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复杂系统研究:中医基础理论与演化计算模型
其他题名Research on Complex System:Traditional Chinese Medicine Theory and Evolutionary Compuing Model
董向辉
学位类型工学博士
导师戴汝为
2004-04-01
学位授予单位中国科学院研究生院
学位授予地点中国科学院自动化研究所
学位专业模式识别与智能系统
关键词复杂系统 中医 演化计算 二倍体 哈密顿路径问题 Complex System Traditional Chinese Medicine Diploidy Hamiltonian Cycle Problem
摘要复杂系统研究是新时期提出的新挑战。我们认为,复杂系统研究应该是交叉学科的研究。面对复杂系统的复杂性,我们应充分集成各学科的思想和认识,集成定性的理论和定量的方法,集成人的思维能力和计算机的计算能力,也就是采用从定性到定量的综合集成方法。本文总结探讨了复杂系统的主要领域和研究方法,采用综合集成的思路探讨了三个方面:复杂系统研究方法,中医理论的阐述分析,作为研究手段的演化计算模型。我们讨论了开放复杂巨系统理论、SFI学派、控制论方法、中医理论等多个学科的思想,深入分析了还原方法和整体分析方法,系统研究的层次方向、建模手段,以及独具特色的中医理论方法。最终我们总结出功能关系综合分析作为复杂系统研究的综合方法,来研究分析复杂系统的整体结构、功能和内外部关系。中医理论是中国独一无二的复杂系统研究成果。基于对复杂系统 的认识,通过对中医哲学方法论和西方科学研究方法论的比较讨论,我们尝试回答了中医理论的有效性问题。在此背景下,本文从复杂系统角度重新阐述和分析了中医理论体系的主要内容和方法概念,从哲学观、方法论高度重新勾勒了中医理论的基本框架:整体观人天观、 阴阳五行学说、脏腑经络模型、诊断治疗理论实践,为结合中医理论和复杂系统研究走出了重要的一步。演化计算模型是复杂系统研究的重要手段。我们发现遗传算法和自然界生物存在的许多重大差距实际是一个密切关联的复杂系统不同方面。通过对二倍体结构、显隐性机制、减数分裂过程、动态环境的综合讨论,理清了这些结构和机制之间的功能关系。我们认为结构和 相应的操作是在漫长的协同演化过程中相互适应不可分割的。而遗传算法的以往研究中往往只看到其中一个方面,对环境和算法模型的考虑过于简单,从而没有理清这一重要机制系统的意义和作用。我们将这一机制系统引入演化计算模型设计,并对哈密顿路径问题进行测试,实验效果良好。这样,就从算法、模型、生物学各方面对演化计算模型作出了发展,加深了认识。
其他摘要Complex system is a new challenge to our era.We conclude that complex system research must be cross-discipline research.To conquer the complexity of complex system,we should synthesize theories from multi disciplines,qualitative and quantitative:methods,thinking of mankind and computing of computer. First the main areas and methods of complex system research are summarized.Guided by metasynthesis theory,we studied the methOds for complex system research,restated Traditional Chinese Medicine(TCM) theory in new view,developed an evolutionary computing model in practice. For methodology,the Open Complex Giant System theory,work of Santa Fe Institute,Cybernetics method and TCM theOry are discussed in depth·After study on Reductionism,Holism,bottom-up,top-down, modeling approach and TCM method,we synthesized a Function-Relation method to study the global structure,function and relations in complex system. TCM is a unique accomplishment on complex system in China.We tried to answer an essential question by comparing TCM philosophy and Scientific methodology:How can TCM be effective in practice and be different from western science at the same time?The main framework and ideas of TCM are restated in systematic view,especially the holism idea, the man.earth relation idea,Yin-Yang and Five Phrases model. Evolutionary Computing model is a major approach for complex system research.We observed that most difference between Genetic Algorithms and nature fall into the same system:diploidy structure, dominance mechanism,meiosis and the dynamic environment.The former GA research only studied part of this complex integrated system,didn't realize the structure and its operation come from coevolution and fit each other.A new evolutionary computing model was designed to implement this,tested on a Hamiltonian Cycle Problem.The experiment developed our understandings on algorithm,model and biology.
馆藏号XWLW804
其他标识符804
语种中文
文献类型学位论文
条目标识符http://ir.ia.ac.cn/handle/173211/5796
专题毕业生_博士学位论文
推荐引用方式
GB/T 7714
董向辉. 复杂系统研究:中医基础理论与演化计算模型[D]. 中国科学院自动化研究所. 中国科学院研究生院,2004.
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