基因(homeobox)的突变也可以产生复杂的效应。Hox基因决定腿、翼、触角以及躯体的各部分应该在何处长出来。例如，果蝇的触角足突变(Antennapedia)使在本该长触角的地方长出了腿。这些异常的肢体不起甚麼作用，但是它们的存在证明了遗传基因出现了错误，可以产生复杂的结构，而自然选择可以借此对这些结构进行试验，看其是否有用。此外，分子生物学研究已经发现了一些比点突变更高级的遗传变化机制，这些机制扩大了物种新特性出现的途径。基因内的功能分子可以通过各种新颖的方式拼接在一起。整个的基因也可能意外地在一种有机物的 DNA内被复制，而复制的基因则可以突变成新的具有复杂特性的基因。对多种有机物的 DNA所作的比较表明，血液中的珠蛋白就是以这种方式在数百万年中进化的。11. 自然选择或许能解释微观进化，但它无法解释新物种的起源和生命的高级运转规则。进化生物学家对於自然选择如何产生新物种已经作过广泛的论述。例如，哈佛大学的 Ernst Mayr建立了一个名为「不重叠分布区」(allopatry)的模型。该模型认为，如果通过地理边界把某一群体的有机物同其余群体隔绝开来，那麼它就可能面临不同的选择压力。被隔绝的群体内将逐渐积累起变异的因素。等到这些变异因素积累到相当显著的地步，以致这个分化出来的群体不可能(或者通常情况下不会)同原始的种群交配而繁殖后代时，该群体就会独立地进行繁殖，并沿著这条道路发展下去直至最终变成一个新物种。自然选择是研究得最为详尽的一种进化机制，但是生物学家也同时考虑了其他各种可能的进化机制。生物学家一直在评估引起物种形成或产生有机物复杂特性的若干不寻常遗传机制的潜力。美国阿默斯特马萨诸塞大学的 Lynn Margulis及其他研究人员令人信服地证明了某些细胞器(如产生能源的线粒体)是通过古代有机体的共生融合而进化来的。因此，关於进化可能是由自然选择以外的其他力量所引起的研究，科学界表示欢迎。但是这些力量必须源於自然界，而不能归功於神秘莫测的创世天使的神力作用，因为这类作用的存在根据没有得到科学的证明。12. 没有任何人看到过新物种的进化过程。物种形成可能是相当罕见的，在某些情况下可能要花费若干世纪的时间。此外，识别一个处於形成阶段的新物种可能比较困难，因为生物学家对於如何界定新物种的概念有时持不同看法。目前应用最广泛的定义是 Mayr 提出的「生物物种概念」(Biological Special Concept)。该定律认为，某一物种是由若干独立繁殖的群体构成的一个确定种群，也就是通常不会或不能在其种群以外进行繁殖的若干种有机体。实际上，这一定义可能很难用於因相距遥远或地域不同而彼此隔离的有机体，也很难用於植物(更不用说无法繁殖的化石)。因此生物学家通常将有机物的实体和行为特性作为其物种归属的线索。但是，科学文献中的确存在有关植物、昆虫及蠕虫的物种形成报告。在多数这类试验中，研究人员把有机体置於各种各样的选择条件下(以解剖差异、交配行为、栖居地喜好以及其他物种特性为选择对象)，并发现由此而生成了一些不与外界异族物种进行繁殖的有机体种群。例如，新墨西哥大学的 William R. Rice和加利福尼亚大学戴维斯分校的 George W. Salt证明，如果他们根据果蝇对某种环境的喜好特性来选择一组果蝇，并将其单独隔离开来繁殖 35代以上，最终所得的结果是，被隔离的果蝇将拒绝与来自环境完全不同的果蝇交配。13. 进化论者拿不出任何化石证据证明有过渡动物(如半是爬虫半是鸟的动物)出现过。其实，古生物学家早就知晓有关中间化石(即外形介於各种不同的分类群体之间物种的化石)的许多详尽实例。最有名的化石之一是始祖鸟化石 (Archaeopteryx)，它既具有鸟类特有的羽毛特徵，又具有类似恐龙的骨骼结构特徵。研究人员还发现了大量其他有羽毛的动物化石，它们与鸟化石相似的程度，参差不齐。一系列届的化石完整地描述了现代马从小型始祖马(Eohippus)开始的进化过程。鲸的祖先是在陆地上爬行的四肢动物，而在它们之间的过渡动物则是名为 Ambulocetus和 Rodhocetus的两种两栖动物[参看本刊 2002年第 8期 Kata Wong所著的「征服海洋的哺乳动物」一文]。海洋贝壳的化石重现了各种软体动物在千百万年间的进化历程。大约二十多种人科动物(它们并非都是人类的祖先)填补了南方古猿露西(Lucy the australopithecine)和现代人之间的空白。但创世说者却对这些化石研究成果视而不见。他们声称，始祖鸟并不是爬行动物和鸟类之间的过渡物种，只不过是一种已经灭绝的鸟类，具有某些爬行动物的特徵罢了。创世说者希望进化论者拿出一种匪夷所思、异想天开的怪物，它不能归入到已知的任何一类种群中。即使创世说者承认某一化石是两类物种之间的过渡生物，他们可能还坚持非要看到该化石与后两类物种之间的其他中间化石不可。这类令人恼火的要求可以一个接一个无休止地提出来，而化石记录始终是不完整的，根本不可能满足这样的无理要求。不过，进化说者可以从分子生物学获得进一步的有力证据。所有有机体都拥有绝大部分的相同基因，但进化论者预见，这些基因的结构及其产物将根据各物种之间的进化关系而分异。遗传学家所说的「分子时钟」将记录这一时间进程。这些分子数据也显示了各种不同的有机体在进化过程中的过渡关系。14. 生物在解剖层次、细胞层次和分子层次上均有令人惊异的复杂结构特徵；其复杂性哪怕是只差一点点，它们也将无法正常发挥其功能，对此唯一可能的结论就是，生物是神力设计而非进化的产物。这种所谓的「设计论据」构成了最近抨击进化论的核心说法，而且也是创世说者最早使用的论据之一。1802年，神学家 William Paley撰文说，如果某人在地里捡到一块表，那麼最合乎情理的推论应该是这块表是有人掉在地里的，而不是靠自然力量形成的。Paley声称，由此推知，生物的复杂结构必定也是直接的神力所为。达尔文写了《物种起源》一书来反驳 Paley。该书阐述了作用於遗传特徵的自然选择力量如何逐步地完善复杂的有机体结构的进化过程。一化又一代的创世说者以眼睛是一种可能靠进化而形成的结构来试图驳倒达尔文的观点。他们认为，眼睛之所以能产生视觉，全凭其各组成部分之间天衣无缝的组合。因此自然选择不可能倾向於眼睛进化过程中所需要的过渡结构(试问半只眼睛有甚麼用呢？)。达尔文似乎对创世说者的这种诘难有先见之明，他指出，即使是「不完整」的眼睛也可能有它的好处(如帮助动物转向有光的方向)，因此可以被遗传下来以待进化过程对其作出进一步的改良。生物学证实了达尔文的分析：研究人员在整个动物王国中都可鉴定出原始的眼睛和感光器官，甚至还通过比较遗传学研究勾画出了眼的进化史。(现在看来，在不同的有机体家族中，眼睛是独立进化的。)如今鼓吹神力设计的人比其老前辈更加老练，但其论据和目标仍是万变不离其宗。为了驳倒进化论，他们企图证明进化论不可能解释我们所知道的生命，进而坚持认为，唯一站得住脚的替代理论就是，生命是靠一种高深莫测的神力创造出来的。15. 新近的发现证明，即使在微观层次上，生命也具有某种不可能通过进化产生的复杂性。「不可简化的复杂性」是《达尔文的黑盒子：进化论面临的生化挑战》一书的作者，列哈依大学的 Michael J. Behe提出的口号。Behe以捕鼠夹作为「不可简化的复杂性」的一个通俗例子。捕鼠夹这种器具的特点是，只要有任何零件丢失，它便不起任何作用，而且它的各个零件只有作为一个整体的组成部分才有价值。Behe宣称，如果说捕鼠夹如此，那麼细菌的鞭毛就更是如此(鞭毛是一种起推进作用的鞭状细胞器，其功能犹如船舶的舷外发动机)。构成鞭毛的蛋白质如鬼斧神工般巧妙地排列成发动机的部件、方向舵以及工程师可能要求采用的其他种种结构。Behe声称，这样复杂巧妙的布局通过进化上的改良而设计出来的可能性实际上等於零，因此证明了它只能是神力表演的绝技。他对於凝血机制以及其他分子系统也表述了类似的观点。然而进化生物学家已经反驳了这类看法。首先，有些鞭毛的构形比 Behe所提到的鞭毛简单，因此一种鞭毛并不一定需要上述所有组成部分均齐备才能发挥作用。Behe所提到的鞭毛其较高级的组成部分全都可以在自然界的其他地方找到先例，布朗大学的 Kenneth R. Miller及其他研究人员对此已有论述。实际上，整个鞭毛系统与一种名为 Yersinia pestis的细胞器极其相似(鼠疫细菌利用这种细胞器将毒素注射进细胞中)。关键在於，尽管 Behe声称鞭毛的各组成系统除了用於推进作用以外没有其他任何价值，但实际上这些系统可能具有多种功能，从而有利於鞭毛的进化。因此鞭毛的最终进化过程可能仅仅是通过某种新颖的方式把原先为其他用途进化出来的复杂组成部分重新组合起来。加利福尼亚大学圣迭戈分校的 Russell F. Doolittle所做的研究表明，凝血系统看来是通过改良并完善了最初用於消化的蛋白质而进化的，这与鞭毛的进化有异曲同工之妙。所以，Behe用来作为神力设计证据的「不可简化的复杂性」并非真的不可简化。另一类复杂性—所谓「特定复杂性」(specified complexity)—是贝乐大学的 William A. Dembski在其著作《设计推理》和《没有免费的午餐》中提出的神力设计论据的核心。他的论据实质上是说，生物的复杂性是任何盲目的、随机的过程永远无法产生的。Dembski声称，唯一合乎逻辑的结论是某位超人的神灵创造了生命并左右其发展，这一说法与 Paley 200年前的论断如出一辙。Dembski的论据有若干漏洞。他暗示对生物进化的解释只是随机产生或神灵设计，这是不正确的。在圣菲研究所和其他地方研究非线性系统与元胞自动机(cellularautomata)的研究人员已经证明，简单的无向过程能够产生极其复杂的模式。因此，有机体中所呈现的某些复杂性从一定程度上讲，可能是通过我们几乎还不了解的自然现象产生的。然而这完全不等於说生物的复杂性不可能自然地产生。结论—不科学的创世说「创世科学」的提法本身就是自相矛盾。现代科学的核心原则就是方法论的自然主义，即力求通过观测到的或可检验的自然机制来解释宇宙。物理学用支配物质与能量的特定概念来描述原子核，并通过实验对这些描述进行检验。只有当实验数据显示先前的描述不足以解释观测到的现象时，物理学家才会引入新的粒子 (如夸克)来丰富其理论。而且，这些新粒子的特性并不能随便定义(新粒子的界定受到严格的约束，因为它们必须能纳入到现有的物理学框架中)。相反，鼓吹神力设计的理论家则搬出各种虚幻莫测的东西，并随意赋予它们以不受约束的各种能力—总之是，怎样能解答当前的问题就怎样说。这样的答案非但不能促进科学探索，反而会阻挡科学探索的道路(如，如何否定万能神灵的存在？)。神力设计说不能解决任何问题。例如，具有设计能力的神灵是何时介入生命史的？又是怎样介入的？是通过创造第一个 DNA，第一个细胞，还是第一个人？每一物种都是神力设计的吗？抑或只有少数早期物种是神力设计的？鼓吹神力设计说的人常常回避这些问题。他们关於神力设计的说法常常是五花八门，迥然不同，他们也甚至懒得去互相沟通一下以自圆其说。他们采用排除法来进行论证，也就是极力贬低进化论的解释，将其斥为牵强附会或不完整的理论，从而间示只有以神力设计为基础的替代理论者是站得住脚的。从逻辑上讲，设计说的鼓吹者完全是在误导人：即使某种自然主义的解释有问题，也并不意味著所有这类解释都应该一棍子打死。此外，他们的论述也没有使任意一种神力设计说显得比另一种更合理，实际上就是让听众们自己去作判断，而某些听众在进行这类判断时无疑会用宗教信仰去取代科学概念。科学研究一次又一次地证明方法论的自然主义可以克服无知，为那些一度看来深不可测的难解之谜找到越来越详尽、合理的答案。有关光的本性、疾病的起源以及脑的机理等问题均是如此。现在进化论正在为破解生命如何形成和发展之谜做著同样的工作。创世说无论以何种名义作掩饰，都不会为这方面的科学研究增添丝毫有价值的东西。

数学建模abc题型的特点：A题主打方法：机理分析优化建模规划模型，物理中的电、磁、热、力差分方程，微分方程偏微分方程，有限元、有限差分法、元胞自动机其他统计方法B题主打方法：数学规划优化建模线性规划、整数规划、0-1规划非线性规划与智能优化算法多目标规划和目标规划动态规划，网络优化，排队论与计算机仿真随机优化C题主打方法：随机分析优化建模线性规划、整数规划、O-1规划因素分析与变量筛选，普通回归与广义回归多元统计，模糊规划其他方法知识科普：数学建模，就是根据实际问题来建立数学模型，对数学模型来进行求解，然后根据结果去解决实际问题。当需要从定量的角度分析和研究一个实际问题时，人们就要在深入调查研究、了解对象信息、作出简化假设、分析内在规律等工作的基础上，用数学的符号和语言作表述来建立数学模型。建模应用数学是研究现实世界数量关系和空间形式的科学，在它产生和发展的历史长河中，一直是和各种各样的应用问题紧密相关的。数学的特点不仅在于概念的抽象性、逻辑的严密性、结论的明确性和体系的完整性，而且在于它应用的广泛性。自从20世纪以来，随着科学技术的迅速发展和计算机的日益普及，人们对各种问题的要求越来越精确，使得数学的应用越来越广泛和深入，特别是在21世纪这个知识经济时代，数学科学的地位会发生巨大的变化，它正在从国家经济和科技的后备走到了前沿。经济发展的全球化、计算机的迅猛发展、数学理论与方法的不断扩充，使得数学已经成为当代高科技的一个重要组成部分和思想库，数学已经成为一种能够普遍实施的技术。培养学生应用数学的意识和能力已经成为数学教学的一个重要方面。

数学建模abc题型的特点：A题主打方法：机理分析优化建模规划模型，物理中的电、磁、热、力差分方程，微分方程偏微分方程，有限元、有限差分法、元胞自动机其他统计方法B题主打方法：数学规划优化建模线性规划、整数规划、0-1规划非线性规划与智能优化算法多目标规划和目标规划动态规划，网络优化，排队论与计算机仿真随机优化C题主打方法：随机分析优化建模线性规划、整数规划、O-1规划因素分析与变量筛选，普通回归与广义回归多元统计，模糊规划其他方法知识科普：数学建模，就是根据实际问题来建立数学模型，对数学模型来进行求解，然后根据结果去解决实际问题。当需要从定量的角度分析和研究一个实际问题时，人们就要在深入调查研究、了解对象信息、作出简化假设、分析内在规律等工作的基础上，用数学的符号和语言作表述来建立数学模型。建模应用数学是研究现实世界数量关系和空间形式的科学，在它产生和发展的历史长河中，一直是和各种各样的应用问题紧密相关的。数学的特点不仅在于概念的抽象性、逻辑的严密性、结论的明确性和体系的完整性，而且在于它应用的广泛性。自从20世纪以来，随着科学技术的迅速发展和计算机的日益普及，人们对各种问题的要求越来越精确，使得数学的应用越来越广泛和深入，特别是在21世纪这个知识经济时代，数学科学的地位会发生巨大的变化，它正在从国家经济和科技的后备走到了前沿。经济发展的全球化、计算机的迅猛发展、数学理论与方法的不断扩充，使得数学已经成为当代高科技的一个重要组成部分和思想库，数学已经成为一种能够普遍实施的技术。培养学生应用数学的意识和能力已经成为数学教学的一个重要方面。

一切可计算的问题都能计算，这样的虚拟机或者编程语言就叫图灵完备的。一个能计算出每个图灵可计算函数（Turing-computable function）的计算系统被称为图灵完备的。一个语言是图灵完备的，意味着该语言的计算能力与一个通用图灵机 （Universal Turing Machine）相当，这也是现代计算机语言所能拥有的最高能力。图灵完备是什么意思呢？在可计算理论中，当一组数据操作的规则（一组指令集，编程语言，或者元胞自动机）满足任意数据按照一定的顺序可以计算出结果，被称为图灵完备（turing complete）。一个有图灵完备指令集的设备被定义为通用计算机。如果是图灵完备的，它（计算机设备）有能力执行条件跳转（“if” 和 “goto”语句）以及改变内存数据。 如果某个东西展现出了图灵完备，它就有能力表现出可以模拟原始计算机，而即使最简单的计算机也能模拟出最复杂的计算机。所有的通用编程语言和现代计算机的指令集都是图灵完备的（C++ template就是图灵完备的），都能解决内存有限的问题。图灵完备的机器都被定义有无限内存，但是机器指令集却通常定义为只工作在特定的，有限数量的RAM上。

进化论在解释一些问题上遇到了困难，比如寒武纪生命大爆发1. 进化论仅仅是一种理论。它既非事实，也不是科学定律。许多人在小学时就学过，按等级划分的话，理论居於中等—它比纯粹的假说有把握，但与定律相比又略逊一筹。然而，科学家并不是以此划分这些术语的。按照美国国家科学院(NAS)的解释，科学理论是「对自然界的某一方面所作的有充分依据的阐释，它可以包括事实、定律、推论以及经过检验的假说等。」定律是有关自然界的概括性描述，而一种理论无论得到多少证实，都不会使它变成定律。因此当科学家们谈到进化论时(或者就这个问题而言，谈到原子理论或相对论时)，他们并没有表示对这一理论的真实性有任何异议。除了进化的理论之外(所谓进化指的是遗传上的一代胜过一代的概念)，人们也可能举出进化的实例来。美国科学院把「事实」定义为「已经获得反覆证明的、实际上已被大家公认为『真实』的观测结果」。化石记录和不计其数的其他证据证明了有机物是随著时间的推移而逐步进化的。虽然没有人直接看到这些变化，但间接的证据既清楚又明确，足以令人信服。无论哪一门科学，依靠间接证据来说明问题都是司空见惯的事情。例如，物理学家不可能直接看到亚原子粒子，因此他们通过观测粒子在云室中留下的特有轨迹来证明粒子的存在。但物理学家并没有因为无法直接观测而使所得的结论欠缺说服力。2. 自然选择陷入了循环论证的怪圈：适者生存，存者即为适者。「适者生存」是一种有争论的自然选择表述方式，实际上更专业的表述方式应采用「生存和繁殖分异率」(differential rate of survival and reproduction)这一术语。这种描述法不是给各个物种贴上适应或不适应的标签，而是描述各物种在既定条件下可能留下多少后代。将一对繁殖迅速的小嘴雀科鸣鸟和一对繁殖较慢的大嘴雀科鸣鸟放到一个食物丰富的岛上。在几代之内，繁殖迅速的鸣鸟就可能把持了大部分食物源。但如果大嘴鸣鸟更容易嗑开种子，那麼优势就可能转向这些繁殖较慢的鸣鸟一边。美国普林斯顿大学的 Peter R. Grant 在对加拉帕戈斯群岛上的雀科鸣鸟所做的一项开创性研究中，观察到了野生条件下种群此消彼长的变化情况。[参看本刊 1992年 2月号上 Grant所撰的「自然选择与达尔文的鸣鸟」一文。]关键在於，给物种的适应性下定义可以不参照其生存能力的强弱：鸟的大嘴更适合嗑开种子，不论这一特性是否在给定条件下具有增强生存能力的价值。3. 进化是不科学的，因为它既不能验证，也无法推翻。它的种种论断所涉及的物种变化都无法观察到，也永远不可能重现。这种全盘否定进化论的说法忽视了把进化划分为至少两大类—微观进化与宏观进化—的若干重要特点。微观进化考察的是物种内随时间的推移而发生的变化，这类变化可能是新物种形成的前兆。宏观进化则研究物种这一层次以上的分类学族群是如何演变的。它的证据通常来自化石资料以及重构各种有机物之间的关系而进行的 DNA比较。如今连大多数创世说者都承认，实验室中的试验(如对细胞、植物和果蝇所作的研究)以及实地进行的考察(如 Grant对加拉帕戈斯鸣鸟嘴部形状演变所进行的考察)都证实了微观进化的存在。自然选择及其它机制(包括染色体改变、共生和杂交等)都可以促使生物群体发生深刻的变化。宏观进化的历史性研究所涉及的是根据化石和 DNA而不是直接观测作出的推论。但是，对於历史科学(包括天文学、地质学和考古学和进化生物学)，科学家仍然可以对假说进行检验，看这些假说是否与物理证据相符，是否能对未来的科学发现作出具有检验性的预测。例如，进化意味著在人类最早的祖先(距今大约 500万年)以及解剖结构上最早的现代人类(距今约 10万年)之间，应该存在一系列其他原始人，它们身上猿的特点越来越少，而人的特点越来越多，这恰好与化石资料完全吻合。但是我们不会(也的确没有)在侏罗纪(距今约 6500万年)的地层中找到现代人类的化石。进化生物学的常规研究作出的预测比这精细得多、准确得多，而且研究人员也不断对这些预测进行检验。创世说者也可能通过其他方式来反驳进化论。如果能够找到资料证明哪怕仅仅一种复杂的生命形式是从无生命物质中自发产生的，那麼我们至少在化石中看到的几种生物可能是通过这种方式进化而来的。如果曾有超级智能外星人出现并创造了地球上的生命(甚至创造了特定的物种)，那麼纯粹进化论的解释将遭受怀疑。但是迄今没人提出这类证据。应该指出，把可伪证性当作界定科学的特性这一观点是哲学家 Karl Popper在 20世纪 30年代提出来的。因为他的思想准则中狭隘的解释将很多货真价实的科学研究分支排除在外，直到最近一些年来，他的思想观点才逐渐被广义化了。4. 科学家越来越怀疑进化的真实性。没有证据表明进化论的支持者在逐渐减少。随便翻开任何一期生物学的专业杂志，你都会找到支持并发展进化论研究或者赞同进化是一种根本的科学概念的文章。与创世说的观点相反，严肃的科学杂志更没有否定进化的报导。上世纪 90年代中期，美国华盛顿大学的 George W. Gilchrist 调查了列入原始文献的数千种期刊，想要找到关於「神力设计」或创世说的文章。他查遍了数十万个的科学报告，也没有发现一篇关於创世说的报告。过去两年中，由东南路易斯大学的 Barbara Forrest和凯斯西部保留地大学的 Lawrence M. Krauss分别独立进行了同样的调查，结果也是无功而返。创世说者则反唇相讥，声称思想封闭、顽固排外的科学界拒不接受他们的证据。然而，据《Nature》、《Science》及其他重要杂志的编辑们讲，他们几乎没有见过有关反对进化论的投稿。有些反对进化论的作者曾在严肃的科学杂志上发表过论文。但这些论文极少直接攻击进化论，也从不旗帜鲜明地举出创世说的论点。它们最多不过是指出进化论存在某些未解决的问题(这一点并没有人反对)。简而言之，创世说者拿不出充足的理由使科学界能够认真地对待他们的说法。5. 连进化生物学家彼此间都存在各种分歧，这说明进化论所依据的科学基础根本不牢靠。进化生物学家激烈争论的焦点是各种各样的。例如，物种是如何形成的、进化的快慢、鸟类和恐龙的祖先是否有血缘关系，尼安德特人是否是不同於现代人的独立物种等各种问题。任何一门学科都难免会存在这样那样的争论，进化论自然也不例外。但是，生物学界仍然一致接受进化论，把进化作为生物界中存在的真实事情和一项指导原则。遗憾的是，虚伪的创世说者总是断章取义地引用科学家的话以夸大并曲解他们之间的分歧。任何一位熟悉哈佛大学古生物学家 Stephen Jay Gould著作的人都知道，Gould除了是「间断平衡模型」(punctuated equilibrium model)的创立人之一外，还是进化论最积极的捍卫者和宣传者。(间断平衡模型认为，大多数进化都是在地质史上相对短暂的时期内发生的，这样就可以解释我们在化石记录中所观察到的现象。不过，地质史上的短暂时期可能也有数百代之久。)然而，创世说者却总是不遗余力地从 Gould丰富的著作中断章取义，使人们以为 Gould曾对进化论表示过怀疑。更有甚者将间断平衡的理论歪曲理解，仿佛间断平衡会使新物种在一夜之间就脱颖而出，或者使鸟类从爬行动物的卵中产生出来。如果读者碰到引用科学权威人士的话语对进化论提出质疑时，一定要结合上下文来看看这段话究竟是甚麼意思。可以肯定，所谓科学家对进化论的攻击最终被证明是凭空捏造的。6. 如果人类从猴子演变而来的，那麼为何现在还有猴子？这种论据司空见惯，反映出提问者对进化论不同程度的无知。第一个错误是进化论并没有告诉我们人是猴子变来的；它只是说人和猴子的祖先相同。此论据所犯的更深层次错误与下面这种问法如出一辙：「如果小孩是成年人生的，那为什麼还有成年人？」新物种是通过从现有物种中分化出来而实现进化的；当某些生物种群与其家族的主要分支隔离开来，并得到充分的变异而使其永远成为一个与原来物种明显不同的新物种时，这种分化就产生了。作为母体的物种此后可能无限期地生存下去，当然也可能走向灭绝。7. 进化论无法解释生命最初是如何在地球上出现的。生命的起源在很大程度上仍是一个不解之谜，但是生物化学家已经弄清楚原始核酸、氨基酸及构成生命的其他各种基本元素是如何形成并实现自我复制的，从而奠定了细胞生化过程的基础。天体化学分析表明，这类化合物最初可能大量地在太空中形成，然后随彗星来到地球上。这一理论或许可以解释，在地球年轻时的各种条件下，这些生命组成要素是如何出现的。创世说者有时抓住科学家当前暂时无法解释生命的起源这一点大作文章，试图以此全盘否定进化。其实，即使地球上的生命真的通过进化以外的途径诞生的(如外星人在数十亿年前将首批细胞带到了地球上)，不计其数的微观进化与宏观进化研究有力地证明了生命的进化是一个确凿的事实。8. 数学的分析表明，像蛋白质这样复杂的东西随机产生是不可思议的，更不用说活细胞乃至人类。机遇在进化中起著一定的作用(例如通过随机突变而使物种获得新的特性)，但进化过程并不是靠运气来产生有机物、蛋白质或其他生命实体的。恰恰相反，自由选择(应为人知的主要进化机制)通过保留「有益的」(适应性)特徵并淘汰「无益的」(非适应性)特徵而实现非随机的变化。只要选择的力度保持稳定，自然选择就可以推动进化朝著一个方向前进，在出人意料的短期内产生出复杂的结构。我们用这样的类比打个比方，将「TOBEORNOTTOBE」这 13个字母组成的序列拿来考虑。假定有 100万只猴子在键盘上胡敲乱按，每只猴子每秒钟打出一个像上述序列那样长的字母序，那麼它们需要敲击 7.88万年才可能从 2613 种长度一样的序列中敲出上面那个字母序列。然而，到了 80年代，美国格伦代尔学院的 Richard Hardison编写了一个能随机生成短语的计算机程序，此程序的特点是，如果单个字母恰好位於在短语的既定位置上，那麼该字母就在这一位置上保持下去 (实际上也就是选择更接近於哈姆雷特所说的那句话的短语)。该程序平均只需重复 336次，就能再次产生那句短语，所花时间不到 90秒。更令人称奇的是，该程序甚至可在 4天半的时间里就将莎士比亚的整部剧作重组一遍。9. 热力学第二定律认为，随著时间的推移，系统必定朝著越来越无序的方向发展。因此，活细胞不可能从无生命的化学物质中进化出来，而多细胞生物也不可能从原生动物进化而来。这种说法错在误解了热力学的第二定律。如果这种说法站得住脚的话，那麼矿物晶体和雪花应该也属於不可能成形的物质，因为它们同样是从无序的组分中形成的复杂结构。热力学第二定律实际上是说，一个封闭系统(即不与外界发生能量和物质交换的系统)的总熵不会随著时间的推移递减。熵是一个物理学概念，常常被说成是「无序」。然而这个术语与惯用的词还是有很大的差别。更重要的是，热力学第二定律允许一个系统的某部分的熵减少，只要该系统其他部分的熵有相应的增加。因此，我们的地球作为一个整体可能会变得愈加复杂，因为太阳不断把热和光散射到地球上，而太阳内部热核反应所导致的熵增大足以抵消散射到地球的熵。简单的有机体可以通过耗用其他的生命形式以及非生命物质而朝著越来越复杂的方向发展。10. 突变对於进化理论来说必不可少。但是突变只能消除特性，而不能产生新的特性。恰恰相反，生物学资料已经证明，许多特性是通过点突变(point mutation)产生的(所谓点突变就是在一种有机体的 DNA中确切的位置上出现的变化)。细菌对抗生素的耐受性便是一个很好的例子。动物体内调节发育的同源盒结构基因(homeobox)的突变也可以产生复杂的效应。Hox基因决定腿、翼、触角以及躯体的各部分应该在何处长出来。例如，果蝇的触角足突变(Antennapedia)使在本该长触角的地方长出了腿。这些异常的肢体不起甚麼作用，但是它们的存在证明了遗传基因出现了错误，可以产生复杂的结构，而自然选择可以借此对这些结构进行试验，看其是否有用。此外，分子生物学研究已经发现了一些比点突变更高级的遗传变化机制，这些机制扩大了物种新特性出现的途径。基因内的功能分子可以通过各种新颖的方式拼接在一起。整个的基因也可能意外地在一种有机物的 DNA内被复制，而复制的基因则可以突变成新的具有复杂特性的基因。对多种有机物的 DNA所作的比较表明，血液中的珠蛋白就是以这种方式在数百万年中进化的。11. 自然选择或许能解释微观进化，但它无法解释新物种的起源和生命的高级运转规则。进化生物学家对於自然选择如何产生新物种已经作过广泛的论述。例如，哈佛大学的 Ernst Mayr建立了一个名为「不重叠分布区」(allopatry)的模型。该模型认为，如果通过地理边界把某一群体的有机物同其余群体隔绝开来，那麼它就可能面临不同的选择压力。被隔绝的群体内将逐渐积累起变异的因素。等到这些变异因素积累到相当显著的地步，以致这个分化出来的群体不可能(或者通常情况下不会)同原始的种群交配而繁殖后代时，该群体就会独立地进行繁殖，并沿著这条道路发展下去直至最终变成一个新物种。自然选择是研究得最为详尽的一种进化机制，但是生物学家也同时考虑了其他各种可能的进化机制。生物学家一直在评估引起物种形成或产生有机物复杂特性的若干不寻常遗传机制的潜力。美国阿默斯特马萨诸塞大学的 Lynn Margulis及其他研究人员令人信服地证明了某些细胞器(如产生能源的线粒体)是通过古代有机体的共生融合而进化来的。因此，关於进化可能是由自然选择以外的其他力量所引起的研究，科学界表示欢迎。但是这些力量必须源於自然界，而不能归功於神秘莫测的创世天使的神力作用，因为这类作用的存在根据没有得到科学的证明。12. 没有任何人看到过新物种的进化过程。物种形成可能是相当罕见的，在某些情况下可能要花费若干世纪的时间。此外，识别一个处於形成阶段的新物种可能比较困难，因为生物学家对於如何界定新物种的概念有时持不同看法。目前应用最广泛的定义是 Mayr 提出的「生物物种概念」(Biological Special Concept)。该定律认为，某一物种是由若干独立繁殖的群体构成的一个确定种群，也就是通常不会或不能在其种群以外进行繁殖的若干种有机体。实际上，这一定义可能很难用於因相距遥远或地域不同而彼此隔离的有机体，也很难用於植物(更不用说无法繁殖的化石)。因此生物学家通常将有机物的实体和行为特性作为其物种归属的线索。但是，科学文献中的确存在有关植物、昆虫及蠕虫的物种形成报告。在多数这类试验中，研究人员把有机体置於各种各样的选择条件下(以解剖差异、交配行为、栖居地喜好以及其他物种特性为选择对象)，并发现由此而生成了一些不与外界异族物种进行繁殖的有机体种群。例如，新墨西哥大学的 William R. Rice和加利福尼亚大学戴维斯分校的 George W. Salt证明，如果他们根据果蝇对某种环境的喜好特性来选择一组果蝇，并将其单独隔离开来繁殖 35代以上，最终所得的结果是，被隔离的果蝇将拒绝与来自环境完全不同的果蝇交配。13. 进化论者拿不出任何化石证据证明有过渡动物(如半是爬虫半是鸟的动物)出现过。其实，古生物学家早就知晓有关中间化石(即外形介於各种不同的分类群体之间物种的化石)的许多详尽实例。最有名的化石之一是始祖鸟化石 (Archaeopteryx)，它既具有鸟类特有的羽毛特徵，又具有类似恐龙的骨骼结构特徵。研究人员还发现了大量其他有羽毛的动物化石，它们与鸟化石相似的程度，参差不齐。一系列届的化石完整地描述了现代马从小型始祖马(Eohippus)开始的进化过程。鲸的祖先是在陆地上爬行的四肢动物，而在它们之间的过渡动物则是名为 Ambulocetus和 Rodhocetus的两种两栖动物[参看本刊 2002年第 8期 Kata Wong所著的「征服海洋的哺乳动物」一文]。海洋贝壳的化石重现了各种软体动物在千百万年间的进化历程。大约二十多种人科动物(它们并非都是人类的祖先)填补了南方古猿露西(Lucy the australopithecine)和现代人之间的空白。但创世说者却对这些化石研究成果视而不见。他们声称，始祖鸟并不是爬行动物和鸟类之间的过渡物种，只不过是一种已经灭绝的鸟类，具有某些爬行动物的特徵罢了。创世说者希望进化论者拿出一种匪夷所思、异想天开的怪物，它不能归入到已知的任何一类种群中。即使创世说者承认某一化石是两类物种之间的过渡生物，他们可能还坚持非要看到该化石与后两类物种之间的其他中间化石不可。这类令人恼火的要求可以一个接一个无休止地提出来，而化石记录始终是不完整的，根本不可能满足这样的无理要求。不过，进化说者可以从分子生物学获得进一步的有力证据。所有有机体都拥有绝大部分的相同基因，但进化论者预见，这些基因的结构及其产物将根据各物种之间的进化关系而分异。遗传学家所说的「分子时钟」将记录这一时间进程。这些分子数据也显示了各种不同的有机体在进化过程中的过渡关系。14. 生物在解剖层次、细胞层次和分子层次上均有令人惊异的复杂结构特徵；其复杂性哪怕是只差一点点，它们也将无法正常发挥其功能，对此唯一可能的结论就是，生物是神力设计而非进化的产物。这种所谓的「设计论据」构成了最近抨击进化论的核心说法，而且也是创世说者最早使用的论据之一。1802年，神学家 William Paley撰文说，如果某人在地里捡到一块表，那麼最合乎情理的推论应该是这块表是有人掉在地里的，而不是靠自然力量形成的。Paley声称，由此推知，生物的复杂结构必定也是直接的神力所为。达尔文写了《物种起源》一书来反驳 Paley。该书阐述了作用於遗传特徵的自然选择力量如何逐步地完善复杂的有机体结构的进化过程。一化又一代的创世说者以眼睛是一种可能靠进化而形成的结构来试图驳倒达尔文的观点。他们认为，眼睛之所以能产生视觉，全凭其各组成部分之间天衣无缝的组合。因此自然选择不可能倾向於眼睛进化过程中所需要的过渡结构(试问半只眼睛有甚麼用呢？)。达尔文似乎对创世说者的这种诘难有先见之明，他指出，即使是「不完整」的眼睛也可能有它的好处(如帮助动物转向有光的方向)，因此可以被遗传下来以待进化过程对其作出进一步的改良。生物学证实了达尔文的分析：研究人员在整个动物王国中都可鉴定出原始的眼睛和感光器官，甚至还通过比较遗传学研究勾画出了眼的进化史。(现在看来，在不同的有机体家族中，眼睛是独立进化的。)如今鼓吹神力设计的人比其老前辈更加老练，但其论据和目标仍是万变不离其宗。为了驳倒进化论，他们企图证明进化论不可能解释我们所知道的生命，进而坚持认为，唯一站得住脚的替代理论就是，生命是靠一种高深莫测的神力创造出来的。15. 新近的发现证明，即使在微观层次上，生命也具有某种不可能通过进化产生的复杂性。「不可简化的复杂性」是《达尔文的黑盒子：进化论面临的生化挑战》一书的作者，列哈依大学的 Michael J. Behe提出的口号。Behe以捕鼠夹作为「不可简化的复杂性」的一个通俗例子。捕鼠夹这种器具的特点是，只要有任何零件丢失，它便不起任何作用，而且它的各个零件只有作为一个整体的组成部分才有价值。Behe宣称，如果说捕鼠夹如此，那麼细菌的鞭毛就更是如此(鞭毛是一种起推进作用的鞭状细胞器，其功能犹如船舶的舷外发动机)。构成鞭毛的蛋白质如鬼斧神工般巧妙地排列成发动机的部件、方向舵以及工程师可能要求采用的其他种种结构。Behe声称，这样复杂巧妙的布局通过进化上的改良而设计出来的可能性实际上等於零，因此证明了它只能是神力表演的绝技。他对於凝血机制以及其他分子系统也表述了类似的观点。然而进化生物学家已经反驳了这类看法。首先，有些鞭毛的构形比 Behe所提到的鞭毛简单，因此一种鞭毛并不一定需要上述所有组成部分均齐备才能发挥作用。Behe所提到的鞭毛其较高级的组成部分全都可以在自然界的其他地方找到先例，布朗大学的 Kenneth R. Miller及其他研究人员对此已有论述。实际上，整个鞭毛系统与一种名为 Yersinia pestis的细胞器极其相似(鼠疫细菌利用这种细胞器将毒素注射进细胞中)。关键在於，尽管 Behe声称鞭毛的各组成系统除了用於推进作用以外没有其他任何价值，但实际上这些系统可能具有多种功能，从而有利於鞭毛的进化。因此鞭毛的最终进化过程可能仅仅是通过某种新颖的方式把原先为其他用途进化出来的复杂组成部分重新组合起来。加利福尼亚大学圣迭戈分校的 Russell F. Doolittle所做的研究表明，凝血系统看来是通过改良并完善了最初用於消化的蛋白质而进化的，这与鞭毛的进化有异曲同工之妙。所以，Behe用来作为神力设计证据的「不可简化的复杂性」并非真的不可简化。另一类复杂性—所谓「特定复杂性」(specified complexity)—是贝乐大学的 William A. Dembski在其著作《设计推理》和《没有免费的午餐》中提出的神力设计论据的核心。他的论据实质上是说，生物的复杂性是任何盲目的、随机的过程永远无法产生的。Dembski声称，唯一合乎逻辑的结论是某位超人的神灵创造了生命并左右其发展，这一说法与 Paley 200年前的论断如出一辙。Dembski的论据有若干漏洞。他暗示对生物进化的解释只是随机产生或神灵设计，这是不正确的。在圣菲研究所和其他地方研究非线性系统与元胞自动机(cellularautomata)的研究人员已经证明，简单的无向过程能够产生极其复杂的模式。因此，有机体中所呈现的某些复杂性从一定程度上讲，可能是通过我们几乎还不了解的自然现象产生的。然而这完全不等於说生物的复杂性不可能自然地产生。结论—不科学的创世说「创世科学」的提法本身就是自相矛盾。现代科学的核心原则就是方法论的自然主义，即力求通过观测到的或可检验的自然机制来解释宇宙。物理学用支配物质与能量的特定概念来描述原子核，并通过实验对这些描述进行检验。只有当实验数据显示先前的描述不足以解释观测到的现象时，物理学家才会引入新的粒子 (如夸克)来丰富其理论。而且，这些新粒子的特性并不能随便定义(新粒子的界定受到严格的约束，因为它们必须能纳入到现有的物理学框架中)。相反，鼓吹神力设计的理论家则搬出各种虚幻莫测的东西，并随意赋予它们以不受约束的各种能力—总之是，怎样能解答当前的问题就怎样说。这样的答案非但不能促进科学探索，反而会阻挡科学探索的道路(如，如何否定万能神灵的存在？)。神力设计说不能解决任何问题。例如，具有设计能力的神灵是何时介入生命史的？又是怎样介入的？是通过创造第一个 DNA，第一个细胞，还是第一个人？每一物种都是神力设计的吗？抑或只有少数早期物种是神力设计的？鼓吹神力设计说的人常常回避这些问题。他们关於神力设计的说法常常是五花八门，迥然不同，他们也甚至懒得去互相沟通一下以自圆其说。他们采用排除法来进行论证，也就是极力贬低进化论的解释，将其斥为牵强附会或不完整的理论，从而间示只有以神力设计为基础的替代理论者是站得住脚的。从逻辑上讲，设计说的鼓吹者完全是在误导人：即使某种自然主义的解释有问题，也并不意味著所有这类解释都应该一棍子打死。此外，他们的论述也没有使任意一种神力设计说显得比另一种更合理，实际上就是让听众们自己去作判断，而某些听众在进行这类判断时无疑会用宗教信仰去取代科学概念。科学研究一次又一次地证明方法论的自然主义可以克服无知，为那些一度看来深不可测的难解之谜找到越来越详尽、合理的答案。有关光的本性、疾病的起源以及脑的机理等问题均是如此。现在进化论正在为破解生命如何形成和发展之谜做著同样的工作。创世说无论以何种名义作掩饰，都不会为这方面的科学研究增添丝毫有价值的东西。

1. 进化论仅仅是一种理论。它既非事实，也不是科学定律。 许多人在小学时就学过，按等级划分的话，理论居於中等—它比纯粹的假说有把握，但与定律相比又略逊一筹。然而，科学家并不是以此划分这些术语的。按照美国国家科学院(NAS)的解释，科学理论是「对自然界的某一方面所作的有充分依据的阐释，它可以包括事实、定律、推论以及经过检验的假说等。」定律是有关自然界的概括性描述，而一种理论无论得到多少证实，都不会使它变成定律。因此当科学家们谈到进化论时(或者就这个问题而言，谈到原子理论或相对论时)，他们并没有表示对这一理论的真实性有任何异议。 除了进化的理论之外(所谓进化指的是遗传上的一代胜过一代的概念)，人们也可能举出进化的实例来。美国科学院把「事实」定义为「已经获得反覆证明的、实际上已被大家公认为『真实』的观测结果」。化石记录和不计其数的其他证据证明了有机物是随著时间的推移而逐步进化的。虽然没有人直接看到这些变化，但间接的证据既清楚又明确，足以令人信服。 无论哪一门科学，依靠间接证据来说明问题都是司空见惯的事情。例如，物理学家不可能直接看到亚原子粒子，因此他们通过观测粒子在云室中留下的特有轨迹来证明粒子的存在。但物理学家并没有因为无法直接观测而使所得的结论欠缺说服力。 2. 自然选择陷入了循环论证的怪圈：适者生存，存者即为适者。 「适者生存」是一种有争论的自然选择表述方式，实际上更专业的表述方式应采用「生存和繁殖分异率」(differential rate of survival and reproduction)这一术语。这种描述法不是给各个物种贴上适应或不适应的标签，而是描述各物种在既定条件下可能留下多少后代。将一对繁殖迅速的小嘴雀科鸣鸟和一对繁殖较慢的大嘴雀科鸣鸟放到一个食物丰富的岛上。在几代之内，繁殖迅速的鸣鸟就可能把持了大部分食物源。但如果大嘴鸣鸟更容易嗑开种子，那麼优势就可能转向这些繁殖较慢的鸣鸟一边。美国普林斯顿大学的 Peter R. Grant 在对加拉帕戈斯群岛上的雀科鸣鸟所做的一项开创性研究中，观察到了野生条件下种群此消彼长的变化情况。[参看本刊 1992年 2月号上 Grant所撰的「自然选择与达尔文的鸣鸟」一文。] 关键在於，给物种的适应性下定义可以不参照其生存能力的强弱：鸟的大嘴更适合嗑开种子，不论这一特性是否在给定条件下具有增强生存能力的价值。 3. 进化是不科学的，因为它既不能验证，也无法推翻。它的种种论断所涉及的物种变化都无法观察到，也永远不可能重现。 这种全盘否定进化论的说法忽视了把进化划分为至少两大类—微观进化与宏观进化—的若干重要特点。微观进化考察的是物种内随时间的推移而发生的变化，这类变化可能是新物种形成的前兆。宏观进化则研究物种这一层次以上的分类学族群是如何演变的。它的证据通常来自化石资料以及重构各种有机物之间的关系而进行的 DNA比较。 如今连大多数创世说者都承认，实验室中的试验(如对细胞、植物和果蝇所作的研究)以及实地进行的考察(如 Grant对加拉帕戈斯鸣鸟嘴部形状演变所进行的考察)都证实了微观进化的存在。自然选择及其它机制(包括染色体改变、共生和杂交等)都可以促使生物群体发生深刻的变化。 宏观进化的历史性研究所涉及的是根据化石和 DNA而不是直接观测作出的推论。但是，对於历史科学(包括天文学、地质学和考古学和进化生物学)，科学家仍然可以对假说进行检验，看这些假说是否与物理证据相符，是否能对未来的科学发现作出具有检验性的预测。例如，进化意味著在人类最早的祖先(距今大约 500万年)以及解剖结构上最早的现代人类(距今约 10万年)之间，应该存在一系列其他原始人，它们身上猿的特点越来越少，而人的特点越来越多，这恰好与化石资料完全吻合。但是我们不会(也的确没有)在侏罗纪(距今约 6500万年)的地层中找到现代人类的化石。进化生物学的常规研究作出的预测比这精细得多、准确得多，而且研究人员也不断对这些预测进行检验。 创世说者也可能通过其他方式来反驳进化论。如果能够找到资料证明哪怕仅仅一种复杂的生命形式是从无生命物质中自发产生的，那麼我们至少在化石中看到的几种生物可能是通过这种方式进化而来的。如果曾有超级智能外星人出现并创造了地球上的生命(甚至创造了特定的物种)，那麼纯粹进化论的解释将遭受怀疑。但是迄今没人提出这类证据。 应该指出，把可伪证性当作界定科学的特性这一观点是哲学家 Karl Popper在 20世纪 30年代提出来的。因为他的思想准则中狭隘的解释将很多货真价实的科学研究分支排除在外，直到最近一些年来，他的思想观点才逐渐被广义化了。 4. 科学家越来越怀疑进化的真实性。 没有证据表明进化论的支持者在逐渐减少。随便翻开任何一期生物学的专业杂志，你都会找到支持并发展进化论研究或者赞同进化是一种根本的科学概念的文章。 与创世说的观点相反，严肃的科学杂志更没有否定进化的报导。上世纪 90年代中期，美国华盛顿大学的 George W. Gilchrist 调查了列入原始文献的数千种期刊，想要找到关於「神力设计」或创世说的文章。他查遍了数十万个的科学报告，也没有发现一篇关於创世说的报告。过去两年中，由东南路易斯大学的 Barbara Forrest和凯斯西部保留地大学的 Lawrence M. Krauss分别独立进行了同样的调查，结果也是无功而返。 创世说者则反唇相讥，声称思想封闭、顽固排外的科学界拒不接受他们的证据。然而，据《Nature》、《Science》及其他重要杂志的编辑们讲，他们几乎没有见过有关反对进化论的投稿。有些反对进化论的作者曾在严肃的科学杂志上发表过论文。但这些论文极少直接攻击进化论，也从不旗帜鲜明地举出创世说的论点。它们最多不过是指出进化论存在某些未解决的问题(这一点并没有人反对)。简而言之，创世说者拿不出充足的理由使科学界能够认真地对待他们的说法。 5. 连进化生物学家彼此间都存在各种分歧，这说明进化论所依据的科学基础根本不牢靠。 进化生物学家激烈争论的焦点是各种各样的。例如，物种是如何形成的、进化的快慢、鸟类和恐龙的祖先是否有血缘关系，尼安德特人是否是不同於现代人的独立物种等各种问题。任何一门学科都难免会存在这样那样的争论，进化论自然也不例外。但是，生物学界仍然一致接受进化论，把进化作为生物界中存在的真实事情和一项指导原则。 遗憾的是，虚伪的创世说者总是断章取义地引用科学家的话以夸大并曲解他们之间的分歧。任何一位熟悉哈佛大学古生物学家 Stephen Jay Gould著作的人都知道，Gould除了是「间断平衡模型」(punctuated equilibrium model)的创立人之一外，还是进化论最积极的捍卫者和宣传者。(间断平衡模型认为，大多数进化都是在地质史上相对短暂的时期内发生的，这样就可以解释我们在化石记录中所观察到的现象。不过，地质史上的短暂时期可能也有数百代之久。)然而，创世说者却总是不遗余力地从 Gould丰富的著作中断章取义，使人们以为 Gould曾对进化论表示过怀疑。更有甚者将间断平衡的理论歪曲理解，仿佛间断平衡会使新物种在一夜之间就脱颖而出，或者使鸟类从爬行动物的卵中产生出来。 如果读者碰到引用科学权威人士的话语对进化论提出质疑时，一定要结合上下文来看看这段话究竟是甚麼意思。可以肯定，所谓科学家对进化论的攻击最终被证明是凭空捏造的。 6. 如果人类从猴子演变而来的，那麼为何现在还有猴子？ 这种论据司空见惯，反映出提问者对进化论不同程度的无知。第一个错误是进化论并没有告诉我们人是猴子变来的；它只是说人和猴子的祖先相同。 此论据所犯的更深层次错误与下面这种问法如出一辙：「如果小孩是成年人生的，那为什麼还有成年人？」新物种是通过从现有物种中分化出来而实现进化的；当某些生物种群与其家族的主要分支隔离开来，并得到充分的变异而使其永远成为一个与原来物种明显不同的新物种时，这种分化就产生了。作为母体的物种此后可能无限期地生存下去，当然也可能走向灭绝。 7. 进化论无法解释生命最初是如何在地球上出现的。 生命的起源在很大程度上仍是一个不解之谜，但是生物化学家已经弄清楚原始核酸、氨基酸及构成生命的其他各种基本元素是如何形成并实现自我复制的，从而奠定了细胞生化过程的基础。天体化学分析表明，这类化合物最初可能大量地在太空中形成，然后随彗星来到地球上。这一理论或许可以解释，在地球年轻时的各种条件下，这些生命组成要素是如何出现的。 创世说者有时抓住科学家当前暂时无法解释生命的起源这一点大作文章，试图以此全盘否定进化。其实，即使地球上的生命真的通过进化以外的途径诞生的(如外星人在数十亿年前将首批细胞带到了地球上)，不计其数的微观进化与宏观进化研究有力地证明了生命的进化是一个确凿的事实。 8. 数学的分析表明，像蛋白质这样复杂的东西随机产生是不可思议的，更不用说活细胞乃至人类。 机遇在进化中起著一定的作用(例如通过随机突变而使物种获得新的特性)，但进化过程并不是靠运气来产生有机物、蛋白质或其他生命实体的。恰恰相反，自由选择(应为人知的主要进化机制)通过保留「有益的」(适应性)特徵并淘汰「无益的」(非适应性)特徵而实现非随机的变化。只要选择的力度保持稳定，自然选择就可以推动进化朝著一个方向前进，在出人意料的短期内产生出复杂的结构。 我们用这样的类比打个比方，将「TOBEORNOTTOBE」这 13个字母组成的序列拿来考虑。假定有 100万只猴子在键盘上胡敲乱按，每只猴子每秒钟打出一个像上述序列那样长的字母序，那麼它们需要敲击 7.88万年才可能从 2613 种长度一样的序列中敲出上面那个字母序列。然而，到了 80年代，美国格伦代尔学院的 Richard Hardison编写了一个能随机生成短语的计算机程序，此程序的特点是，如果单个字母恰好位於在短语的既定位置上，那麼该字母就在这一位置上保持下去(实际上也就是选择更接近於哈姆雷特所说的那句话的短语)。该程序平均只需重复 336次，就能再次产生那句短语，所花时间不到 90秒。更令人称奇的是，该程序甚至可在 4天半的时间里就将莎士比亚的整部剧作重组一遍。 9. 热力学第二定律认为，随著时间的推移，系统必定朝著越来越无序的方向发展。因此，活细胞不可能从无生命的化学物质中进化出来，而多细胞生物也不可能从原生动物进化而来。 这种说法错在误解了热力学的第二定律。如果这种说法站得住脚的话，那麼矿物晶体和雪花应该也属於不可能成形的物质，因为它们同样是从无序的组分中形成的复杂结构。 热力学第二定律实际上是说，一个封闭系统(即不与外界发生能量和物质交换的系统)的总熵不会随著时间的推移递减。熵是一个物理学概念，常常被说成是「无序」。然而这个术语与惯用的词还是有很大的差别。 更重要的是，热力学第二定律允许一个系统的某部分的熵减少，只要该系统其他部分的熵有相应的增加。因此，我们的地球作为一个整体可能会变得愈加复杂，因为太阳不断把热和光散射到地球上，而太阳内部热核反应所导致的熵增大足以抵消散射到地球的熵。简单的有机体可以通过耗用其他的生命形式以及非生命物质而朝著越来越复杂的方向发展。 10. 突变对於进化理论来说必不可少。但是突变只能消除特性，而不能产生新的特性。 恰恰相反，生物学资料已经证明，许多特性是通过点突变(point mutation)产生的(所谓点突变就是在一种有机体的 DNA中确切的位置上出现的变化)。细菌对抗生素的耐受性便是一个很好的例子。 动物体内调节发育的同源盒结构基因(homeobox)的突变也可以产生复杂的效应。Hox基因决定腿、翼、触角以及躯体的各部分应该在何处长出来。例如，果蝇的触角足突变(Antennapedia)使在本该长触角的地方长出了腿。这些异常的肢体不起甚麼作用，但是它们的存在证明了遗传基因出现了错误，可以产生复杂的结构，而自然选择可以借此对这些结构进行试验，看其是否有用。 此外，分子生物学研究已经发现了一些比点突变更高级的遗传变化机制，这些机制扩大了物种新特性出现的途径。基因内的功能分子可以通过各种新颖的方式拼接在一起。整个的基因也可能意外地在一种有机物的 DNA内被复制，而复制的基因则可以突变成新的具有复杂特性的基因。对多种有机物的 DNA所作的比较表明，血液中的珠蛋白就是以这种方式在数百万年中进化的。 11. 自然选择或许能解释微观进化，但它无法解释新物种的起源和生命的高级运转规则。 进化生物学家对於自然选择如何产生新物种已经作过广泛的论述。例如，哈佛大学的 Ernst Mayr建立了一个名为「不重叠分布区」(allopatry)的模型。该模型认为，如果通过地理边界把某一群体的有机物同其余群体隔绝开来，那麼它就可能面临不同的选择压力。被隔绝的群体内将逐渐积累起变异的因素。等到这些变异因素积累到相当显著的地步，以致这个分化出来的群体不可能(或者通常情况下不会)同原始的种群交配而繁殖后代时，该群体就会独立地进行繁殖，并沿著这条道路发展下去直至最终变成一个新物种。 自然选择是研究得最为详尽的一种进化机制，但是生物学家也同时考虑了其他各种可能的进化机制。生物学家一直在评估引起物种形成或产生有机物复杂特性的若干不寻常遗传机制的潜力。美国阿默斯特马萨诸塞大学的 Lynn Margulis及其他研究人员令人信服地证明了某些细胞器(如产生能源的线粒体)是通过古代有机体的共生融合而进化来的。因此，关於进化可能是由自然选择以外的其他力量所引起的研究，科学界表示欢迎。但是这些力量必须源於自然界，而不能归功於神秘莫测的创世天使的神力作用，因为这类作用的存在根据没有得到科学的证明。 12. 没有任何人看到过新物种的进化过程。 物种形成可能是相当罕见的，在某些情况下可能要花费若干世纪的时间。此外，识别一个处於形成阶段的新物种可能比较困难，因为生物学家对於如何界定新物种的概念有时持不同看法。目前应用最广泛的定义是 Mayr 提出的「生物物种概念」(Biological Special Concept)。该定律认为，某一物种是由若干独立繁殖的群体构成的一个确定种群，也就是通常不会或不能在其种群以外进行繁殖的若干种有机体。实际上，这一定义可能很难用於因相距遥远或地域不同而彼此隔离的有机体，也很难用於植物(更不用说无法繁殖的化石)。因此生物学家通常将有机物的实体和行为特性作为其物种归属的线索。 但是，科学文献中的确存在有关植物、昆虫及蠕虫的物种形成报告。在多数这类试验中，研究人员把有机体置於各种各样的选择条件下(以解剖差异、交配行为、栖居地喜好以及其他物种特性为选择对象)，并发现由此而生成了一些不与外界异族物种进行繁殖的有机体种群。例如，新墨西哥大学的 William R. Rice和加利福尼亚大学戴维斯分校的 George W. Salt证明，如果他们根据果蝇对某种环境的喜好特性来选择一组果蝇，并将其单独隔离开来繁殖 35代以上，最终所得的结果是，被隔离的果蝇将拒绝与来自环境完全不同的果蝇交配。 13. 进化论者拿不出任何化石证据证明有过渡动物(如半是爬虫半是鸟的动物)出现过。 其实，古生物学家早就知晓有关中间化石(即外形介於各种不同的分类群体之间物种的化石)的许多详尽实例。最有名的化石之一是始祖鸟化石(Archaeopteryx)，它既具有鸟类特有的羽毛特徵，又具有类似恐龙的骨骼结构特徵。研究人员还发现了大量其他有羽毛的动物化石，它们与鸟化石相似的程度，参差不齐。一系列届的化石完整地描述了现代马从小型始祖马(Eohippus)开始的进化过程。鲸的祖先是在陆地上爬行的四肢动物，而在它们之间的过渡动物则是名为 Ambulocetus和 Rodhocetus的两种两栖动物[参看本刊 2002年第 8期 Kata Wong所著的「征服海洋的哺乳动物」一文]。海洋贝壳的化石重现了各种软体动物在千百万年间的进化历程。大约二十多种人科动物(它们并非都是人类的祖先)填补了南方古猿露西(Lucy the australopithecine)和现代人之间的空白。 但创世说者却对这些化石研究成果视而不见。他们声称，始祖鸟并不是爬行动物和鸟类之间的过渡物种，只不过是一种已经灭绝的鸟类，具有某些爬行动物的特徵罢了。创世说者希望进化论者拿出一种匪夷所思、异想天开的怪物，它不能归入到已知的任何一类种群中。即使创世说者承认某一化石是两类物种之间的过渡生物，他们可能还坚持非要看到该化石与后两类物种之间的其他中间化石不可。这类令人恼火的要求可以一个接一个无休止地提出来，而化石记录始终是不完整的，根本不可能满足这样的无理要求。 不过，进化说者可以从分子生物学获得进一步的有力证据。所有有机体都拥有绝大部分的相同基因，但进化论者预见，这些基因的结构及其产物将根据各物种之间的进化关系而分异。遗传学家所说的「分子时钟」将记录这一时间进程。这些分子数据也显示了各种不同的有机体在进化过程中的过渡关系。 14. 生物在解剖层次、细胞层次和分子层次上均有令人惊异的复杂结构特徵；其复杂性哪怕是只差一点点，它们也将无法正常发挥其功能，对此唯一可能的结论就是，生物是神力设计而非进化的产物。 这种所谓的「设计论据」构成了最近抨击进化论的核心说法，而且也是创世说者最早使用的论据之一。1802年，神学家 William Paley撰文说，如果某人在地里捡到一块表，那麼最合乎情理的推论应该是这块表是有人掉在地里的，而不是靠自然力量形成的。Paley声称，由此推知，生物的复杂结构必定也是直接的神力所为。达尔文写了《物种起源》一书来反驳 Paley。该书阐述了作用於遗传特徵的自然选择力量如何逐步地完善复杂的有机体结构的进化过程。 一化又一代的创世说者以眼睛是一种可能靠进化而形成的结构来试图驳倒达尔文的观点。他们认为，眼睛之所以能产生视觉，全凭其各组成部分之间天衣无缝的组合。因此自然选择不可能倾向於眼睛进化过程中所需要的过渡结构(试问半只眼睛有甚麼用呢？)。达尔文似乎对创世说者的这种诘难有先见之明，他指出，即使是「不完整」的眼睛也可能有它的好处(如帮助动物转向有光的方向)，因此可以被遗传下来以待进化过程对其作出进一步的改良。生物学证实了达尔文的分析：研究人员在整个动物王国中都可鉴定出原始的眼睛和感光器官，甚至还通过比较遗传学研究勾画出了眼的进化史。(现在看来，在不同的有机体家族中，眼睛是独立进化的。) 如今鼓吹神力设计的人比其老前辈更加老练，但其论据和目标仍是万变不离其宗。为了驳倒进化论，他们企图证明进化论不可能解释我们所知道的生命，进而坚持认为，唯一站得住脚的替代理论就是，生命是靠一种高深莫测的神力创造出来的。 15. 新近的发现证明，即使在微观层次上，生命也具有某种不可能通过进化产生的复杂性。 「不可简化的复杂性」是《达尔文的黑盒子：进化论面临的生化挑战》一书的作者，列哈依大学的 Michael J. Behe提出的口号。Behe以捕鼠夹作为「不可简化的复杂性」的一个通俗例子。捕鼠夹这种器具的特点是，只要有任何零件丢失，它便不起任何作用，而且它的各个零件只有作为一个整体的组成部分才有价值。Behe宣称，如果说捕鼠夹如此，那麼细菌的鞭毛就更是如此(鞭毛是一种起推进作用的鞭状细胞器，其功能犹如船舶的舷外发动机)。构成鞭毛的蛋白质如鬼斧神工般巧妙地排列成发动机的部件、方向舵以及工程师可能要求采用的其他种种结构。Behe声称，这样复杂巧妙的布局通过进化上的改良而设计出来的可能性实际上等於零，因此证明了它只能是神力表演的绝技。他对於凝血机制以及其他分子系统也表述了类似的观点。 然而进化生物学家已经反驳了这类看法。首先，有些鞭毛的构形比 Behe所提到的鞭毛简单，因此一种鞭毛并不一定需要上述所有组成部分均齐备才能发挥作用。Behe所提到的鞭毛其较高级的组成部分全都可以在自然界的其他地方找到先例，布朗大学的 Kenneth R. Miller及其他研究人员对此已有论述。实际上，整个鞭毛系统与一种名为 Yersinia pestis的细胞器极其相似(鼠疫细菌利用这种细胞器将毒素注射进细胞中)。 关键在於，尽管 Behe声称鞭毛的各组成系统除了用於推进作用以外没有其他任何价值，但实际上这些系统可能具有多种功能，从而有利於鞭毛的进化。因此鞭毛的最终进化过程可能仅仅是通过某种新颖的方式把原先为其他用途进化出来的复杂组成部分重新组合起来。加利福尼亚大学圣迭戈分校的 Russell F. Doolittle所做的研究表明，凝血系统看来是通过改良并完善了最初用於消化的蛋白质而进化的，这与鞭毛的进化有异曲同工之妙。所以，Behe用来作为神力设计证据的「不可简化的复杂性」并非真的不可简化。 另一类复杂性—所谓「特定复杂性」(specified complexity)—是贝乐大学的 William A. Dembski在其著作《设计推理》和《没有免费的午餐》中提出的神力设计论据的核心。他的论据实质上是说，生物的复杂性是任何盲目的、随机的过程永远无法产生的。Dembski声称，唯一合乎逻辑的结论是某位超人的神灵创造了生命并左右其发展，这一说法与 Paley 200年前的论断如出一辙。 Dembski的论据有若干漏洞。他暗示对生物进化的解释只是随机产生或神灵设计，这是不正确的。在圣菲研究所和其他地方研究非线性系统与元胞自动机(cellularautomata)的研究人员已经证明，简单的无向过程能够产生极其复杂的模式。因此，有机体中所呈现的某些复杂性从一定程度上讲，可能是通过我们几乎还不了解的自然现象产生的。然而这完全不等於说生物的复杂性不可能自然地产生。 结论—不科学的创世说 「创世科学」的提法本身就是自相矛盾。现代科学的核心原则就是方法论的自然主义，即力求通过观测到的或可检验的自然机制来解释宇宙。物理学用支配物质与能量的特定概念来描述原子核，并通过实验对这些描述进行检验。只有当实验数据显示先前的描述不足以解释观测到的现象时，物理学家才会引入新的粒子(如夸克)来丰富其理论。而且，这些新粒子的特性并不能随便定义(新粒子的界定受到严格的约束，因为它们必须能纳入到现有的物理学框架中)。 相反，鼓吹神力设计的理论家则搬出各种虚幻莫测的东西，并随意赋予它们以不受约束的各种能力—总之是，怎样能解答当前的问题就怎样说。这样的答案非但不能促进科学探索，反而会阻挡科学探索的道路(如，如何否定万能神灵的存在？)。 神力设计说不能解决任何问题。例如，具有设计能力的神灵是何时介入生命史的？又是怎样介入的？是通过创造第一个 DNA，第一个细胞，还是第一个人？每一物种都是神力设计的吗？抑或只有少数早期物种是神力设计的？鼓吹神力设计说的人常常回避这些问题。他们关於神力设计的说法常常是五花八门，迥然不同，他们也甚至懒得去互相沟通一下以自圆其说。他们采用排除法来进行论证，也就是极力贬低进化论的解释，将其斥为牵强附会或不完整的理论，从而间示只有以神力设计为基础的替代理论者是站得住脚的。 从逻辑上讲，设计说的鼓吹者完全是在误导人：即使某种自然主义的解释有问题，也并不意味著所有这类解释都应该一棍子打死。此外，他们的论述也没有使任意一种神力设计说显得比另一种更合理，实际上就是让听众们自己去作判断，而某些听众在进行这类判断时无疑会用宗教信仰去取代科学概念。 科学研究一次又一次地证明方法论的自然主义可以克服无知，为那些一度看来深不可测的难解之谜找到越来越详尽、合理的答案。有关光的本性、疾病的起源以及脑的机理等问题均是如此。现在进化论正在为破解生命如何形成和发展之谜做著同样的工作。创世说无论以何种名义作掩饰，都不会为这方面的科学研究增添丝毫有价值的东西。 相关文章： http://www.eliteage.com/more.asp?name=cute&id=4947 http://news.tom.com/1006/3871/200562-2187353.html http://www.cclw.net/gospel/explore/mdjhl/htm/01.htm 参考资料：http://www2.hkedcity.net/citizen_files/aa/bs/fy1379/public_html/nonsense.htm 回答者：chunhua75 - 高级魔法师 六级 12-26 17:55

进化是不科学的，因为它既不能验证，也无法推翻。它的种种论断所涉及的物种变化都无法观察到，也永远不可能重现。这种全盘否定进化论的说法忽视了把进化划分为至少两大类—微观进化与宏观进化—的若干重要特点。微观进化考察的是物种内随时间的推移而发生的变化，这类变化可能是新物种形成的前兆。宏观进化则研究物种这一层次以上的分类学族群是如何演变的。它的证据通常来自化石资料以及重构各种有机物之间的关系而进行的 DNA比较。如今连大多数创世说者都承认，实验室中的试验(如对细胞、植物和果蝇所作的研究)以及实地进行的考察(如 Grant对加拉帕戈斯鸣鸟嘴部形状演变所进行的考察)都证实了微观进化的存在。自然选择及其它机制(包括染色体改变、共生和杂交等)都可以促使生物群体发生深刻的变化。宏观进化的历史性研究所涉及的是根据化石和 DNA而不是直接观测作出的推论。但是，对于历史科学(包括天文学、地质学和考古学和进化生物学)，科学家仍然可以对假说进行检验，看这些假说是否与物理证据相符，是否能对未来的科学发现作出具有检验性的预测。例如，进化意味着在人类最早的祖先(距今大约 500万年)以及解剖结构上最早的现代人类(距今约 10万年)之间，应该存在一系列其他原始人，它们身上猿的特点越来越少，而人的特点越来越多，这恰好与化石资料完全吻合。但是我们不会(也的确没有)在侏罗纪(距今约 6500万年)的地层中找到现代人类的化石。进化生物学的常规研究作出的预测比这精细得多、准确得多，而且研究人员也不断对这些预测进行检验。 创世说者也可能通过其他方式来反驳进化论。如果能够找到资料证明哪怕仅仅一种复杂的生命形式是从无生命物质中自发产生的，那么我们至少在化石中看到的几种生物可能是通过这种方式进化而来的。如果曾有超级智能外星人出现并创造了地球上的生命(甚至创造了特定的物种)，那么纯粹进化论的解释将遭受怀疑。但是迄今没人提出这类证据。 应该指出，把可伪证性当作界定科学的特性这一观点是哲学家 Karl Popper在 20世纪 30年代提出来的。因为他的思想准则中狭隘的解释将很多货真价实的科学研究分支排除在外，直到最近一些年来，他的思想观点才逐渐被广义化了。 科学家越来越怀疑进化的真实性。但没有证据表明进化论的支持者在逐渐减少。随便翻开任何一期生物学的专业杂志，你都会找到支持并发展进化论研究或者赞同进化是一种根本的科学概念的文章。 与创世说的观点相反，严肃的科学杂志更没有否定进化的报导。上世纪 90年代中期，美国华盛顿大学的 George W. Gilchrist 调查了列入原始文献的数千种期刊，想要找到关于「神力设计」或创世说的文章。他查遍了数十万个的科学报告，也没有发现一篇关于创世说的报告。过去两年中，由东南路易斯大学的 Barbara Forrest和凯斯西部保留地大学的 Lawrence M. Krauss分别独立进行了同样的调查，结果也是无功而返。 创世说者则反唇相讥，声称思想封闭、顽固排外的科学界拒不接受他们的证据。然而，据《Nature》、《Science》及其他重要杂志的编辑们讲，他们几乎没有见过有关反对进化论的投稿。有些反对进化论的作者曾在严肃的科学杂志上发表过论文。但这些论文极少直接攻击进化论，也从不旗帜鲜明地举出创世说的论点。它们最多不过是指出进化论存在某些未解决的问题(这一点并没有人反对)。简而言之，创世说者拿不出充足的理由使科学界能够认真地对待他们的说法。 连进化生物学家彼此间都存在各种分歧，这说明进化论所依据的科学基础根本不牢靠。 进化生物学家激烈争论的焦点是各种各样的。例如，物种是如何形成的、进化的快慢、鸟类和恐龙的祖先是否有血缘关系，尼安德特人是否是不同于现代人的独立物种等各种问题。任何一门学科都难免会存在这样那样的争论，进化论自然也不例外。但是，生物学界仍然一致接受进化论，把进化作为生物界中存在的真实事情和一项指导原则。 遗憾的是，虚伪的创世说者总是断章取义地引用科学家的话以夸大并曲解他们之间的分歧。 任何一位熟悉哈佛大学古生物学家 Stephen Jay Gould著作的人都知道，Gould除了是「间断平衡模型」(punctuated equilibrium model)的创立人之一外，还是进化论最积极的捍卫者和宣传者。(间断平衡模型认为，大多数进化都是在地质史上相对短暂的时期内发生的，这样就可以解释我们在化石记录中所观察到的现象。不过，地质史上的短暂时期可能也有数百代之久。)然而，创世说者却总是不遗余力地从 Gould丰富的著作中断章取义，使人们以为 Gould曾对进化论表示过怀疑。更有甚者将间断平衡的理论歪曲理解，仿佛间断平衡会使新物种在一夜之间就脱颖而出，或者使鸟类从爬行动物的卵中产生出来。 如果读者碰到引用科学权威人士的话语对进化论提出质疑时，一定要结合上下文来看看这段话究竟是甚么意思。可以肯定，所谓科学家对进化论的攻击最终被证明是凭空捏造的。 如果人类从猴子演变而来的，那么为何现在还有猴子？ 这种论据司空见惯，反映出提问者对进化论不同程度的无知。第一个错误是进化论并没有告诉我们人是猴子变来的；它只是说人和猴子的祖先相同。 此论据所犯的更深层次错误与下面这种问法如出一辙：「如果小孩是成年人生的，那为什么还有成年人？」新物种是通过从现有物种中分化出来而实现进化的；当某些生物种群与其家族的主要分支隔离开来，并得到充分的变异而使其永远成为一个与原来物种明显不同的新物种时，这种分化就产生了。作为母体的物种此后可能无限期地生存下去，当然也可能走向灭绝。 进化论无法解释生命最初是如何在地球上出现的。生命的起源在很大程度上仍是一个不解之谜，但是生物化学家已经弄清楚原始核酸、氨基酸及构成生命的其他各种基本元素是如何形成并实现自我复制的，从而奠定了细胞生化过程的基础。天体化学分析表明，这类化合物最初可能大量地在太空中形成，然后随彗星来到地球上。这一理论或许可以解释，在地球年轻时的各种条件下，这些生命组成要素是如何出现的。创世说者有时抓住科学家当前暂时无法解释生命的起源这一点大作文章，试图以此全盘否定进化。其实，即使地球上的生命真的通过进化以外的途径诞生的(如外星人在数十亿年前将首批细胞带到了地球上)，不计其数的微观进化与宏观进化研究有力地证明了生命的进化是一个确凿的事实。 数学的分析表明，像蛋白质这样复杂的东西随机产生是不可思议的，更不用说活细胞乃至人类。机遇在进化中起着一定的作用(例如通过随机突变而使物种获得新的特性)，但进化过程并不是靠运气来产生有机物、蛋白质或其他生命实体的。恰恰相反，自由选择(应为人知的主要进化机制)通过保留「有益的」(适应性)特征并淘汰「无益的」(非适应性)特征而实现非随机的变化。只要选择的力度保持稳定，自然选择就可以推动进化朝着一个方向前进，在出人意料的短期内产生出复杂的结构。 我们用这样的类比打个比方，将「TOBEORNOTTOBE」这13个字母组成的序列拿来考虑。假定有100万只猴子在键盘上胡敲乱按，每只猴子每秒钟打出一个像上述序列那样长的字母序，那么它们需要敲击7.88万年才可能从 2613 种长度一样的序列中敲出上面那个字母序列。然而，到了80年代，美国格伦代尔学院的Richard Hardison编写了一个能随机生成短语的计算机程序，此程序的特点是，如果单个字母恰好位于在短语的既定位置上，那么该字母就在这一位置上保持下去(实际上也就是选择更接近于哈姆雷特所说的那句话的短语)。该程序平均只需重复336次，就能再次产生那句短语，所花时间不到90秒。更令人称奇的是，该程序甚至可在4天半的时间里就将莎士比亚的整部剧作重组一遍。 热力学第二定律认为，随着时间的推移，系统必定朝着越来越无序的方向发展。因此，活细胞不可能从无生命的化学物质中进化出来，而多细胞生物也不可能从原生动物进化而来。 这种说法错在误解了热力学的第二定律。如果这种说法站得住脚的话，那么矿物晶体和雪花应该也属于不可能成形的物质，因为它们同样是从无序的组分中形成的复杂结构。 热力学第二定律实际上是说，一个封闭系统(即不与外界发生能量和物质交换的系统)的总熵不会随着时间的推移递减。熵是一个物理学概念，常常被说成是「无序」。然而这个术语与惯用的词还是有很大的差别。 更重要的是，热力学第二定律允许一个系统的某部分的熵减少，只要该系统其他部分的熵有相应的增加。因此，我们的地球作为一个整体可能会变得愈加复杂，因为太阳不断把热和光散射到地球上，而太阳内部热核反应所导致的熵增大足以抵消散射到地球的熵。简单的有机体可以通过耗用其他的生命形式以及非生命物质而朝着越来越复杂的方向发展。 突变对于进化理论来说必不可少。但是突变只能消除特性，而不能产生新的特性。恰恰相反，生物学资料已经证明，许多特性是通过点突变(point mutation)产生的(所谓点突变就是在一种有机体的 DNA中确切的位置上出现的变化)。细菌对抗生素的耐受性便是一个很好的例子。动物体内调节发育的同源盒结构基因(homeobox)的突变也可以产生复杂的效应。Hox基因决定腿、翼、触角以及躯体的各部分应该在何处长出来。例如，果蝇的触角足突变(Antennapedia)使在本该长触角的地方长出了腿。这些异常的肢体不起甚么作用，但是它们的存在证明了遗传基因出现了错误，可以产生复杂的结构，而自然选择可以借此对这些结构进行试验，看其是否有用。 此外，分子生物学研究已经发现了一些比点突变更高级的遗传变化机制，这些机制扩大了物种新特性出现的途径。基因内的功能分子可以通过各种新颖的方式拼接在一起。整个的基因也可能意外地在一种有机物的 DNA内被复制，而复制的基因则可以突变成新的具有复杂特性的基因。对多种有机物的 DNA所作的比较表明，血液中的珠蛋白就是以这种方式在数百万年中进化的。 自然选择或许能解释微观进化，但它无法解释新物种的起源和生命的高级运转规则。 进化生物学家对于自然选择如何产生新物种已经作过广泛的论述。例如，哈佛大学的 Ernst Mayr建立了一个名为「不重叠分布区」(allopatry)的模型。该模型认为，如果通过地理边界把某一群体的有机物同其余群体隔绝开来，那么它就可能面临不同的选择压力。被隔绝的群体内将逐渐积累起变异的因素。等到这些变异因素积累到相当显著的地步，以致这个分化出来的群体不可能(或者通常情况下不会)同原始的种群交配而繁殖后代时，该群体就会独立地进行繁殖，并沿着这条道路发展下去直至最终变成一个新物种。 自然选择是研究得最为详尽的一种进化机制，但是生物学家也同时考虑了其他各种可能的进化机制。生物学家一直在评估引起物种形成或产生有机物复杂特性的若干不寻常遗传机制的潜力。美国阿默斯特马萨诸塞大学的 Lynn Margulis及其他研究人员令人信服地证明了某些细胞器(如产生能源的线粒体)是通过古代有机体的共生融合而进化来的。因此，关于进化可能是由自然选择以外的其他力量所引起的研究，科学界表示欢迎。但是这些力量必须源于自然界，而不能归功于神秘莫测的创世天使的神力作用，因为这类作用的存在根据没有得到科学的证明。 没有任何人看到过新物种的进化过程。物种形成可能是相当罕见的，在某些情况下可能要花费若干世纪的时间。此外，识别一个处于形成阶段的新物种可能比较困难，因为生物学家对于如何界定新物种的概念有时持不同看法。目前应用最广泛的定义是 Mayr 提出的「生物物种概念」(Biological Special Concept)。该定律认为，某一物种是由若干独立繁殖的群体构成的一个确定种群，也就是通常不会或不能在其种群以外进行繁殖的若干种有机体。实际上，这一定义可能很难用于因相距遥远或地域不同而彼此隔离的有机体，也很难用于植物(更不用说无法繁殖的化石)。因此生物学家通常将有机物的实体和行为特性作为其物种归属的线索。 但是，科学文献中的确存在有关植物、昆虫及蠕虫的物种形成报告。在多数这类试验中，研究人员把有机体置于各种各样的选择条件下(以解剖差异、交配行为、栖居地喜好以及其他物种特性为选择对象)，并发现由此而生成了一些不与外界异族物种进行繁殖的有机体种群。例如，新墨西哥大学的 William R. Rice和加利福尼亚大学戴维斯分校的 George W. Salt证明，如果他们根据果蝇对某种环境的喜好特性来选择一组果蝇，并将其单独隔离开来繁殖 35代以上，最终所得的结果是，被隔离的果蝇将拒绝与来自环境完全不同的果蝇交配。 进化论者拿不出任何化石证据证明有过渡动物(如半是爬虫半是鸟的动物)出现过。其实，古生物学家早就知晓有关中间化石(即外形介于各种不同的分类群体之间物种的化石)的许多详尽实例。最有名的化石之一是始祖鸟化石(Archaeopteryx)，它既具有鸟类特有的羽毛特征，又具有类似恐龙的骨骼结构特征。研究人员还发现了大量其他有羽毛的动物化石，它们与鸟化石相似的程度，参差不齐。一系列届的化石完整地描述了现代马从小型始祖马(Eohippus)开始的进化过程。鲸的祖先是在陆地上爬行的四肢动物，而在它们之间的过渡动物则是名为 Ambulocetus和 Rodhocetus的两种两栖动物[参看本刊 2002年第 8期 Kata Wong所著的「征服海洋的哺乳动物」一文]。海洋贝壳的化石重现了各种软体动物在千百万年间的进化历程。大约二十多种人科动物(它们并非都是人类的祖先)填补了南方古猿露西(Lucy the australopithecine)和现代人之间的空白。但创世说者却对这些化石研究成果视而不见。他们声称，始祖鸟并不是爬行动物和鸟类之间的过渡物种，只不过是一种已经灭绝的鸟类，具有某些爬行动物的特征罢了。创世说者希望进化论者拿出一种匪夷所思、异想天开的怪物，它不能归入到已知的任何一类种群中。即使创世说者承认某一化石是两类物种之间的过渡生物，他们可能还坚持非要看到该化石与后两类物种之间的其他中间化石不可。这类令人恼火的要求可以一个接一个无休止地提出来，而化石记录始终是不完整的，根本不可能满足这样的无理要求。不过，进化说者可以从分子生物学获得进一步的有力证据。所有有机体都拥有绝大部分的相同基因，但进化论者预见，这些基因的结构及其产物将根据各物种之间的进化关系而分异。遗传学家所说的「分子时钟」将记录这一时间进程。这些分子数据也显示了各种不同的有机体在进化过程中的过渡关系。 生物在解剖层次、细胞层次和分子层次上均有令人惊异的复杂结构特征；其复杂性哪怕是只差一点点，它们也将无法正常发挥其功能，对此唯一可能的结论就是，生物是神力设计而非进化的产物。 这种所谓的「设计论据」构成了最近抨击进化论的核心说法，而且也是创世说者最早使用的论据之一。1802年，神学家 William Paley撰文说，如果某人在地里捡到一块表，那么最合乎情理的推论应该是这块表是有人掉在地里的，而不是靠自然力量形成的。Paley声称，由此推知，生物的复杂结构必定也是直接的神力所为。达尔文写了《物种起源》一书来反驳 Paley。该书阐述了作用于遗传特征的自然选择力量如何逐步地完善复杂的有机体结构的进化过程。一化又一代的创世说者以眼睛是一种可能靠进化而形成的结构来试图驳倒达尔文的观点。他们认为，眼睛之所以能产生视觉，全凭其各组成部分之间天衣无缝的组合。因此自然选择不可能倾向于眼睛进化过程中所需要的过渡结构(试问半只眼睛有甚么用呢？)。达尔文似乎对创世说者的这种诘难有先见之明，他指出，即使是「不完整」的眼睛也可能有它的好处(如帮助动物转向有光的方向)，因此可以被遗传下来以待进化过程对其作出进一步的改良。生物学证实了达尔文的分析：研究人员在整个动物王国中都可鉴定出原始的眼睛和感光器官，甚至还通过比较遗传学研究勾画出了眼的进化史。(现在看来，在不同的有机体家族中，眼睛是独立进化的。) 如今鼓吹神力设计的人比其老前辈更加老练，但其论据和目标仍是万变不离其宗。为了驳倒进化论，他们企图证明进化论不可能解释我们所知道的生命，进而坚持认为，唯一站得住脚的替代理论就是，生命是靠一种高深莫测的神力创造出来的。 新近的发现证明，即使在微观层次上，生命也具有某种不可能通过进化产生的复杂性。 「不可简化的复杂性」是《达尔文的黑盒子：进化论面临的生化挑战》一书的作者，列哈依大学的 Michael J. Behe提出的口号。Behe以捕鼠夹作为「不可简化的复杂性」的一个通俗例子。捕鼠夹这种器具的特点是，只要有任何零件丢失，它便不起任何作用，而且它的各个零件只有作为一个整体的组成部分才有价值。Behe宣称，如果说捕鼠夹如此，那么细菌的鞭毛就更是如此(鞭毛是一种起推进作用的鞭状细胞器，其功能犹如船舶的舷外发动机)。构成鞭毛的蛋白质如鬼斧神工般巧妙地排列成发动机的部件、方向舵以及工程师可能要求采用的其他种种结构。Behe声称，这样复杂巧妙的布局通过进化上的改良而设计出来的可能性实际上等于零，因此证明了它只能是神力表演的绝技。他对于凝血机制以及其他分子系统也表述了类似的观点。然而进化生物学家已经反驳了这类看法。首先，有些鞭毛的构形比 Behe所提到的鞭毛简单，因此一种鞭毛并不一定需要上述所有组成部分均齐备才能发挥作用。Behe所提到的鞭毛其较高级的组成部分全都可以在自然界的其他地方找到先例，布朗大学的 Kenneth R. Miller及其他研究人员对此已有论述。实际上，整个鞭毛系统与一种名为 Yersinia pestis的细胞器极其相似(鼠疫细菌利用这种细胞器将毒素注射进细胞中)。关键在于，尽管 Behe声称鞭毛的各组成系统除了用于推进作用以外没有其他任何价值，但实际上这些系统可能具有多种功能，从而有利于鞭毛的进化。因此鞭毛的最终进化过程可能仅仅是通过某种新颖的方式把原先为其他用途进化出来的复杂组成部分重新组合起来。加利福尼亚大学圣迭戈分校的 Russell F. Doolittle所做的研究表明，凝血系统看来是通过改良并完善了最初用于消化的蛋白质而进化的，这与鞭毛的进化有异曲同工之妙。所以，Behe用来作为神力设计证据的「不可简化的复杂性」并非真的不可简化。 另一类复杂性—所谓「特定复杂性」(specified complexity)—是贝乐大学的 William A. Dembski在其著作《设计推理》和《没有免费的午餐》中提出的神力设计论据的核心。他的论据实质上是说，生物的复杂性是任何盲目的、随机的过程永远无法产生的。Dembski声称，唯一合乎逻辑的结论是某位超人的神灵创造了生命并左右其发展，这一说法与 Paley 200年前的论断如出一辙。Dembski的论据有若干漏洞。他暗示对生物进化的解释只是随机产生或神灵设计，这是不正确的。在圣菲研究所和其他地方研究非线性系统与元胞自动机(cellularautomata)的研究人员已经证明，简单的无向过程能够产生极其复杂的模式。因此，有机体中所呈现的某些复杂性从一定程度上讲，可能是通过我们几乎还不了解的自然现象产生的。然而这完全不等于说生物的复杂性不可能自然地产生。

地震时教学楼学生安全疏散所用的时间的计算和分析Ⅰ. 摘要：在工程实际中，通过人员疏散所需要的时间与人员安全疏散可用的时间进行比较来判断建筑的疏散设施能否满足突发情况下的人员疏散要求。本文设计了两种模型，一种是口容量模型，另一种是串、并联系统模型，来对此进行研究与讨论。口容量疏散模型的设计思路是： 疏散开始后作为疏散人员离开所在的空间, 经由门、走廊、楼梯等构成的疏散通道, 转移到安全的场所。串、并联系统模型是将建筑的疏散设施抽象成网络的节点，从而将人员在建筑中的疏散流程简化成节点的串联系统模型，并联系统模型或者是串、并联系统组成的复杂模型。并通过上述两种模型给出了计算方法和分析。Ⅱ. 关键词：口容量模型 串、并联模型 疏散时间 疏散能力 有效宽度Ⅲ. 问题重述：1.社会背景： 中新网5月24日电 国务院新闻办今天下午受国务院抗震救灾总指挥部授权发布，据民政部统计，截至24日12时，四川汶川大地震已经造成60560人遇难，352290人受伤，26221人失踪，全国人民沉痛衰悼遇难同胞，在重大灾害面前，全国上下，众志成城，坚决战胜这场特大的地震灾害，显示了中华民族的伟大力量！痛定思痛，在这场特大地震灾害里，遇难的同胞大多是被倒塌的建筑掩埋或挤压而失去自己的生命，在人员聚集的场所（如学校）伤亡犹其惨痛！如果地震发生之时人们能在第一时间撒离建筑物，那么伤亡可能会小得多！ 2.问题简述： 现在考虑学校的一座教学楼,共五层，其中每层楼有一排教室，共四间。问题一叫我们用数学模型来分析这栋教学楼的师生疏散所用的时间；问题二叫我们根据建立的数学模型给出最佳撤离方案；问题三叫我们结合实际给出教学楼的设计方案合理的建议；问题四叫我们按照教学楼预计的设计方案建造，在考虑不同年龄的学生的运动能力不同情况下, 为方便紧急撤离,给学校提供合理的教室安排方案.Ⅳ. 问题一：用数学模型来分析这栋教学楼的师生疏散所用的时间1. 基本假设：a． 疏散过程中，人群的流量与疏散通道的宽度成正比分配；b． 所有人员在突发事件发生后同时疏散，中途不退后；c． 所有人员在疏散过程中撤离速度不变；d． 此时不考虑不同年龄的人的身体条件以及运动能力的不同。2. 模型一： 将整个疏散分为2类，即当待疏散人数较少时，疏散时间由疏散的最远距离和速度决定；当待疏散人数很多时，疏散时间由通过出口的最长时间决定。2.1 符号说明： ①：L是距离疏散出口的最远距离（m）； ②：v是人员疏散的速度（m/s）； ③：P是待疏散的人数（人）； ④：e疏散出口的疏散能力（人/ms）； ⑤：w是疏散出口的有效宽度（m）； ⑥：q表示每个教室单位时间内从门口流出的人（人/s）；2.2 单元体: DNi Li 图1b图1a图1所示的单元体是最简单的建筑结构。门为第一道疏散出口，宽度为D。图1b为图1a简化结构。人员在平地疏散区域内运动，疏散时间 。人流通过疏散出口一般会发生拥塞，疏散时间 。单元体里面人员安全通过第一道疏散出口需要的时间等于上述两种情形下的最长时间。即： 2.3 并联系统:图2a图2b如图2所示的建筑结构（图2b为图2a的简化），我们把每层四个教室看成是四个单元体教室并联系统，把走廊也看成是一个大一点的单元体，将它与并联系统串联。则这种情况就出现了两种疏散出口：第一种是每个教室的门是一种疏散出口；第二种是把楼梯口看成一种疏散出口。当第一种疏散出口处未发生拥塞，即 时，距离疏散出口最远处到达疏散出口的时间决定了人员安全需要的时间；当疏散出口处发生拥塞，即 时，人流通过出口的时间决定了人员安全疏散需要的时间。即：依此类推，当每层有 个教室时，就可提供同n门同时疏散，即有 个疏散出口相互并联时，人员安全疏散需要的时间可以表示为可见，在并联系统中，疏散时间最长的节点对整个系统的疏散时间有重要的影响。此时，每层教室里的所有学生都已经逃离教室来到走廊。我们把走廊看成是一个大的单元体，这时里面的总人数就是每层所有教室里的人数之和。注意：我们这里假设每层教室的学生逃出教室以后都以速度v到达了楼梯口，且这之间没有堵塞，并且所有人都集中在楼梯口还没有下楼梯。这之间时间的计算我们就认为是： (这里我们忽略了人之间的距离)。2.4 串联系统：图3如图3所示的建筑结构是两个房间串联。位于最终房间的人员通过多个疏散出口才可到达安全区。房间1人员安全疏散需要的时间同单元体人员安全疏散的时间，即： 房间2的疏散分两部分完成：第一， 房间2的人员离开房间2， 即： 第二：房间1的人员流入房间2，当疏散出口2处未发生拥塞，即 时，距离疏散出口最远处到达疏散出口的时间决定了疏散完成时间，即： ；当疏散出口2处发生拥塞，即 时，人流通过疏散出口的时间决定了疏散完成时间，即：房间2人员安全疏散需要的时间为：房间3的疏散情况与房间2相同，房间3人员安全疏散需要的时间依此类推，当最终的房间要通过 个疏散出口才可以到达安全区域，既有 个疏散出口相互串联时，人员安全疏散需要的时间可以表示为： 可见，在串联系统中，最后一个节点的疏散时间对整个系统的疏散时间有重要的影响。2.5 举例应用:现在考虑学校的教学楼，共五层，如图：图3a图3b如图3所示的建筑结构（图3b为图3a的简化）。此时，我们把每层走廊看成是一个串联的系统，且此系统中每个单元体里面的人数 就是每层所有教室的人数之和。即： 人员逃生总时间应为人员走出教室的时间、走廊上的时间、楼梯中的时间和最后经过出口的时间。教室中的时间：△T由于教室中的桌椅等障碍的影响，避难者的行动路线是折线运动。针对这个问题，本文提出一种按“L”型行动路线表示人员在房间中的行走情况，并用面积法计算避难者在房间出口的集结状况。如图所示： 可用面积法计算疏散开始后，经过时间 T 能到达房间出口的避难者人员总数。 其中： ——时刻 T 时，能到达房间出口的避难者人员总数，人； ——房间单元的短边长度，m ——房间单元的长边长度，m Vr——避难者在房间内的步行速度，m/s ——疏散前房间单元内的人员密度，人/ m2 T ——疏散开始后经过的时间，s则在时刻（T+△T ）时，在时间间隔△T内人群向房间节点R（i）的出口集结，并有部分或者全部人员流出该节点，能够集结至房间节点R（i）出口部分的人数 为： 其中：△T——疏散累计计算时间间隔，s 其他时间：Ta. 楼梯中不拥挤，即上层的人到达下一层楼梯口时，下一层的人已经走了。此时：b．楼梯中拥挤，即上层的人到达下一层楼梯口时，下一层的人还没走完。此时：故逃离总时间为△T+T。3 模型二：3.1 符号说明：① L为水平通道的长度 ； ② V为人员的行走速度；③ N为人员的数目；④ W 为楼梯有效宽度；⑤ S 为楼梯的长度；⑥ R 为楼梯的级高；⑦ B 为楼梯的级宽； ⑧ f为移动速率； 3.2 人员疏散时间： 人员疏散时间是指全体人员疏散到安全出口所需的时间。人员疏散时经过不同的通道需要不同的时间。根据其特征, 可以把通道分为三类: 水平通道、楼梯通道和门。下面分别计算人员通过不同通道所需的时间。（1）水平通道：水平通道是指走廊这一类的通道, 这种通道一般较宽, 且有一定的长度。除非很特殊的情况, 人员疏散时在水平通道一般不会出现堵塞, 因而人员通过水平通道的时间即等于水平通道的长度L 除以人员的行走速度V , 即 （1）其中人员的行走速度V 近似为1.016 m/s, 这是由研究人员根据统计资料得到的。（2）楼梯：人群通过楼梯的时间和人员的数目有很大的关系, 因此很难用计算人员通过水平通道时间的公式来计算。人群沿着楼梯向下疏散时, 人员通过楼梯的时间t, 人员的数目N和楼梯有效宽度W 之间的关系如下面的公式： （2）而对于单个人沿楼梯向下疏散的行走时间, 考虑楼梯的台阶对行走时间的影响, 可由下面的公式进行计算： （3）其中S 为楼梯的长度, R 为楼梯的级高,B 为楼梯的级宽。这里的速度V 近似为1.2 m/s。（3） 门：疏散人群通过门时, 一般都会堵塞, 因而人群通过门的时间计算也比较复杂, 我们采用移动速率的概念来表征人群通过门的难易程度。移动速率是指单位时间单位门宽度所通过的人员的数目。因此人群通过门的疏散时间可以用下面的式子计算： （4）其中W 为门宽度, 为人数, 为移动速率, 由统计资料得到近似值为0.93人/s.m。3.3 疏散模型的设计方法：疏散模型的设计思路是： 疏散开始后作为疏散人员离开所在的空间, 经由门、走廊、楼梯等构成的疏散通道, 转移到安全的场所。为了模拟的方便, 作了下面的简化处理：（1）假设全部人员都能自己疏散出去, 而且疏散人员的特征没有区别, 全部具有相同的特征。实际上, 由于人员的性别、年龄、身体条件的差别, 疏散能力也有所不同。且要定量地描述每个人员不同的疏散能力, 会使模型过于复杂，故此处作简化处理。（疏散能力差异这一因素不同，而对疏散产生的影响将在第四问中详细论述）（2）疏散开始之前, 假设全部人员分布在各个房间内。在走廊、楼梯等处, 可以认为疏散开始之前人员的密度很低, 可忽略不计。（3）灾难发生后，不考虑疏散人员的反应时间。根据上述的设计思路。疏散过程可以模拟成下面的若干步骤：（1）疏散开始之前，人员分布在不同的房间内；（2）某一时刻，灾难发生，所有人员开始疏散；（3） 在一个房间内的所有人员全部疏散出该房间的时间等于所有人员通过出口(门) 所需的时间等于距离出口最远的人员步行走到出口所需时间中的最长的时间。有一个以上的出口时,假设人员数目根据出口的宽度均匀分配, 距离出口最远的人到出口的距离为他所在的位置与出口之间的直线距离；（4）所有人员通过门、走廊等水平通道处的速度为其正常的步行速度；（5）最先离开房间的人总是选择最好的通道疏散到安全出口, 而且在门和楼梯处都没有堵塞, 通过楼梯的人总是选择最近的通道疏散到安全出口, 而且在门和楼梯处都没有堵塞, 通过楼梯的时间即为单个人沿楼梯向下行走的时间；（6）最后一个离开房间的人以正常的步行速度行走到出口(门) 时, 如果所有人员已疏散出出口, 则不计此人通过该门的时间。但如果其他人员未安全疏散出此出口(由于堵塞造成的) ,则需要等到全体人员疏散出此出口后, 才可通过该出口。同样的情况适用于楼梯, 如果最后一个人员到达楼梯时, 其他人员已经疏散完, 则以单个人沿楼梯下行的速度离开; 而当其他人员未疏散完时, 则等到其他人员疏散完后, 再以单个人沿楼梯下行的速度离开此楼梯；（7）所有人员疏散出建筑物的时间即为最后一个人离开最后一个出口, 到达安全场所的时间。 设整个疏散路径可以分为n 个通道(包括门、楼梯、走廊等) , 第一步需要利用式(1)、(2)、(3) 和(4) 计算出第一个人通过通道i的时间tfi和所有人员疏散出通道i的时间ti, 这里i指任意通道。 第一个人疏散到安全场所的时间tf 为： 任意通道 疏散开始的时刻则为： 最后一个人到达任意通道 时, 需要判断其余人员的疏散是否已经结束。其疏散时间tli的计算方法如下：通过水平通道： 通过楼梯： 如果 则 如果 则 通过门： 如果 则 如果 则 当门作为第一个通道时，则按下式计算： 如果 ，则 如果 ，则 整个疏散过程所需的时间为： 3.4 实际应用：问题一的重述：考虑学校的一座教学楼，共五层，其中每层楼有一排教室，共四间，如图： 用数学模型来分析这栋教学楼的师生疏散所用的时间。问题一的解决：将这栋楼分为3个通道： 第一个通道：第五层楼的走廊； 第二个通道：教学楼的楼梯； 第三个通道：教学楼的大门。为了运用模型，可将第一个出来的人看成是五楼紧靠楼梯的教室中出来的第一个人，最后出来的人为五楼最里面的的教室中最后出来的人。第一个人经过各通道所需的时间： 最后一个人经过各通道所需的时间：由上可得： 即 Ⅴ. 问题二：模型一中每个单元体的疏散时间取的是平地疏散区域内的时间与疏散出口拥挤的时间中的最长的，因而在整个疏散时间中占主要部分的是拥挤时疏散所花的时间。综上所述，为了尽可能的降低整个过程中的疏散时间，应该尽量控制各人流量大的地方（如楼梯、大门等）出现拥挤的时间。由于模型二中有具体的控制条件，这里仅以模型二为例，具体说明.在撤离时尽可能多的满足 举例说明：一座教学楼中平均每个人数N约为50人，长L大约为9米，相邻两楼之间的楼梯长度为7.6米，宽度为1.4米，楼梯级宽为0.28米，级高为0.15米，底楼大门长w0为4.2米。由式（3）、（4）计算得到单个人员沿楼梯的步行时间为41s，所有人员疏散该楼大门的时间为256s。由上述的疏散时间计算方法得整个疏散过程所需的时间为8.86+164.00+256.00=428.87s=7.15min。从上述的计算结果可以看出，总的安全疏散时间取决于整个疏散过程所需的时间。在上面的实例中，整个疏散过程所需的时间主要取决于人员向下的疏散时间和教学楼大门疏散能力。这是因为教学楼的大门的出口宽度和楼梯的宽度（或个数）不能满足逃生的需要。在本例中，如果把出口大门的宽度增加和再添加一个楼梯，则会大大降低疏散时间，从而可以大大减少灾难发生时人员伤亡的可能性。Ⅵ. 问题三：由上面的模型分析可知，增加疏散出口和尽量避免疏散时的拥挤是减少人员伤亡的关键。因此合理安排好建筑物内的安全出口是很重要的，那具体应怎么去安排呢？根据模型一的分析，我们可以先看一个实际生活中的建筑布局。如图5所示的建筑结构（图5b为图5a的简化），第三层有4个房间，房间1，2，3，4的人员公用疏散楼梯sw32和sw21。设疏散时人员同时向疏散出口运动，可以看出这也是一个多个疏散出口组成的串、并联的系统，即 组成的并联系统与sw32，sw21串联。根据上述模型，系统的疏散完成时间取决于sw21疏散时间。楼梯多为有该层人员和上层人员流入，人流再向下层疏散的结构，我们在计算中将流入楼梯的人数视为一个整体。由此可见，改复杂系统的疏散流程分析为： 其中， 是楼梯21的初始人数， 是楼梯21中待疏散的人数， 是楼梯21的长度，sw32，sw21是单位时间内从楼梯32，楼梯内流出的人数。由上可以看出：若教学楼建设为四周环绕型，可以使人员逃散时尽量分散，减少拥挤，楼梯出口也应对称分布，提高空间利用率。 从问题二中的举例说明可知，若把出口大门的宽度增加一倍，则所需时间为：8.86+164.00+128.00=300.86s=5.00min，时间减少（7.15-5.00）/7.15*100%=29.8%.由此可得大门宽度增加倍数与疏散全过程所需时间减少的百分比的关系：大门宽度增加倍数 0.1 0.3 0.5 0.7 1.0时间减少百分比 5.5% 13.8% 19.9% 24.6% 29.8% 根据上面给的数据，我们粗略的用EXCEL作出了大门宽度增加的倍数与时间减少的百分比的走势。 由图我们可以很清晰的看出：门的宽度越大，疏散所用的时间就越少。这一结论与问题二中疏散时间与w/w0的图是基本一致的。但是考虑到增加大门的宽度不太现实，所以可以考虑再建一个楼梯，这就是模型一中增加了并联的系统，这样可以减少楼梯拥挤情况，同样有助于减少整个过程疏散时间。Ⅶ. 问题四： 在前三个问题中我们一直假设所有人的运动能力是相同，而在实际生活中这种情况是绝对不可能的，并且每个人的运动能力都是不同的。考虑到个体情况的差异性，根据常识，在小学中学里，一般是年级越高的体能越大，设体能加大群体的平均运动速度为 ，体能较小群体的平均运动速度为 ① 当max( )< 时，此时高年级在底层能保证疏散后不堵塞楼道出口，应把高年级学生安排在底层，低年级学生安排在较高层。 ② 当max( )< 时，此时低年级学生在底层也能不堵塞楼道出口，疏散总时间为最高层疏散时间，由于高年级学生体能大速度快，故应把最高年级的学生安排在最高层，而把低年级学生安排在较低层，因为他们疏散速度慢。 注：h为两层之间楼梯的一半长。Ⅷ. 参考文献：⑴ 袁理明，范维澄。建筑火灾中人员安全疏散时间的预测[J]。⑵ 霍 然，袁宏永。性能化建筑防火分析与设计[M]。合肥：安徽科学技术出版社，2003⑶ 陈智明，霍 然，王国栋。建筑内人员疏散的一种网络模型算法的讨论[J]。⑷ 杨立中，方伟峰，黄 锐，等。基于元胞自动机的火灾中人员逃生的模型。⑸ 杨立中，李 健，赵道亮，等。基于个体行为的人员疏散微观离散模型。⑹ 崔喜红，李 强，陈 晋等。大型公共场所人员疏散模型研究----考虑个体特性和从众行为[J]。⑺ 吴 靖，陈 兵。大型仓储式超市的安全疏散设计与管理[J]。⑻ 张树平，景亚杰。大型商场建筑营业厅疏散人数的调查研究[J]。

数学建模abc题型的特点：A题主打方法：机理分析优化建模规划模型，物理中的电、磁、热、力差分方程，微分方程偏微分方程，有限元、有限差分法、元胞自动机其他统计方法B题主打方法：数学规划优化建模线性规划、整数规划、0-1规划非线性规划与智能优化算法多目标规划和目标规划动态规划，网络优化，排队论与计算机仿真随机优化C题主打方法：随机分析优化建模线性规划、整数规划、O-1规划因素分析与变量筛选，普通回归与广义回归多元统计，模糊规划其他方法知识科普：数学建模，就是根据实际问题来建立数学模型，对数学模型来进行求解，然后根据结果去解决实际问题。当需要从定量的角度分析和研究一个实际问题时，人们就要在深入调查研究、了解对象信息、作出简化假设、分析内在规律等工作的基础上，用数学的符号和语言作表述来建立数学模型。建模应用数学是研究现实世界数量关系和空间形式的科学，在它产生和发展的历史长河中，一直是和各种各样的应用问题紧密相关的。数学的特点不仅在于概念的抽象性、逻辑的严密性、结论的明确性和体系的完整性，而且在于它应用的广泛性。自从20世纪以来，随着科学技术的迅速发展和计算机的日益普及，人们对各种问题的要求越来越精确，使得数学的应用越来越广泛和深入，特别是在21世纪这个知识经济时代，数学科学的地位会发生巨大的变化，它正在从国家经济和科技的后备走到了前沿。经济发展的全球化、计算机的迅猛发展、数学理论与方法的不断扩充，使得数学已经成为当代高科技的一个重要组成部分和思想库，数学已经成为一种能够普遍实施的技术。培养学生应用数学的意识和能力已经成为数学教学的一个重要方面。

两方面原因，其一在于绝大部分科学计算领域中的算法的是直接以面向过程来描述的，这很显然，因为算法就是对数据进行处理以得到所需要结果的过程。这一套逻辑是该领域研究人员所熟悉的，因此就算他们选择了C/C++来进行编程，也很自然的就采用了面向过程的范式。其二在于科学计算领域的研究人员所受到的编程方面的训练并不足以使他们足够强地掌握面向对象的编程方法。当水平不足的时候，使用面向对象的方法写出来的程序运行效率可能很差，这不满足科学计算对于效率的高要求。但是这并不绝对，比如在元胞自动机领域，可能多数程序都是面向对象的，因为该方法的描述与面向对象的方法是十分契合的，也因为这一领域最近才迅速发展，领域中已经有足够多的研究人员具备使用C++进行面向对象开发的能力。此外，尤其需要注意的是，进入新世纪之后，越来越多的人开始采用C/C++甚至最近的Python进行科学计算了，但是这并不表明面向对象在他们的程序架构中占有优势地位，多数科学计算的C/C++程序仍然是面向过程的，或者本质上是面向过程，只是基于对象在顶层上做了一些封装。我注意到题目的标签中加了Fortran项，我想大家须要将面向过程/面向对象这种编程范式与具体的语言(Fortran/C/ C++/Python)区分出来 。我自己比较熟悉的Python/C++都是支持面向过程/面向对象多种编程范式的。况且Fortran语言的运行效率并不比C/C++高，两方阵营表现几乎一致最后，就我个人而言，我现在使用得更多的是以泛型编程技术为核心的多种范型并存的编程风格。前述已经给出定义“算法就是对数据进行处理以得到所需要结果的过程”，因此泛型这种将数据类型与操作过程相分离，最大程度上提高代码复用程度并且基本不损失运行效率的范式，在我看来，十分契合数值计算的需求。但是科学计算领域的研究人员中少有人具备熟练掌握并最大程度上利用该范式的能力。

这是复杂科学中提出的“涌现行为”：个体组成的整体的行为超越个体能呈现的行为之和，具有不可预料性，也不能用传统的系统工程中的还原论来看待。美国圣塔菲研究所的约翰·霍兰教授写过两本书，为《涌现：从混沌到有序》和《隐秩序》，对复杂科学中的涌现行为进行了详细的分析研究。书中的涌现行为还包括鸟群、蜂群、神经网络、五子棋算法、元胞自动机等。鸟的食物多种多样，包括花蜜、种子、昆虫、鱼、腐肉或其他鸟。大多数鸟是日间活动，也有一些鸟（例如猫头鹰）是夜间或者黄昏的时候活动。许多鸟都会进行长距离迁徙以寻找最佳栖息地(例如北极燕鸥)，也有一些鸟大部分时间都在海上度过(例如信天翁)。飞行大多数鸟类都会飞行，少数平胸类鸟不会飞，特别是生活在岛上的鸟，基本上也失去了飞行的能力。不能飞的鸟包括企鹅、鸵鸟、几维(一种新西兰产的无翼鸟)、以及绝种的渡渡鸟。 当人类或其他的哺乳动物侵入到他们的栖息地时，这些不能飞的鸟类将更容易遭受灭绝，比如：很大的海雀、新西兰的恐鸟等。每年春天和秋天，鸟类都成群结队，遮天蔽日地在天空中飞行，这种在不同季节要更换栖息地区，或是从营巢地移至越冬地，或是从越冬地返回营巢地的季节性现象称为鸟类迁徙。每年大地回春，鸟类就开始进行求偶、生殖、营巢、孵卵和育雏等一连串的活动。辨识方向鸟类在飞行时，即使路途再漫长，它们也很少会迷路。原因就在于它们有自己的“导航系统"。在飞行过程中，它们会利用很多东西来为自己导航，如地标、太阳的角度、星星、气味，甚至还有地磁场。有一种理论认为，鸟类的迁徙习性辨识旅途能力是与生俱来的，只能用遗传来解释。鸟类的迁徙习性是由史前时期觅食的困难所造成的。那时，为了寻找食物，鸟儿不得不进行周期性的长途旅行。这样年复一年，世世代代，经过漫长的演化过程，各种迁徙习性就被记录在它们的遗传密码上，然后经过核糖核酸分子一代一代传下来。因此，那些很早就被父母遗弃了的幼鸟，在没有成鸟带领、也没有任何迁徙经验的情况下，仍然能成功地飞行千里，抵达它们从未到过的冬季摄食地。

Evolution进化论1. 进化论仅仅是一种理论。它既非事实，也不是科学定律。 许多人在小学时就学过，按等级划分的话，理论居於中等—它比纯粹的假说有把握，但与定律相比又略逊一筹。然而，科学家并不是以此划分这些术语的。按照美国国家科学院(NAS)的解释，科学理论是「对自然界的某一方面所作的有充分依据的阐释，它可以包括事实、定律、推论以及经过检验的假说等。」定律是有关自然界的概括性描述，而一种理论无论得到多少证实，都不会使它变成定律。因此当科学家们谈到进化论时(或者就这个问题而言，谈到原子理论或相对论时)，他们并没有表示对这一理论的真实性有任何异议。 除了进化的理论之外(所谓进化指的是遗传上的一代胜过一代的概念)，人们也可能举出进化的实例来。美国科学院把「事实」定义为「已经获得反覆证明的、实际上已被大家公认为『真实』的观测结果」。化石记录和不计其数的其他证据证明了有机物是随著时间的推移而逐步进化的。虽然没有人直接看到这些变化，但间接的证据既清楚又明确，足以令人信服。 无论哪一门科学，依靠间接证据来说明问题都是司空见惯的事情。例如，物理学家不可能直接看到亚原子粒子，因此他们通过观测粒子在云室中留下的特有轨迹来证明粒子的存在。但物理学家并没有因为无法直接观测而使所得的结论欠缺说服力。 2. 自然选择陷入了循环论证的怪圈：适者生存，存者即为适者。 「适者生存」是一种有争论的自然选择表述方式，实际上更专业的表述方式应采用「生存和繁殖分异率」(differential rate of survival and reproduction)这一术语。这种描述法不是给各个物种贴上适应或不适应的标签，而是描述各物种在既定条件下可能留下多少后代。将一对繁殖迅速的小嘴雀科鸣鸟和一对繁殖较慢的大嘴雀科鸣鸟放到一个食物丰富的岛上。在几代之内，繁殖迅速的鸣鸟就可能把持了大部分食物源。但如果大嘴鸣鸟更容易嗑开种子，那麼优势就可能转向这些繁殖较慢的鸣鸟一边。美国普林斯顿大学的 Peter R. Grant 在对加拉帕戈斯群岛上的雀科鸣鸟所做的一项开创性研究中，观察到了野生条件下种群此消彼长的变化情况。[参看本刊 1992年 2月号上 Grant所撰的「自然选择与达尔文的鸣鸟」一文。] 关键在於，给物种的适应性下定义可以不参照其生存能力的强弱：鸟的大嘴更适合嗑开种子，不论这一特性是否在给定条件下具有增强生存能力的价值。 3. 进化是不科学的，因为它既不能验证，也无法推翻。它的种种论断所涉及的物种变化都无法观察到，也永远不可能重现。 这种全盘否定进化论的说法忽视了把进化划分为至少两大类—微观进化与宏观进化—的若干重要特点。微观进化考察的是物种内随时间的推移而发生的变化，这类变化可能是新物种形成的前兆。宏观进化则研究物种这一层次以上的分类学族群是如何演变的。它的证据通常来自化石资料以及重构各种有机物之间的关系而进行的 DNA比较。 如今连大多数创世说者都承认，实验室中的试验(如对细胞、植物和果蝇所作的研究)以及实地进行的考察(如 Grant对加拉帕戈斯鸣鸟嘴部形状演变所进行的考察)都证实了微观进化的存在。自然选择及其它机制(包括染色体改变、共生和杂交等)都可以促使生物群体发生深刻的变化。 宏观进化的历史性研究所涉及的是根据化石和 DNA而不是直接观测作出的推论。但是，对於历史科学(包括天文学、地质学和考古学和进化生物学)，科学家仍然可以对假说进行检验，看这些假说是否与物理证据相符，是否能对未来的科学发现作出具有检验性的预测。例如，进化意味著在人类最早的祖先(距今大约 500万年)以及解剖结构上最早的现代人类(距今约 10万年)之间，应该存在一系列其他原始人，它们身上猿的特点越来越少，而人的特点越来越多，这恰好与化石资料完全吻合。但是我们不会(也的确没有)在侏罗纪(距今约 6500万年)的地层中找到现代人类的化石。进化生物学的常规研究作出的预测比这精细得多、准确得多，而且研究人员也不断对这些预测进行检验。 创世说者也可能通过其他方式来反驳进化论。如果能够找到资料证明哪怕仅仅一种复杂的生命形式是从无生命物质中自发产生的，那麼我们至少在化石中看到的几种生物可能是通过这种方式进化而来的。如果曾有超级智能外星人出现并创造了地球上的生命(甚至创造了特定的物种)，那麼纯粹进化论的解释将遭受怀疑。但是迄今没人提出这类证据。 应该指出，把可伪证性当作界定科学的特性这一观点是哲学家 Karl Popper在 20世纪 30年代提出来的。因为他的思想准则中狭隘的解释将很多货真价实的科学研究分支排除在外，直到最近一些年来，他的思想观点才逐渐被广义化了。 4. 科学家越来越怀疑进化的真实性。 没有证据表明进化论的支持者在逐渐减少。随便翻开任何一期生物学的专业杂志，你都会找到支持并发展进化论研究或者赞同进化是一种根本的科学概念的文章。 与创世说的观点相反，严肃的科学杂志更没有否定进化的报导。上世纪 90年代中期，美国华盛顿大学的 George W. Gilchrist 调查了列入原始文献的数千种期刊，想要找到关於「神力设计」或创世说的文章。他查遍了数十万个的科学报告，也没有发现一篇关於创世说的报告。过去两年中，由东南路易斯大学的 Barbara Forrest和凯斯西部保留地大学的 Lawrence M. Krauss分别独立进行了同样的调查，结果也是无功而返。 创世说者则反唇相讥，声称思想封闭、顽固排外的科学界拒不接受他们的证据。然而，据《Nature》、《Science》及其他重要杂志的编辑们讲，他们几乎没有见过有关反对进化论的投稿。有些反对进化论的作者曾在严肃的科学杂志上发表过论文。但这些论文极少直接攻击进化论，也从不旗帜鲜明地举出创世说的论点。它们最多不过是指出进化论存在某些未解决的问题(这一点并没有人反对)。简而言之，创世说者拿不出充足的理由使科学界能够认真地对待他们的说法。 5. 连进化生物学家彼此间都存在各种分歧，这说明进化论所依据的科学基础根本不牢靠。 进化生物学家激烈争论的焦点是各种各样的。例如，物种是如何形成的、进化的快慢、鸟类和恐龙的祖先是否有血缘关系，尼安德特人是否是不同於现代人的独立物种等各种问题。任何一门学科都难免会存在这样那样的争论，进化论自然也不例外。但是，生物学界仍然一致接受进化论，把进化作为生物界中存在的真实事情和一项指导原则。 遗憾的是，虚伪的创世说者总是断章取义地引用科学家的话以夸大并曲解他们之间的分歧。任何一位熟悉哈佛大学古生物学家 Stephen Jay Gould著作的人都知道，Gould除了是「间断平衡模型」(punctuated equilibrium model)的创立人之一外，还是进化论最积极的捍卫者和宣传者。(间断平衡模型认为，大多数进化都是在地质史上相对短暂的时期内发生的，这样就可以解释我们在化石记录中所观察到的现象。不过，地质史上的短暂时期可能也有数百代之久。)然而，创世说者却总是不遗余力地从 Gould丰富的著作中断章取义，使人们以为 Gould曾对进化论表示过怀疑。更有甚者将间断平衡的理论歪曲理解，仿佛间断平衡会使新物种在一夜之间就脱颖而出，或者使鸟类从爬行动物的卵中产生出来。 如果读者碰到引用科学权威人士的话语对进化论提出质疑时，一定要结合上下文来看看这段话究竟是甚麼意思。可以肯定，所谓科学家对进化论的攻击最终被证明是凭空捏造的。 6. 如果人类从猴子演变而来的，那麼为何现在还有猴子？ 这种论据司空见惯，反映出提问者对进化论不同程度的无知。第一个错误是进化论并没有告诉我们人是猴子变来的；它只是说人和猴子的祖先相同。 此论据所犯的更深层次错误与下面这种问法如出一辙：「如果小孩是成年人生的，那为什麼还有成年人？」新物种是通过从现有物种中分化出来而实现进化的；当某些生物种群与其家族的主要分支隔离开来，并得到充分的变异而使其永远成为一个与原来物种明显不同的新物种时，这种分化就产生了。作为母体的物种此后可能无限期地生存下去，当然也可能走向灭绝。 7. 进化论无法解释生命最初是如何在地球上出现的。 生命的起源在很大程度上仍是一个不解之谜，但是生物化学家已经弄清楚原始核酸、氨基酸及构成生命的其他各种基本元素是如何形成并实现自我复制的，从而奠定了细胞生化过程的基础。天体化学分析表明，这类化合物最初可能大量地在太空中形成，然后随彗星来到地球上。这一理论或许可以解释，在地球年轻时的各种条件下，这些生命组成要素是如何出现的。 创世说者有时抓住科学家当前暂时无法解释生命的起源这一点大作文章，试图以此全盘否定进化。其实，即使地球上的生命真的通过进化以外的途径诞生的(如外星人在数十亿年前将首批细胞带到了地球上)，不计其数的微观进化与宏观进化研究有力地证明了生命的进化是一个确凿的事实。 8. 数学的分析表明，像蛋白质这样复杂的东西随机产生是不可思议的，更不用说活细胞乃至人类。 机遇在进化中起著一定的作用(例如通过随机突变而使物种获得新的特性)，但进化过程并不是靠运气来产生有机物、蛋白质或其他生命实体的。恰恰相反，自由选择(应为人知的主要进化机制)通过保留「有益的」(适应性)特徵并淘汰「无益的」(非适应性)特徵而实现非随机的变化。只要选择的力度保持稳定，自然选择就可以推动进化朝著一个方向前进，在出人意料的短期内产生出复杂的结构。 我们用这样的类比打个比方，将「TOBEORNOTTOBE」这 13个字母组成的序列拿来考虑。假定有 100万只猴子在键盘上胡敲乱按，每只猴子每秒钟打出一个像上述序列那样长的字母序，那麼它们需要敲击 7.88万年才可能从 2613 种长度一样的序列中敲出上面那个字母序列。然而，到了 80年代，美国格伦代尔学院的 Richard Hardison编写了一个能随机生成短语的计算机程序，此程序的特点是，如果单个字母恰好位於在短语的既定位置上，那麼该字母就在这一位置上保持下去(实际上也就是选择更接近於哈姆雷特所说的那句话的短语)。该程序平均只需重复 336次，就能再次产生那句短语，所花时间不到 90秒。更令人称奇的是，该程序甚至可在 4天半的时间里就将莎士比亚的整部剧作重组一遍。 9. 热力学第二定律认为，随著时间的推移，系统必定朝著越来越无序的方向发展。因此，活细胞不可能从无生命的化学物质中进化出来，而多细胞生物也不可能从原生动物进化而来。 这种说法错在误解了热力学的第二定律。如果这种说法站得住脚的话，那麼矿物晶体和雪花应该也属於不可能成形的物质，因为它们同样是从无序的组分中形成的复杂结构。 热力学第二定律实际上是说，一个封闭系统(即不与外界发生能量和物质交换的系统)的总熵不会随著时间的推移递减。熵是一个物理学概念，常常被说成是「无序」。然而这个术语与惯用的词还是有很大的差别。 更重要的是，热力学第二定律允许一个系统的某部分的熵减少，只要该系统其他部分的熵有相应的增加。因此，我们的地球作为一个整体可能会变得愈加复杂，因为太阳不断把热和光散射到地球上，而太阳内部热核反应所导致的熵增大足以抵消散射到地球的熵。简单的有机体可以通过耗用其他的生命形式以及非生命物质而朝著越来越复杂的方向发展。 10. 突变对於进化理论来说必不可少。但是突变只能消除特性，而不能产生新的特性。 恰恰相反，生物学资料已经证明，许多特性是通过点突变(point mutation)产生的(所谓点突变就是在一种有机体的 DNA中确切的位置上出现的变化)。细菌对抗生素的耐受性便是一个很好的例子。 动物体内调节发育的同源盒结构基因(homeobox)的突变也可以产生复杂的效应。Hox基因决定腿、翼、触角以及躯体的各部分应该在何处长出来。例如，果蝇的触角足突变(Antennapedia)使在本该长触角的地方长出了腿。这些异常的肢体不起甚麼作用，但是它们的存在证明了遗传基因出现了错误，可以产生复杂的结构，而自然选择可以借此对这些结构进行试验，看其是否有用。 此外，分子生物学研究已经发现了一些比点突变更高级的遗传变化机制，这些机制扩大了物种新特性出现的途径。基因内的功能分子可以通过各种新颖的方式拼接在一起。整个的基因也可能意外地在一种有机物的 DNA内被复制，而复制的基因则可以突变成新的具有复杂特性的基因。对多种有机物的 DNA所作的比较表明，血液中的珠蛋白就是以这种方式在数百万年中进化的。 11. 自然选择或许能解释微观进化，但它无法解释新物种的起源和生命的高级运转规则。 进化生物学家对於自然选择如何产生新物种已经作过广泛的论述。例如，哈佛大学的 Ernst Mayr建立了一个名为「不重叠分布区」(allopatry)的模型。该模型认为，如果通过地理边界把某一群体的有机物同其余群体隔绝开来，那麼它就可能面临不同的选择压力。被隔绝的群体内将逐渐积累起变异的因素。等到这些变异因素积累到相当显著的地步，以致这个分化出来的群体不可能(或者通常情况下不会)同原始的种群交配而繁殖后代时，该群体就会独立地进行繁殖，并沿著这条道路发展下去直至最终变成一个新物种。 自然选择是研究得最为详尽的一种进化机制，但是生物学家也同时考虑了其他各种可能的进化机制。生物学家一直在评估引起物种形成或产生有机物复杂特性的若干不寻常遗传机制的潜力。美国阿默斯特马萨诸塞大学的 Lynn Margulis及其他研究人员令人信服地证明了某些细胞器(如产生能源的线粒体)是通过古代有机体的共生融合而进化来的。因此，关於进化可能是由自然选择以外的其他力量所引起的研究，科学界表示欢迎。但是这些力量必须源於自然界，而不能归功於神秘莫测的创世天使的神力作用，因为这类作用的存在根据没有得到科学的证明。 12. 没有任何人看到过新物种的进化过程。 物种形成可能是相当罕见的，在某些情况下可能要花费若干世纪的时间。此外，识别一个处於形成阶段的新物种可能比较困难，因为生物学家对於如何界定新物种的概念有时持不同看法。目前应用最广泛的定义是 Mayr 提出的「生物物种概念」(Biological Special Concept)。该定律认为，某一物种是由若干独立繁殖的群体构成的一个确定种群，也就是通常不会或不能在其种群以外进行繁殖的若干种有机体。实际上，这一定义可能很难用於因相距遥远或地域不同而彼此隔离的有机体，也很难用於植物(更不用说无法繁殖的化石)。因此生物学家通常将有机物的实体和行为特性作为其物种归属的线索。 但是，科学文献中的确存在有关植物、昆虫及蠕虫的物种形成报告。在多数这类试验中，研究人员把有机体置於各种各样的选择条件下(以解剖差异、交配行为、栖居地喜好以及其他物种特性为选择对象)，并发现由此而生成了一些不与外界异族物种进行繁殖的有机体种群。例如，新墨西哥大学的 William R. Rice和加利福尼亚大学戴维斯分校的 George W. Salt证明，如果他们根据果蝇对某种环境的喜好特性来选择一组果蝇，并将其单独隔离开来繁殖 35代以上，最终所得的结果是，被隔离的果蝇将拒绝与来自环境完全不同的果蝇交配。 13. 进化论者拿不出任何化石证据证明有过渡动物(如半是爬虫半是鸟的动物)出现过。 其实，古生物学家早就知晓有关中间化石(即外形介於各种不同的分类群体之间物种的化石)的许多详尽实例。最有名的化石之一是始祖鸟化石(Archaeopteryx)，它既具有鸟类特有的羽毛特徵，又具有类似恐龙的骨骼结构特徵。研究人员还发现了大量其他有羽毛的动物化石，它们与鸟化石相似的程度，参差不齐。一系列届的化石完整地描述了现代马从小型始祖马(Eohippus)开始的进化过程。鲸的祖先是在陆地上爬行的四肢动物，而在它们之间的过渡动物则是名为 Ambulocetus和 Rodhocetus的两种两栖动物[参看本刊 2002年第 8期 Kata Wong所著的「征服海洋的哺乳动物」一文]。海洋贝壳的化石重现了各种软体动物在千百万年间的进化历程。大约二十多种人科动物(它们并非都是人类的祖先)填补了南方古猿露西(Lucy the australopithecine)和现代人之间的空白。 但创世说者却对这些化石研究成果视而不见。他们声称，始祖鸟并不是爬行动物和鸟类之间的过渡物种，只不过是一种已经灭绝的鸟类，具有某些爬行动物的特徵罢了。创世说者希望进化论者拿出一种匪夷所思、异想天开的怪物，它不能归入到已知的任何一类种群中。即使创世说者承认某一化石是两类物种之间的过渡生物，他们可能还坚持非要看到该化石与后两类物种之间的其他中间化石不可。这类令人恼火的要求可以一个接一个无休止地提出来，而化石记录始终是不完整的，根本不可能满足这样的无理要求。 不过，进化说者可以从分子生物学获得进一步的有力证据。所有有机体都拥有绝大部分的相同基因，但进化论者预见，这些基因的结构及其产物将根据各物种之间的进化关系而分异。遗传学家所说的「分子时钟」将记录这一时间进程。这些分子数据也显示了各种不同的有机体在进化过程中的过渡关系。 14. 生物在解剖层次、细胞层次和分子层次上均有令人惊异的复杂结构特徵；其复杂性哪怕是只差一点点，它们也将无法正常发挥其功能，对此唯一可能的结论就是，生物是神力设计而非进化的产物。 这种所谓的「设计论据」构成了最近抨击进化论的核心说法，而且也是创世说者最早使用的论据之一。1802年，神学家 William Paley撰文说，如果某人在地里捡到一块表，那麼最合乎情理的推论应该是这块表是有人掉在地里的，而不是靠自然力量形成的。Paley声称，由此推知，生物的复杂结构必定也是直接的神力所为。达尔文写了《物种起源》一书来反驳 Paley。该书阐述了作用於遗传特徵的自然选择力量如何逐步地完善复杂的有机体结构的进化过程。 一化又一代的创世说者以眼睛是一种可能靠进化而形成的结构来试图驳倒达尔文的观点。他们认为，眼睛之所以能产生视觉，全凭其各组成部分之间天衣无缝的组合。因此自然选择不可能倾向於眼睛进化过程中所需要的过渡结构(试问半只眼睛有甚麼用呢？)。达尔文似乎对创世说者的这种诘难有先见之明，他指出，即使是「不完整」的眼睛也可能有它的好处(如帮助动物转向有光的方向)，因此可以被遗传下来以待进化过程对其作出进一步的改良。生物学证实了达尔文的分析：研究人员在整个动物王国中都可鉴定出原始的眼睛和感光器官，甚至还通过比较遗传学研究勾画出了眼的进化史。(现在看来，在不同的有机体家族中，眼睛是独立进化的。) 如今鼓吹神力设计的人比其老前辈更加老练，但其论据和目标仍是万变不离其宗。为了驳倒进化论，他们企图证明进化论不可能解释我们所知道的生命，进而坚持认为，唯一站得住脚的替代理论就是，生命是靠一种高深莫测的神力创造出来的。 15. 新近的发现证明，即使在微观层次上，生命也具有某种不可能通过进化产生的复杂性。 「不可简化的复杂性」是《达尔文的黑盒子：进化论面临的生化挑战》一书的作者，列哈依大学的 Michael J. Behe提出的口号。Behe以捕鼠夹作为「不可简化的复杂性」的一个通俗例子。捕鼠夹这种器具的特点是，只要有任何零件丢失，它便不起任何作用，而且它的各个零件只有作为一个整体的组成部分才有价值。Behe宣称，如果说捕鼠夹如此，那麼细菌的鞭毛就更是如此(鞭毛是一种起推进作用的鞭状细胞器，其功能犹如船舶的舷外发动机)。构成鞭毛的蛋白质如鬼斧神工般巧妙地排列成发动机的部件、方向舵以及工程师可能要求采用的其他种种结构。Behe声称，这样复杂巧妙的布局通过进化上的改良而设计出来的可能性实际上等於零，因此证明了它只能是神力表演的绝技。他对於凝血机制以及其他分子系统也表述了类似的观点。 然而进化生物学家已经反驳了这类看法。首先，有些鞭毛的构形比 Behe所提到的鞭毛简单，因此一种鞭毛并不一定需要上述所有组成部分均齐备才能发挥作用。Behe所提到的鞭毛其较高级的组成部分全都可以在自然界的其他地方找到先例，布朗大学的 Kenneth R. Miller及其他研究人员对此已有论述。实际上，整个鞭毛系统与一种名为 Yersinia pestis的细胞器极其相似(鼠疫细菌利用这种细胞器将毒素注射进细胞中)。 关键在於，尽管 Behe声称鞭毛的各组成系统除了用於推进作用以外没有其他任何价值，但实际上这些系统可能具有多种功能，从而有利於鞭毛的进化。因此鞭毛的最终进化过程可能仅仅是通过某种新颖的方式把原先为其他用途进化出来的复杂组成部分重新组合起来。加利福尼亚大学圣迭戈分校的 Russell F. Doolittle所做的研究表明，凝血系统看来是通过改良并完善了最初用於消化的蛋白质而进化的，这与鞭毛的进化有异曲同工之妙。所以，Behe用来作为神力设计证据的「不可简化的复杂性」并非真的不可简化。 另一类复杂性—所谓「特定复杂性」(specified complexity)—是贝乐大学的 William A. Dembski在其著作《设计推理》和《没有免费的午餐》中提出的神力设计论据的核心。他的论据实质上是说，生物的复杂性是任何盲目的、随机的过程永远无法产生的。Dembski声称，唯一合乎逻辑的结论是某位超人的神灵创造了生命并左右其发展，这一说法与 Paley 200年前的论断如出一辙。 Dembski的论据有若干漏洞。他暗示对生物进化的解释只是随机产生或神灵设计，这是不正确的。在圣菲研究所和其他地方研究非线性系统与元胞自动机(cellularautomata)的研究人员已经证明，简单的无向过程能够产生极其复杂的模式。因此，有机体中所呈现的某些复杂性从一定程度上讲，可能是通过我们几乎还不了解的自然现象产生的。然而这完全不等於说生物的复杂性不可能自然地产生。 结论—不科学的创世说 「创世科学」的提法本身就是自相矛盾。现代科学的核心原则就是方法论的自然主义，即力求通过观测到的或可检验的自然机制来解释宇宙。物理学用支配物质与能量的特定概念来描述原子核，并通过实验对这些描述进行检验。只有当实验数据显示先前的描述不足以解释观测到的现象时，物理学家才会引入新的粒子(如夸克)来丰富其理论。而且，这些新粒子的特性并不能随便定义(新粒子的界定受到严格的约束，因为它们必须能纳入到现有的物理学框架中)。 相反，鼓吹神力设计的理论家则搬出各种虚幻莫测的东西，并随意赋予它们以不受约束的各种能力—总之是，怎样能解答当前的问题就怎样说。这样的答案非但不能促进科学探索，反而会阻挡科学探索的道路(如，如何否定万能神灵的存在？)。 神力设计说不能解决任何问题。例如，具有设计能力的神灵是何时介入生命史的？又是怎样介入的？是通过创造第一个 DNA，第一个细胞，还是第一个人？每一物种都是神力设计的吗？抑或只有少数早期物种是神力设计的？鼓吹神力设计说的人常常回避这些问题。他们关於神力设计的说法常常是五花八门，迥然不同，他们也甚至懒得去互相沟通一下以自圆其说。他们采用排除法来进行论证，也就是极力贬低进化论的解释，将其斥为牵强附会或不完整的理论，从而间示只有以神力设计为基础的替代理论者是站得住脚的。 从逻辑上讲，设计说的鼓吹者完全是在误导人：即使某种自然主义的解释有问题，也并不意味著所有这类解释都应该一棍子打死。此外，他们的论述也没有使任意一种神力设计说显得比另一种更合理，实际上就是让听众们自己去作判断，而某些听众在进行这类判断时无疑会用宗教信仰去取代科学概念。 科学研究一次又一次地证明方法论的自然主义可以克服无知，为那些一度看来深不可测的难解之谜找到越来越详尽、合理的答案。有关光的本性、疾病的起源以及脑的机理等问题均是如此。现在进化论正在为破解生命如何形成和发展之谜做著同样的工作。创世说无论以何种名义作掩饰，都不会为这方面的科学研究增添丝毫有价值的东西。

1、数据使用必须承担保护的责任与义务我国数据流通与数据交易主要存在以下问题：数据源活性不够，数据中介机构还处于起步阶段；多源数据的汇集技术尤其是非结构化数据分析技术滞后；缺乏熟悉不同行业并掌握在特定领域使用数据技术的人才。数据的价值在于融合与挖掘，数据流通、交易有利于促进数据的融合和挖掘，搞活数据从而产生效益。数据共享开放、流通交易和数据保护及数据安全对数据技术提出严峻挑战，对法律的制定及执行提出了很高要求。为此，数据使用必须承担保护的责任与义务。2、数字经济是振兴实体经济的精兵利器数字经济牵手传统制造，将推动传统工业快速向数字化、网络化、智能化升级，以工业云、数字工厂、机器人技术等为代表的“智能制造”将促进我国工业装备水平大幅提升、自主创新能力显著增强。数字经济也在引领农业现代化。推进我国数字经济发展要注重加强网络设施建设，夯实数字经济基础支撑。例如，要持续深入实施网络提速降费，推动国家大数据中心建设。要深入推进“两化”融合，提升数字经济应用水平，推进大数据在研发设计、生产制造、管理决策、售后服务等全流程的深度应用。培育个性化定制、众包设计、协同制造等数据驱动的制造业新模式。要促进多方协同创新，繁荣数字经济产业生态，支持产业联盟、行业协会等组织搭建公共服务平台，构建多方协作、互利共赢的产业生态。3、推动数字化转型应用与工业经济的流水线生产不同，数字经济依托云网端，开展网络的协同和定制化的服务，具有强链接、强平台、强数据、强智能等发展特征。以强数据为例，通过采集汇聚、挖掘分析、精准画像来提高认知、驱动决策。为此，需要建立普惠共创的发展观、科学共享的数据观和包容共治的生态观，抓住工业经济向数字经济转型的机遇，推动产业革命；聚焦大连接、大平台、大数据、大智能，推动国家整体的数字化转型以及产业的数字化应用；促进数字经济时代经济和社会均衡发展，不断加强数字治理。4、注重四个“结合” 向“数据强国”迈进领导干部是落实国家大数据战略的行动主体。在国家大数据战略部署背景下，要以大数据提升国家治理能力为目标，以领导干部的现实需求为出发点，帮助领导干部把准形势、用对方法、找好标杆、取得实效，把大数据战略落到实处。5、注重把政府数据开放和市场基于数据的创新结合起来。大数据战略就会成为无源之水，数据开放的价值也就无从显现。要注重把大数据与国家治理创新结合起来，借助大数据实现政府负面清单、权力清单和责任清单的透明化管理，完善大数据监督和技术反腐体系。要注重把大数据与现代产业体系结合起来，包括工业大数据、新兴产业大数据、农业农村大数据等。要注重把大数据与大众创业、万众创新结合起来，培育数据密集型产业。参考资料来源：光明网-在发展与治理中彰显大数据的时代价值

械的读音是xiè。一、释义：作名词：本义是脚镣手铐一类的刑具；械送（加刑具押送）；械索（泛指刑具。用刑具拷掠）；械节（枷械等刑具的结合处）；械解（戴上刑具押送）；械颈（加械于颈）；器物，用具。作动词：拘系；枷住；拘束；械致（拘系押送）；械槛（拘系于囚车）；治。二、笔顺：横、竖、撇、点、横、横、撇、竖、斜钩、撇、点。三、械的组词：机械、器械、药械、军械、耕械、系械、械颈、脱械、缴械、粮械、破械、盗械、甲械、民械、械送、械解、械节、械致、械索、械系、械用、械机、械斗、械数、械器、械具、枪械、木械、斤械、手械、战械、守械。械的例句1、泰州市姜堰巨能起重机械有限公司是一家专业生产具有国内先进水平的吊篮，卷扬机，船用起锚机和打桩机系列产品的企业。2、该负责人介绍，如一台机械出现故障时，上下车刷卡均可在另一台机械上完成，而且公司也会第一时间进行查修，并定期巡查，分批次对机械进行检查。3、为保证达到精确度，机械工人必须要了解测量的基本概念，还必须知道怎样使用机械行业常用的手工工具、测量仪器和量规。4、青州市惠农机械有限公司是生产通风降温、加温加湿设备的专业厂家，位于山东省青州市。5、城市用地变化是一种时空动态变化的复杂地理过程，如何有效地模拟这一过程是该研究领域的一个重要问题，在诸多模拟机械模型里，中元胞自动机具有明显优越性。6、直流电动机具有良好的调速性能、较大的起动转矩和过载能力强等许多优点，因此在很多机械行业中应用。

journal of management studies是顶级期刊吗时间：2022-03-14 来源： 113journal of management studies是顶级期刊吗如果顶级期刊只算UTD，那么JMS不算，如果顶刊范围大一些，JMS基本也是顶刊了《计算机仿真》是不是中文核心期刊？《计算机仿真》是中文核心期刊，在中文核心期刊要目总览第六版），TP 自动化技术、计算机技术类核心期刊表第21位。做有限元模拟好发文章吗？可以发文章，但是很难发到好的期刊上。研究方法一般分为理论分析、实验探究和数值模拟，单独的某一种都可以发文章，其中数值模拟是其中发文章较难的。建议两两结合，比如以模拟为主，配少量实验，会好发一点。我感觉最佳组合是理论+实验，但是只有少部分研究者既精通理论又擅长实验，一般这种文章合作的比较多。在国际顶级期刊发表论文 很牛么楼主 你都说了是国际顶级期刊，你说牛吗？任何一个行业，能占到国际顶级的水平都很牛的 比如你能发一篇nature，影响因子一般在30+，你绝对大牛老师只说了数值模拟软件必须学会，但是没具体规定学哪一个，所以不知道该学哪一个??大概知道凝固模拟方法有相场法、元胞自动机、还有MC，这个钢貌似有共析转变，请问大家这三种方法我怎么选择？顺便推荐几篇简单易懂的文献或书籍吧，谢谢了啊。10人正在APP中讨论 查看最新猜你喜欢用户评论lgt725可以参考一下铸造模拟软件，如PRCAST,华铸CAE等cwzheng既然你们老师让你做这个，那么你们组里肯定有相关的研究基础吧？！应该也有师兄/姐做过相类似的课题吧！？zhao0610楼: Originally posted by cwzheng at 2012-02-14 20:27:02:既然你们老师让你做这个，那么你们组里肯定有相关的研究基础吧？！应该也有师兄/姐做过相类似的课题吧！？之前别人用的是levelset方法，有个师姐做过...不过...师姐，你懂的，所以我比较迷茫zhao0610楼: Originally posted by lgt725 at 2012-02-14 20:16:00:可以参考一下铸造模拟软件，如PRCAST,华铸CAE等怎么参考啊....说得容易....我是要自己编程，难道我还能去买个软件并手动破解不成minleiTX:1.导师要求你做“TC4钛合金的数值模拟”时是否提及较详细的研究内容？TC4钛合金凝固过程中的传热、传质、晶核形成与生长过程数值分析？明确了具体的研究目标后才能质疑、比较、判断和选择研究方法与研究工具；2.“Originally posted by lgt725 at 2012-02-14 20:16:00:可以参考一下铸造模拟软件，如PRCAST,华铸CAE等怎么参考啊....说得容易....我是要自己编程，难道我还能去买个软件并手动破解不成”“编程”的目的是求解研究问题的物理方程并对计算结果进行分析。商用仿真软件一般将物理方程的求解过程内置使研究计算机仿真是核心期刊吗是的，北大收录的计算机仿真这个期刊是核心么计算机仿真主办单位：中国航天科工集团公司第十七研究所出版周期：月刊该刊被以下数据库收录：中国科技论文统计源期刊（2016－2017年度）CSCD 中国科学引文数据库来源期刊（2015-2016年度）（含扩展版）北京大学《中文核心期刊要目总览》来源期刊：2014年版当然是核心期刊，是3核心期刊。请问ACS Applied Materials&Interfaces是顶级期刊吗？ACS Applied Materials&Interfaces是SCI，算不上顶级期刊，但也是很不错的期刊了，IF大概8多一些，且还在缓慢上升，是侧重于材料应用的多学科交叉期刊。能发ACS AMI还是可以的。超声医学数值模拟哪些SCI杂志审稿快和医学相关的话，ultrasonics比较好；Acta Acustica united with Acustica也可以考虑。这两个都容易中，都是4区，关于超声学2区以上的比较少。还可以考虑JASA Express Letters 两个月可接受。UMB侧重应用ULTRASONICS应用与理论均可IEEE UFFC也比较好，偏理论，但也重应用恭喜李老师在我公司润色的论文顺利在中科院2区期刊Journal of Environmental Management发表，投稿经验分享如下：期刊名称：Journal of Environmental Management影响因子：6.789中科院分区：二区一审周期：3个月难易程度评价：投稿后经过两轮修改，最终接收，前后历时近6个月，第一次修改后，专家又提出了一点小问题，又经历了第二轮修改。总体上评审专家提的问题很专业，该期刊也是环境管理类的经典top刊物。非常感谢NativeEE老师的精心润色，论文评审过程没有遇到关于语法方面的问题。