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关于我

院士首席专家、科学研究院北京分院院长、中国科技研究交流中心研究员,中国国际经济文化发展研究中心高级研究员。从事国际发展战略策划, 智能远程经济产业发展、资源整合对接、 项目合作、智能技术软件研发、自动化逻辑设计等。发表论文100余篇,获国内国际优秀成果奖40余项,成果与传略入编大型文献百余部,出版专著《系统现代物理与智能科学技术模型》科学出版社,2015,申报国家科技专著基金项目。

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【原创】现代科学发展1;优化数字科学  

2010-08-14 19:28:19|  分类: 高端科学技术 |  标签: |举报 |字号 订阅

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                     王汰非

      美国世界学术成果研究院院士  香港中国科技研究交流中心研究员

                                         中国国际经济文化发展研究中心高级研究员

                        中国管理科学研究院研究员

                                  在数字全球化时代现代科学滞后于社会,经济与科技数字化发展。数字社会的迅猛发展将引发第四次科技革命 —— 智能数字科技革命。迫使现代科学发展为优化数字科学。为此我们研究优化数字科学基础优化数字自然与社会科学优化数字政治经济学与理想文明社会等基础科学。我们将连续发表欢迎关注交流、 

                  优化数字科学基础

当前人类社会已进入21世纪科技革命前沿 —— 数字科学与数字技术革命时代,社会、科学、科技、经济全球数字化发展。社会的发展、科技的进步和经济的繁荣必将引发21世纪数字科学、科技与数字社会革命,这是社会发展科技进步和经济繁荣的必然趋势。数字科学、技术与数字社会革命将引领推动人类社会进入数字文明理想社会。由此我们提出21世纪(初期)人类社会与科学发展的必然方向及趋势 —— 优化数字科学技术与优化数字社会革命,即优化数字全球化革命。为此引进21世纪新兴高端学科 —— 优化数字科学。用以开展国际数字科学与数字社会工程,引领推动数字社会革命

                              优化数字科学基础

 数字科学发展观 

数字科学之道: 一变万变、万变归一自然变易(易变)之道。道生一,一生二,二生三,三生万物自然生化之道,天人合一自然大同之道。

数字科学认识观:理性、悟性、灵性、全息性统一递进认识观。

数字科学逻辑观 :基本原理、物理逻辑演绎、简明数学表述、规则几何图象。相容自洽、和谐互补、完备统一的统一递进逻辑观。

数字科学进化观 :化泛为简、化广为精、化难为易、化专为通、化通为灵、化灵为妙。简化、优化、精化、进化。触类旁通一通百通统一递进进化观。 

数字科学方法观 :学习、研究、创造、应用统一递进方法观。

用数字科学发展观,审视、变革、发展现代科学。对现代科学(西方理论体系)进行基因重组,知识结构变革,理论体系创新。冲破现代科学经典框架的束缚,更新传统的西方科学格局。用人类高级智能真识宇宙真谛(真理的核心)。 

国际数字科学(科技)标准;自主创新自然进化,人与自然平衡发展。科学社会化产业化、国际化数字化发展。             

数字教育进步标准:优化教育(优化体制、教程、教法),进化智力(理性、悟性、灵性、全息智力),大成人才(学习、研究、创造、应用圣贤全才)。    

 数字社会进步标准:政治与精神文明、科学与物质文明,四大文明有序和谐,高度进化动态平衡统一发展。 

审视变革人类社会在自然界中的特定选择,更新一切传统观念,进行人类生存及活动传统的遗传基因重组,建立世界大秩序、大和谐大平衡、大统一、大文明。开创理想宇宙与理想生命态有序和谐、平衡统一普遍联系的巨系文明世界。

                      社会进步物质文明优化数码特征

世界财富分配黄金优化率:38 % 富士占有62%的财富,62 %的普士占有38 % 的财富,富士人均占有总财富的1.6 % ,普士人均占有总财富的 0.6 % ,二者比率 :12.66。显然黄金优化率是社会与经济发展的优化进化,是物质文明的优化数码特征,从而平衡了当前世界两极分化格局,进入两极优化平衡社会。

                      数字科学巨能科技革命 

用数字科学发展观审视变革现代科学的实证性、表观性和局限性,用数字科学新思维新理念新方法,简化优化精化进化现代科学知识结构,提取现代科学(交叉多学科)统一核心理论,揭示宇宙高深层次整体统一优化数字规律,破译转化应用东方古典科学,求解宇宙终极万能理论,使东西方科学合壁统一,开创统一数字万能科学。还原于大自然。开发索取利用数字宇宙潜能和巨能资源。开展数字技术科学源头创新,成果转化应用,促进大科技大产业大经济发展,引发数字科学巨能科技革命。    

                      数字教育巨能人才革命 

用数字教育发展观,审视变革现代传统教育、经典教程、刻板教法、大令体制、单科专业人才的传统经典模式。用数字教育新思维新理念新方法,简化优化精化进化现代教育与知识结构。优化教育(优化体制、教程和教法),进化智力(理性、悟性、灵性、全息智力),

大成人才(学习、研究、创造、应用巨能圣贤全才)。快速高效优质培养一专多能,多专多能智慧大成数字科学圣贤式人才(群体)。采用在校生特定规范数字教育和社会全民特型数字教育两种方式,优势互补协调平衡全面开发数字教育巨能人才资源工程。   

数字教育巨能人才工程将引领21世纪(后)数字科学巨能科技革命,造就高于现代西式博、硕士学位的数字科学圣贤士大成人才出现。

      在国际开创精通4 ~ 5 门学科或专业,具有4 ~ 5 项国际创新成果的圣士学位,精通2~ 3 门学科或专业,具有2 ~ 3 项国际创新成果的贤士学位,创造数字科学圣贤士国际巨能全才金字塔,造就智慧大成世界伟人(群体)。   

                     优化数字科学结构及特点

优化数字科学包括;优化数字自然与社会科学等。优化数字技术科学包括;优化数字自然与社会技术科学等。

数字自然科学包括数字基础科学:数字数学、数字物理学、数字化学、数字力学、数字生物学、数字天文学等。

数字自然技术科学包括;数字高端与实用技术科学、仿真模拟技术科学、数字科学实验、数字巨能技术科学(终极核巨能技术科学、引力结合能技术科学、宏观(黑洞)结合能技术科学、宇宙热爆炸技术科学等)。

 数字社会科学包括;数字经济学、数字运筹学、数字系统学、数字管理学等。 

数字社会技术科学包括;数字经济技术科学、数字运筹技术科学、数字系统技术科学、数字管理技术科学等。

数字科学从整体上具有三个基本特点:

1  数字科学理论体系的表现形式,是一个严整的演绎结构。即数字分析公理系统。

 2  建立数字科学理论体系的方法是数字分析公理化。

3  数字科学的研究成果,理论与方法,作为一般的研究工具是由数字分析语言、数字分析模型和数字分析方法三者构成的互相联系的整体。

 科学的这种数字分析化过程,来源于宇宙及物质具有优化理想数字结构及其数字分析逻辑规律。这种优化理想数字结构及数字分析逻辑规律具有普适性,普遍适用微观、宏观和宇观物质结构及运动。普遍适用人类社会各领域各系统运筹。宇宙及物质的优化理想数字结构具有局域与整体过程的相互联系及全息统一规律。理论与计算、实验与观测表明,整体自然界是按照严格、严密的数字分析规律演化发展及运动的。现代科学各学科的数学过程、形式、方法已经证明了这一结论。这里应指出的是数字数学是两个不同的概念,数字科学是在数学基础上建立起来的数字分析新学科,将普遍应用于计算机网络系统。优化数字科学是用数字分析的方法破译揭示、分析计算自然界统一完备整体的优化规律。类比数学的最优化理论、费波那奇序列,0.618优选法等的数学规律,我们综合分析了微观、宏观和宇观物质结构及运动规律,发现宇宙物质结构及运动具有优化理想数字分析逻辑规律。经数字分析的计算结果与科学实验及天文观测数值具有精确度较高的拟合,

经理论修正可达到精确值。计算机原理就是数字科学逻辑,计算机在当前社会各领域广泛的应用已经证明数字科学及其应用的普适性。理论与计算、实验与观测表明,宇宙及物质具有优化理想数字结构及其数字分析逻辑规律。按照宇宙学理论,宇宙是自足自洽的,按照完全确定的规律演化及发展。人类是宇宙的产物,人类社会发展和自然界具有普遍联系,为此提出悖论:

人类社会及发展是自足自洽的遵从自然规律,按照完全确定的优化数字规律演化及发展。

从唯物辩证法观点来看,科学的数字化是有其客观基础的,时间与空间是物质存在的基本形式,时空本身具有定性定量化结构及运动现实世界的一切事物都有质的和量的规定性,是质和量的统一。而数字科学正是时空形式和物质质和量的定性定量化分析关系。用数字科学公理系统、数字语言、模型和方法可以描述自然界和人类社会统一完备的整体规律。自然界结构及运动具有量子性、全息性和规范协变守恒性,而数字科学完全具备这些自然性质,因此,数字科学为优化理想巨系科学系统,包括宇宙高深层次整体统一规律和宇宙终极理论。将能定性定量表述分析宇宙起源演化、运动发展的全部过程及其变化状态和规律。数字科学革命是21世纪(后)人类社会与科学发展的必然方向及趋势,数字全球化革命将开创数字世界化宇宙化伟大的新纪元!                                

                  数字科学基础

    古典科学基础

数字科学早在我国古代科学文明中得到了广泛的应用。周易、易经、伏六十四卦、太极图、河图、洛书、老子的道德经、孙子兵法等科学典故中应用的是“术数科学”的“九气归元”说。术数科学与九气归元逻辑正是数字科学的全息量子形式。九气归元说是现代数学的“一进制” 逻辑。如易经中的八卦为八个方向加上中心,即用九个数字表示万物万变的数字规律。万变不离其宗九气归元逻辑。老子的宇宙生化大律道生一一生二,二生三,三生万物,也是应用了九气归元逻辑,六十四卦是八卦倍比规律,德国数学家莱布尼兹就是通过破译伏六十四卦的卦象排列次序而发现了二进制。其中六十四卦的卦象(—,— —)破译为二进制(1,0),建立了计算机逻辑基础。发展为现代数字网络时代,得到超越广泛的应用。研究表明,九气归元说将发展现代数学,引进一进制逻辑的全息量子数学。九气归元说的九气为 1,2,。。。 9自然数,归元为0。十进制可转换为二进制,同理十进制也可转换为一进制。研究表明,十进制的数域通过一定的逻辑变换可转化为一进制的量子数,因此量子数具有群性质和全息性。一进制逻辑遵从数学运算规律。按照一进制逻辑全息量子数1~ 9构成群,环、域。量子数1~ 9包含1 到无穷大所有自然数域,量子数学包含中国古律术数。 按照量子数学规律可研制一进制逻辑的计算机,用以描述宇宙“一变万变,万变归一”的数字规律。用量子数学规律可同时给出命题{1,1}和费马定理的普遍证明。全息量子数学建立了宇宙量子化的数字逻辑基础。 

                         现代自然科学基础

    在近代随着科学与科技的发展,科学的数学化过程加快了,科学家们越来越认识到数学在研究自然界中的重大作用。伽利略曾经宣称:自然界这部伟大的书是用数学语言写成的。他把数学方法和实验方法结合起来,系统地应用到力学的研究中去,他是科学数学化的一位先驱。笛卡儿也非常重视数学,他认为科学的本质在数学,因为只有用数学的方法才能对一切自然现象给予解释并作出证明,他企图使数学方法 成为解决一切科学问题的普遍工具。伽利略和笛卡儿的科学数学化的思想影响了后来自然科学的发展过程。自牛顿开始,由于微积分的出现,力学的数学化逐的趋于完善。力学的数学化过程表现为:力学的基本规律可用数学语言表示,力学问题可用可用数学方法解决。对力学作用的结果可作出数量上的预测,力学的发展要求数学相应的发展,从微积分到向量代数、向量分析、变分法,表明了力学数学化的实际过程。十九世纪六十年代,麦克斯韦建立了系统严密的电磁场理论,揭示了电场与磁场之间的联系,用麦克斯韦方程组的数学形式表示出电磁场遵从的规律。物理学的数学化过程更为严谨、和谐、统一。当代物理学许多重大成果是在数学工具下完成的,其历来表述也采用数学形式。如爱因斯坦的相对论理性运用了黎曼几何与张量分析。薛定谔的波动力学运用了群论与希尔伯特的函数空间理论表述等。现代物理学理论已经公理化了,用数学语言、模型、方法表述物理规律。

     因此数字科学具有广泛的现代科学基础,数字科学是在数学基础上建立起来的“数字分析”新学科,将普遍应用于计算机网络系统。由此可建立:数字物理学、数字化学、数字力学、数字天文学等。即自然科学数字化。数字科学的计算机网络系统可进行教学、科学研究、科学实验、天文观测、太空航天、核试验等系列科学活动。进入数字科学网络时代。

                      社会科学基础 

社会科学的数学过程首先在经济学中加快了进程,早在十七世纪现代政治经济学始祖威廉。配第试图把数学方法应用到经济学中,写出了《政治算术》(1690)。十九世纪马克思为了使经济学学精确化,深入钻研了数学,写出了《数学手稿》重要著作。在《资本论》中系统运用了数学符号、图式和公式。如第一卷中的价值运动形式,第二卷中再生产的两个图式,第三卷中在纯粹数学范畴内分析了利用率和剩余价值率的关系等。20世纪初产生了经济计量学,将政治经济学、统计学和数学三者相结合,对经济现象的数量关系进行研究。由于现代社会经济关系的复杂多元化,许多现代数学方法都被应用,其中有矩阵、集合论、数理逻辑、概率论、图论等。

除了经济学外,其它社会科学也开始了数学化过程,目前被广泛地应用于社会科学的数学方法已发展为运筹学。其中包括线性规划、整数规划、组合论、网络理论、图论、几何规划、排队论、最优化理论、策略论等。运筹学的方法是研究自然系统和社会系统普遍应用的数学方法,已渗透到各门科学中去,构成系统科学的基础。在以上基础上可建立数字经济学、数字运筹学和数字系统学的计算机网络系统,以适应现代经济和社会科学的快速高效发展。

    综上所述,现代自然科学与社会科学发展方向和趋势为数字科学计算机网络系统,这是21世纪(后)社会与科学发展的必然要求。数字科学程式;

数字分析公理系统 — 数字分析公理化 — 数字分析模型 — 数字分析方法 — 数字计算结果 — 实验观测结果                           

                 二 数字科学逻辑分析

数字科学逻辑

依据现代自然科学多学科交叉统一核心理论,用计算机系统对相关重大科学实验和天文观测数据进行大量的计算、逻辑分析、归纳整理,得出结论:

  宇宙具有数字优化结构,按照完全确定的数字优化规律演化运动及发展。

由理论计算、实验与观测数据表明,这一结论普适微观、宏观和宇观物质演化运动及发展规律。

   经数字科学逻辑分析计算表明,地太空间是太阳系数字优化结构最佳位置。太阳系是银河系数字优化结构最佳位置。银河系是星系团数字优化结构最佳位置。人体生命结构是(银河系)太阳系数字优化结构智能生命体。分子具有物质数字优化结构,原子具有分子数字优化结构,原子核具有原子数字优化结构,核子具有原子核数字优化结构。

众所周知,二进制是计算机基本数字逻辑。由以上结论将宇宙类比计算机系统,那么宇宙演化运动及发展将存在着数字科学逻辑。由此推断,用以描述自然规律的自然科学系统中必然具有相应的数字科学逻辑。

数字科学逻辑的基本性质。理想优化性、自足自洽性、预定协变性、全息守恒性、和谐整体性、完备统一性。

数字科学逻辑将揭示宇宙自足自洽理想优化结构、预定协变全息守恒数字逻辑关系、整体和谐完备统一规律。

经科学逻辑研究、计算分析、实验与观测数据对比,归纳出宇宙数字科学数理逻辑。具有深刻的物理和宇宙学意义遵从统一的数理逻辑规律。将普适微观、宏观和宇观物质优化结构、演化运动及发展规律。目前被人们发现的数学优选法是数字科学逻辑的一种数学类型,不具有物理意义。实践表明,优选法在社会生产活动中具有广泛的应用产生低耗高效的经济与社会价值。二进制是计算机基本数字逻辑,产生了现代网络信息时代席卷全球。将具有物理和宇宙学意义的数字科学逻辑广泛应用到社会与教育领域、科学领域、科学实验、科学技术、核能核工业、航空航天事业等可引发数字科学(科技)革命和巨能动力技术革命。

                              数字微观科学 

经过对原子核质能结构逻辑的物理演绎和数学分析,发现了原子核质能结构遵循数学分析规律,具有数字科学逻辑。用数字科学逻辑 分析计算的原子核质能结构物理量与实验值具有很好的拟合,通过理论误差关系的修正可达到物理量的精确数值,并具有普适性。用数字科学逻辑分析方法可计算出原子核及夸克质能结构尺度及其分布规律。可推广到超夸克深层次终极核范畴。从而揭示出终极核巨能分布规律。计算与分析表明,原子核至终极核之间具有周期性优化理想结构,并可推广到基本粒子结构中,遵从数字科学逻辑和统一的数学与物理分析规律。用数字科学逻辑分析方法可揭示核巨能分布的物理规律,变革发展现代核高能为核巨能,为开发提取研制物质与黑洞潜存的核巨能提供充分的科学理论与可靠的实验数据。

数字科学逻辑为核物理、粒子物理、量子力学、黑洞物理等交叉多学科统一协调发展提出了新的课题,使微观物理深入发展以期建立数字微观科学,从而开辟数字现代物理科学新领域,使现代科学技术向数字科学技术发展, 科学实验向数字仿真发展,核高能向终极核巨能发展,进入数字科学(科技)与终极核巨能动力大工业时代。 

以上研究表明,现代科学理性认识论将向数字科学逻辑认识论发展。因此数字科学逻辑认识论是现代与未来科学认识论的发展方向和必然趋势。数字科学将变革发展现代科学认识论、方法论。更新现代科学结构和传统模式,超越经典科学研究程式 —— 科学假说、理论模型、逻辑演绎(证明)、实验验证、理论应用等。这一经典科学研究程式已不在适应现代科技高速发展,落后于数字科技时代。因此对经典科学研究方法和程式加以简化、优化、进化、精化为现代数字科学方法和程式,形成快速高效优化的数字科学体系。现代数字科学将保持现代科学体系的完整性和系统性,修正完备现代科学的局限性、表观性和实证性,从基本数理逻辑上揭示宇宙高深层次整体统一规律和未来数字科学整体规律。  

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