馬藹乃-錢學森的創(chuàng)新思想

1、學習錢學森的創(chuàng)新思想“錢學森之問”,Prof. Ma AinaiEmail:ainaima@pku.edu.cn,RS&GIS, PKU,馬藹乃,遙感與地理信息系統(tǒng)所（地球與空間科學學院）信息科學研究中心（計算機與信息科學學院）環(huán)境工程研究所（環(huán)境科學與工程學院）現(xiàn)代科學與哲學研究中心（哲學與宗教學院）,2010年5月19日星期三 14 : 00 – 17 : 00 中國科學院 地理所,,,錢學森1911

2、 – 2009,1956,2008.1.19,1990s,錢學森 - 大成智慧者(1911 - 2009)1935-1955（對美國火箭、航天貢獻）1955-1982（對中國火箭、航天貢獻）1982-2009（第三個成就，大成智慧）當代世界尚無超越之人Ervin Laszlo 廣義進化論，系統(tǒng)論，哲學家（1932 - ）,,1現(xiàn)代科學技術體系2社會主義總體設計3天地人機信息網絡4數字圖像信息模型5大成智慧教育方案

3、6第二次的文藝復興,1現(xiàn)代科學技術體系,現(xiàn)代科學技術體系近20年；10冊手寫書信集，發(fā)表了3000余封信；向各類專家請教、討論、指出問題；先后組織了數十人、10多人的研究組、6人的研究組；定期討論、研究。,,錢學森研究,,錢學森的科學技術體系 - 開放的復雜巨系統(tǒng),文藝創(chuàng)作,人體科學,人天觀,（1981 年提出）1983 1985 1986 1996,系統(tǒng)科學,地理哲學,地理

4、科學,,當前比較公認學科分類 （還原論）,二分法：,學科分類,社會學科：文、史、哲、政、經、法。,自然科學：數、理、化、天、地、生。,三分法：,社會科學：經濟、政治、法律、軍事、社會、管理。,自然科學：數學、力學、天文、物理、化學、生命科學、地球科學等（理科）工程技術：材料、能源、建筑、化工、水利、農業(yè)、林業(yè)、醫(yī)學等（工科）交叉學科：物理化學、生物物理、生物化學、地球物理、地球化學等（交叉）,人文學科：哲學、美學、人學、文學

5、、邏輯、心理、 倫理（道德）、歷史、教育、宗教。,學科分類,學科分類,社會科學：經濟、政治、法律、軍事、社會、管理。,學科分類,自然科學：數學、力學、天文、物理、化學、生命科學、地球科學等（理科）工程技術：材料、能源、土木、熱工、化工、農業(yè)、林業(yè)、醫(yī)學等（工科）交叉學科：物理化學、生物物理、生物化學、地球物理、地球化學等（交叉）,人文學科：哲學、美學、人學、文學、邏輯、心理、

6、 倫理（道德）、歷史、教育、宗教。,社會學科：文、史、哲、政、經、法。,以公認學科分類為準,二分法：,三分法：,自然科學：數、理、化、天、地、生。,地理科學,人體科學,系統(tǒng)科學,思維科學,行為科學,許多學者不理解：“胡說八道”“邏輯混亂”,軍事科學,建筑科學,數學科學,,現(xiàn)代地理科學,Modern Geographic Science,基楚科學,技術科學,工程技術,理論地理科學,部門地理科學,

7、區(qū)域地理科學,,,,,Theoretical Geographic Science,Department Geographic Science,Regional Geographic Science,,地理觀察學（Geographic Observation）RS,,地理測量學（Geographic Measurement）RM,,地理實驗學（Geographic Experiment）VR,,,地理信息科學,地理計量學（Geograp

8、hic Metrology）DCS,,環(huán)境工程（Environment Engineering ）,,生態(tài)系統(tǒng)（Ecosystem）,,,,,,資源調查（Resource Investigation）,人口調控（Population Controlling）,城鄉(xiāng)建設（Cities and Towns Construction）,基礎設施（Foundational Installation）,產業(yè)結構（Estates Structure

9、）,地理系統(tǒng)工程,Geographic Engineering Science,（Geographic Information Science）GIS,,,1996年北京大學學報（自然科學版） 馬藹乃：《論地理科學的發(fā)展》,錢學森1996年1月18日致馬藹乃信,解讀 11997,此圖2001年，錢學森看過：“曾想用三維圖式表示但是太復雜了，還是二維吧！”,地理科學導論自然科學與社會科學之間的橋梁科學地理信息科學天地人機

10、信息一體化網絡系統(tǒng)地理系統(tǒng)工程可持續(xù)發(fā)展的基礎理論地理科學與哲學復雜性科學的理論2005-2007 高等教育出版社出版,2008年324次香山科學會議,,Prof. Ma AinaiEmail: ainaima@pku.edu.cn,RS&GIS, PKU,錢學森的現(xiàn)代科學技術體系 - 開放的復雜巨系統(tǒng),文藝創(chuàng)作,人體科學,人天觀,（1981 年提出）1983 1985 1986 19

11、96,地理科學與現(xiàn)代科學技術體系2009年 初稿（錢永剛來取）2010年 科學出版社（審稿）,2009.10.31錢學森辭世錢學森之問科學思想能否繼承,,錢學森的科學技術體系 - 開放的復雜巨系統(tǒng),文藝創(chuàng)作,人體科學,人天觀,（1981 年提出）1983 1985 1986 1996,系統(tǒng)科學,地理哲學,地理科學,矛盾論,實踐論,（1）能否概括還原

12、論科學分類體系？,,,,,馬克思哲學與橋梁哲學,社 會 科 學,人文 – 美學學科,,,,,地理科學,人體科學,建筑科學,軍事科學,自然科學,,,,,系統(tǒng)科學,數學科學,思維科學,行為科學,解讀 22009.12.8,力學自然科學基礎物理力學、化學力學、生物力學地質力學、天體力學輻射地理科學——地貌動力學建筑科學——材料、結構等力學軍事

13、科學——軍工力學人體科學——人體力學力學系統(tǒng)、數學力學力學思維、力學行為,理論力學,流體力學,氣體力學,流變力學,顆粒力學,塑性力學,彈性力學,風沙流力學,沙塵暴力學,挾沙水流力學(河流、海岸、海洋),泥石流力學,熔巖流力學,粒雪流力學,凍土流力學,巖溶水流力學,冰川流力學,靜力學,動力學,構造力學,褶皺力學,斷層力學,地震力學,滑坡力學,地應力學,漿體力學,地下水動力學,材料力學,建筑力學,人工地貌力學,動力地貌的力學系統(tǒng),水

14、科學-水圈-水利自然科學-社會科學-人文學科水文科學、水利工程、水利經濟“水”文化學輻射地理科學——水圈地理科學建筑科學——建筑水利科學軍事科學——軍事水利科學人體科學——人體中水科學水系統(tǒng)學、水數學學水思維學、水行為學,經濟社會科學基礎政治經濟、經濟法律、管理經濟社會經濟輻射地理科學——經濟地理建筑科學——建筑經濟軍事科學——軍事經濟人體科學——醫(yī)藥經濟經濟系統(tǒng)、經濟數學經濟思維、經濟行為,歷史

15、人文學科自然史、社會史、經濟史人類史、哲學史、宗教史輻射地理科學——歷史地理、地理史建筑科學——歷史建筑、建筑史軍事科學——歷史軍事、軍事史人體科學——人體演化、人體史歷史系統(tǒng)、數學史歷史思維、行為史,各位可以對任意一個學科進行分析從而理解錢學森指點江山的智慧,（2）是否發(fā)展了陰陽五行的整體論？,,Prof. Ma AinaiEmail: ainaima@pku.edu.cn,RS&GIS, P

16、KU,太 極Tai - Ji,陰,陽,易 – 道的圖像 – 運動中的空間,,,一分為二,,Prof. Ma AinaiEmail: ainaima@pku.edu.cn,RS&GIS, PKU,易 – 道的屬性：五行與地理 - 物理 - 化學,,金,水,木,火,土,,,,,,,,,,,五行 圈層（物態(tài)） 相生 作用 相克 作用金 巖石（固） 金

17、生水 潮解 金克木 分裂木 生物（生命） 木生火 燃燒 木克土 吸取水 水 （液） 水生木 生長 水克火 消防火 氣 （氣） 火生土 氧化 火克金 熔化土 土（顆粒）土生金

18、 成巖 土克水 堤防,三段論： A = B，B = C，A = C。辯證易：金生水，水生木，金克木。,,,,,,,星系系統(tǒng),地理系統(tǒng),物理 - 地理 - 事理 – 生理 – 心理 —— “理即規(guī)律”,,,,,,人體系統(tǒng),人腦系統(tǒng),社會系統(tǒng),自然科學,社會科學,橋梁科學,許國志主編：系統(tǒng)科學，2000,,,思維科學,,人體科學,軍事科學,,,系統(tǒng)科學,數學科學,哲學

19、系統(tǒng),美學藝術,行為科學,社會科學,,地理科學,建筑科學,,自然科學,宇宙系統(tǒng),,,復雜度,解讀 32009.12.22,陰陽五行（具有局限性）現(xiàn)代科學技術體系，發(fā)展了古文化,1、人腦太極 ，左（陽，哲學）右（陰，美學）半腦 （木）,2、人體科學（陽，顯）行為科學（陰，隱）構成太極（水）,3、社會科學（陽，顯）軍事科學（陰，隱）構成太極（金）,4、地理

20、科學（陽，顯）建筑科學（陰，隱）構成太極（土）,5、星體科學（陽，顯）自然科學（陰，隱）構成太極（火）,,金,水,木,火,土,,,,,,陽：社會陰：謀略,陽：人體陰：行為,陽：地理陰：人工,陽：哲學陰：美學,陽：星體陰：自然,生為陽克為陰,,,思維科學,,人體科學,謀略科學,,,系統(tǒng)科學,數學科學,哲學系統(tǒng),美學藝術,行為科學,社會科學,,地理科

21、學,建筑科學,,自然科學,宇宙系統(tǒng),,,復雜度,5,4,3,2,1,火,土,金,水,木,陰陽五行2，5數穩(wěn)定、寬泛想象空間很大,各位可以運用古代文化進行分析辨證 – 非科學悟性 – 非理性,（3）是否是開放的復雜巨系統(tǒng)？,地理科學導論自然科學與社會科學之間的橋梁科學地理信息科學天地人機信息一體化網絡系統(tǒng)地理系統(tǒng)工程可持續(xù)發(fā)展的基礎理論地理科學與哲學復雜性科學的理論

22、2005-2007 高等教育出版社出版,,,,,,,,,,,,,,,,,,,哲學,數學哲學,系統(tǒng)論,自然辯證法,地理哲學,唯物史觀,建筑哲學,天人觀,認識論,社會學,軍事哲學,文藝理論,哲學橋梁,數學科學,系統(tǒng)科學,自然科學,地理科學,社會科學,建筑科學,人體科學,思維科學,行為科學,軍事科學,美學藝術,基礎科學,技術科學,工程技術,前科學,理論數學科學,信息數學科學,應用數學,心算,系統(tǒng)科學,系統(tǒng)工程,理論自然科學,實驗,理論地理科學

23、,地理信息科學,地理系統(tǒng)工程,野外觀測,理論社會科學,社會信息科學,社會系統(tǒng)工程,社會調查,理論建筑科學,建筑信息科學,人工系統(tǒng)工程,民居等,整體思辨,理論人體科學,人體信息科學,生態(tài)系統(tǒng)醫(yī)學,中醫(yī),理論思維科學,思維信息科學,教育系統(tǒng)工程,夢境,,,創(chuàng)新系統(tǒng)工程,行為,理論軍事科學,孫子兵法,藝術創(chuàng)作,藝術系統(tǒng),美學,生活體驗,元科技,科技集合,12,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,,13,14,15,復雜性科學,工程

24、技術科學,科學前沿,信息系統(tǒng),信息科學,自然信息科學,自然系統(tǒng),理論行為科學,軍事系統(tǒng)工程,行為信息科學,軍事信息科學,,,,,,,,哲學橋梁,基礎科學,技術科學,工程技術,,,,,哲學,復雜性科學,信息科學,工程技術科學,前沿性科學,開放的、復雜巨系統(tǒng)工程,信息系統(tǒng)工程,科學哲學,技術哲學,工程哲學,復雜性哲學,開放的、復雜的計算機網絡系統(tǒng),信息哲學,信息論（學）,信息系統(tǒng),工程哲學,復雜理論學,虛擬現(xiàn)實與真實工程理論,虛擬

25、現(xiàn)實與真實工程的信息系統(tǒng),真實工程系統(tǒng),當今科學技術體系，一方面分工越來越精細，另一方面綜合越來越強勁。錢學森對科學技術體系的分類，突破了恩格斯以研究科學對象矛盾的特殊性為原則，增加了系統(tǒng)的整體性，認為世界是一個整體，局部與整體的關系不是“加和”的關系，而是綜合出“新質”的關系。 人類認識世界的能力，是依靠頭腦，認識和發(fā)現(xiàn)規(guī)律，建立科學理論；人類改造世界的能力，是依靠勞動與創(chuàng)造性的實踐，建立技術科學。

26、 雖然現(xiàn)代科學也講“分析與綜合”，也講“跨學科研究”，但是從總體上把握現(xiàn)代科學技術體系的學者很少，對復雜性科學研究的學者，逐漸多了起來，但是能夠從“總體上馳騁整個科學技術體系”的學者，仍然是“鳳毛麟角”的。,2社會主義建設總體設計部,,20世紀80年代,,自,然,環(huán),境,境,,,環(huán),人,工,人地系統(tǒng)工程,地理系統(tǒng)工程,社會系統(tǒng)工程,物質文明,政治文明,精神文明,七一冰川,生態(tài)文明,城市,社會主義建設的總體設計部是人地系統(tǒng)

27、工程,是否是開放的復雜巨系統(tǒng)？,社會系統(tǒng)工程,地理系統(tǒng)工程,人地系統(tǒng)工程,人口是交集,從定性到定量的綜合集成研討廳（計算機網絡）,方法,現(xiàn)代科學技術體系數據中心,社會主義建設總體設計,從定性到定量綜合集成,黨、政、軍各級、各部領導層,內聯(lián)網絡站（Intranet）,外聯(lián)網絡站（Internet）,綜合集成研討廳的信息系統(tǒng)工程,,,,,中央網,計算機網絡及硬件平臺,服 務

28、 器,干部群,用 戶 群 黨、政、軍各級、各部領導層,專家群,學者群,數 據

29、 庫,交換機,交換機,,,,交換機,社會主義建設的總體設計部，是一個建立在計算機網絡平臺上的，為國家各級的領導層服務的，開放的復雜巨信息系統(tǒng)工程，按照中國特色的社會主義建設，中國共產黨具有絕對的領導權，因此總書記就是總設計師，鄧小平就曾經是總設計師，黨中央的政治局就是總體設計部。 過去總是與外國比較，美國的蘭特公司，是參謀部的作用，將總體設計部比作“參謀部”，與一元化的領導不一致，關系不順。如果各級黨委都是各

30、級的“總設計部”，那么領導關系就理順了，體制機制的改革方向也清晰了，周恩來總理生前的希望也就能夠實現(xiàn)了。,3天地人機信息一體化網絡系統(tǒng),是否是開放的復雜巨系統(tǒng)？,,輸入（Input）,輸入（Input）,決策層（Policymaker),管理層（Manager）,專家層（Expert）,技術層（Technician）,,,,影像庫 （IB）,,,遙感信息模型 (RSIM),,,,,,,,,圖形庫（GB/CAD）,,,

31、屬性庫（AB）,數據庫（DB）,,知識庫（KB）,邏輯庫（LB）,,,,,地理信息編碼模型 （GICM）,,方法庫（MeB）,,模型庫（MoB）,,,,,,輸出（Output）,,,,,,規(guī)劃模型（PM）,,博弈模型（GM）,,對地觀測信息系統(tǒng)（EOIS）,人地信息系統(tǒng)M&EIS,,用戶User,波譜庫 （SB）,,,虛擬現(xiàn)實系統(tǒng) （VRS）,地面數據（GD）,,,,,,,定位衛(wèi)星系統(tǒng)（PS）,

32、通信衛(wèi)星系統(tǒng)（CSS）,遙感衛(wèi)星系統(tǒng)（RSS）,遙測衛(wèi)星系統(tǒng)（DCS）,地理系統(tǒng)工程管理信息系統(tǒng)（GSEMIS）,地理系統(tǒng)工程決策信息系統(tǒng)（GSEDIS）,地理專家信息系統(tǒng)（GEIS）,地理信息系統(tǒng)GIS,遙感信息系統(tǒng)RSIS,天地人機信息一體化網絡系統(tǒng) – 開放的復雜巨系統(tǒng),社會科學,自然科學,1980,1975,1980,1982,1987,1987,1987,1991,1993,1995,2001,20

33、01,1982,1993,1975,3S,錢學森1996年6月9日致馬藹乃信,,錢學森的科學技術體系 - 開放的復雜巨系統(tǒng),文藝創(chuàng)作,人體科學,人天觀,（1981 年提出）1983 1985 1986 1996,創(chuàng)建系統(tǒng)學,系統(tǒng)工程,控制論博弈論運籌學人工智能,,輸入（Input）,輸入（Input）,決策層（Policymaker),管理層（Manager）,專家層（Expert）,技術層（

34、Technician）,,,,影像庫 （IB）,,,遙感信息模型 (RSIM),,,,,,,,,圖形庫（GB/CAD）,,,屬性庫（AB）,數據庫（DB）,,知識庫（KB）,邏輯庫（LB）,,,,,地理信息編碼模型 （GICM）,,方法庫（MeB）,,模型庫（MoB）,,,,,,輸出（Output）,,,,,,規(guī)劃模型（PM）,,博弈模型（GM）,,對地觀測信息系統(tǒng)（EOIS）,人地信息系統(tǒng)M

35、&EIS,,用戶User,波譜庫 （SB）,,,虛擬現(xiàn)實系統(tǒng) （VRS）,地面數據（GD）,,,,,,,定位衛(wèi)星系統(tǒng)（PS）,通信衛(wèi)星系統(tǒng)（CSS）,遙感衛(wèi)星系統(tǒng)（RSS）,遙測衛(wèi)星系統(tǒng)（DCS）,地理系統(tǒng)工程管理信息系統(tǒng)（GSEMIS）,地理系統(tǒng)工程決策信息系統(tǒng)（GSEDIS）,地理專家信息系統(tǒng)（GEIS）,地理信息系統(tǒng)GIS,遙感信息系統(tǒng)RSIS,天地人機信息一體化網絡系統(tǒng) – 開放的復雜巨系統(tǒng),社會科

36、學,自然科學,控制論,人工智能,運籌學,博弈論,信息論,系統(tǒng)科學,地理科學,哲學橋梁 系統(tǒng)論 信息哲學 地理哲學,基礎科學 系統(tǒng)學 信息學 理論地理科學,技術科學

37、 信息系統(tǒng) 地理信息科學,技術工程 系統(tǒng)工程 信息系統(tǒng)工程 地理系統(tǒng)工程,信息科學,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,博弈論運籌學人工智能控制論信息論,現(xiàn)代科學技術體系,社會主義建設總體設計部,天地人機信息一

38、體化網絡系統(tǒng),,現(xiàn)代科學技術體系數據庫中心,天地人機信息一體化網絡系統(tǒng),國內網絡站（Intranet）,國外網絡站（Internet）,綜合集成研討廳的信息系統(tǒng)工程,,,黨、政、軍各級、各部領導層,社會系統(tǒng)工程,地理系統(tǒng)工程,社會信息系統(tǒng),地理信息系統(tǒng),社會主義建設總體設計,,從定性到定量綜合集成,三網并一網三屏并一屏,,社會主義建設的總體設計部，是一個建立在計算機網絡平臺上的、是為國家各級的領導層服務的，是一個開放的復雜信息巨系統(tǒng)，

39、是一個人地系統(tǒng)工程。在從定性到定量綜合集成的技術層次上，正好是“天地人機信息一體化網絡系統(tǒng)”填補了這個空白。 根據現(xiàn)代的三網并一網，三屏并一屏以及云計算，加速了從定性到定量綜合集成研討廳的建設。,4數字圖像信息模型,,Prof. Ma AinaiEmail:ainaima@pku.edu.cn,RS&GIS, PKU,遙感信息應用中的問題,航天技術與計算機技術，給各門科學帶來機遇與挑戰(zhàn)。各門科學在新技

40、術面前，表現(xiàn)出“慣性”，數學在處理遙感影 像時以模式識別為主（數理統(tǒng)計）；物理成像過程，使物理 處理遙感信息時以數理方程反演為主；地圖則以系列成圖為 主。數理統(tǒng)計不分析成因，數理方程不考慮復雜，地圖是符 號系統(tǒng)，遙感數字影像是什么？“數、圖、譜”三者結合。,地理復雜現(xiàn)象有周期性，沒有重復性 有相似性，沒有相等性,,Prof. Ma Ainai Email: ainaima@pku.edu.cn,Institu

41、te of RS and GISPeking University,必然性,偶然性,數理統(tǒng)計,物理方程,結合,遙感數據,非遙感數據,方程 + 統(tǒng)計,影像庫,圖形庫,,,連接,確定性,不確定性,相似準則,復雜模型,數字圖像信息模型原理,演繹邏輯,歸納邏輯,類比邏輯,復雜現(xiàn)象,,,,,,,,,,參數,,復雜信息模型邏輯概念,確定性與不確定性邏輯的外延與內涵的概念 Intention, Extension, Certa

42、in, and Uncertain,,,,,,,,內涵確定外延確定白色系統(tǒng) White System,內涵確定外延不確定模糊系統(tǒng) Fuzzy System,內涵不確定外延確定灰色系統(tǒng) Gary System,內涵不確定外延不確定黑色系統(tǒng) Black System,數學方程 Equation,物理方程 Physical Eq.,隨機統(tǒng)計方程 Stochastic Eq.,模糊方程 Fuz

43、zy Eq.,灰色方程 Gary Eq.,,* 數理方程中有一部分是自組織的分維 (Fractal)不確定性,Prof. Ma AinaiEmail:ainaima@pku.edu.cn,RS&GIS, PKU,,邏 輯 Logic,系 統(tǒng) System,,地理信息模型的一般式,** 多因子數學函數表達式,** 主因子團構成解析解方程,Multi Factors Function Equation,M

44、ain Factors Equation,相似準則,,RS&GIS, PKU,** 建立全微分方程,（地理初始條件，邊界條件難以確定）,** 用廣義“派”定理，求出地理相似準則,** 求解方程，兩邊取對數,,** 線性方程組，求解,,Prof. Ma AinaiEmail:ainaima@pku.edu.cn,RS&GIS, PKU,,,,,,,,,...,...,,,,,,,,,方程與圖像耦合,地理參數 （區(qū)域性，時

45、序性）,相似準則（相似性）,非線性（復雜性）,,,,,像元方程,,地理現(xiàn)象中的非線性與復雜性,* 非線性,* 模糊性,Non Linear,Percentage = 權重 = 隸屬度,式中,灰色方程,,(自然 + 經濟 +社會)因素的時空變化,,,Prof. Ma AinaiEmail:ainaima@pku.edu.cn,RS&GIS, PKU,白化,黑箱,,,,,模糊方程,,令,,,遙感信息模型是非線性的灰色和模糊方程

46、,權重,數字圖像模型推論,,地理信息模型的推論 - 1,Inference of Geographical Information Model,當,，則,與,無關,當,，則,與,成線性關系,當,則,與,成自組織自相似關系,當,則,與,為一般非線性時空關系,Prof. Ma AinaiEmail:ainaima@pku.edu.cn,RS&GIS, PKU,N, M 為整數，,，,,,,線性問題和自相似問題是地理信息模型的特例,

47、,地理信息模型的推論 - 2,Inference of geographical Information Model,當,為確定性問題,如牛頓第二定律 ：,即,當,為隨機性問題,如流速謝才公式：,即,Prof. Ma AinaiEmail:ainaima@pku.edu.cn,RS&GIS, PKU,如愛因斯坦質能定律 ：,即,,,確定性問題與隨機性問題是地理信息模型的特例,,地理信息模型的推論 - 3,Prof. Ma Ai

48、naiEmail:ainaima@pku.edu.cn,RS&GIS, PKU,泥石流流速公式：,1964-1966年（時間）蔣家溝（地點）泥石流流速公式：,分布式，時序式特點，是半經驗、半理論的公式。系數與指數具有局限性，系數與指數不能到處推廣，其平均誤差為 4.6%,半經驗-半理論公式也是地理信息模型的特例,,Prof. Ma Ainai Email: ainaima@pku.edu.cn,RS and GIS，P

49、KU,當,當,相似準則,,1775,,1800s,分析,,,,地理信息模型的推論 - 4,歷史上研究的成果是地理信息模型的特例,,Prof. Ma Ainai Email: ainaima@pku.edu.cn,RS and GIS，PKU,土壤侵蝕通用公式（美國）,土壤侵蝕通用公式（中國）,,,,,,同時代的模型被概括在地理信息模型中（特例）,地理信息模型的推論 - 5,,Prof. Ma AinaiEmail:ainaima@

50、pku.edu.cn,RS&GIS, PKU,,,,,,,,,...,...,,,,,,,,,圖像比例尺變化,當小比例尺模型計算時，保留前面的相似準則，后面的相似準則自動消除；當大比例尺模型計算時，保留后面的相似準則，前面的相似準則自動消除；當中等比例尺模型計算時，相似準則全部保留，比例尺可以無級變化。,世界性難題,地理信息模型的推論 - 6,地理信息模型是集中式模型與分布式模型的結合,,,,,第一層子系統(tǒng)復雜模型,,

51、,,,,,第二層子系統(tǒng)復雜模型,系統(tǒng)頂層復雜模型,,,,地理信息模型的推論 - 7,數字圖像模型結論,,Prof. Ma AinaiEmail:ainaima@pku.edu.cn,RS&GIS, PKU,數字圖像信息模型總結,* 數字圖像信息模型是方程與圖像結合的模型,* 數字圖像信息模型是復雜方程（非線性、復雜性、相似性、區(qū)域性、時序性）,* 數字圖像信息模型是抽象思維與形象思維結合的模型（可視傳）,* 數字圖

52、像信息模型是確定性與不確定性結合的模型（隨機、模糊、灰色、分維）,* 集演繹、歸納、類比邏輯的數字圖像模型引發(fā)出了辯證邏輯的計算,* 數字圖像信息模型是地理現(xiàn)象必然性與偶然性結合的模型,以地理科學為背景的數學，要求計算機硬件具備并行計算的能力推廣至數字圖像 – 普適性很強,地理現(xiàn)象特征，竺可楨：綜合性與區(qū)域性 非線性、復雜性、相似性、區(qū)域性、時序性,,,,,,Prof. Ma

53、Ainai Email: ainaima@pku.edu.cn,Institute of RS and GISPeking University,19世紀 20世紀 21世紀,研究確定性問題 牛頓力學物理方程形式邏輯抽象思維,研究不確定性問題 30年代 隨機統(tǒng)計60年代 模糊數學80年代

54、 灰色系統(tǒng)90年代 混沌分形,還原論 - 簡單科學方法,確定與不確定結合問題 形式邏輯與辯證邏輯抽象思維與形象思維必然性與偶然性結合隨時空發(fā)展規(guī)律變化,理論公式 半經驗半理論公式 經驗公式,系統(tǒng)論 - 復雜科學方法,辯證邏輯計算,近、現(xiàn)代科學史與自然史、人類史、文明史比較，很短。,萊布尼茨,,從20世紀80年代開始的遙感信息模型，到地理復雜性信息模型，再到數字圖像信息模型，逐步擴

55、大應用范圍。 該模型是一個集線性與非線性、確定性與不確定性、灰色與模糊、隨著時間、空間變化的辯證邏輯的、辯證數學模型。其普適性很強，可使用的領域很廣。,5大成智慧教育方案,大成智慧教育應該是熟悉科學技術的體系，熟悉馬克思主義哲學；理、工、文、藝結合，有智慧；熟悉信息網絡，善于用電子計算機處理知識。用一周的時間就能掌握新專業(yè),,錢學森認為,錢學森對教育的設計徐光

56、憲贊同錢老設計公民義務教育可行性研究 4歲– 12歲初級教育13歲-17歲中高級教育18歲社會實踐,寫論文論文應達到-碩士水平,8 年初級教育 – 第一年（4-5歲）,第一學期（9月 – 1月） 寒假 第二學期（3月 – 7月） 暑假,一年級（上） 冬令營 一年級（下） 夏令營數學（一維線性為主） 數學（二維平面

57、為主）（加、減、負數、代數、線段） （乘、除、分數、代數、幾何、解析幾何）計算機（虛擬游戲、打字、做題） 計算機（運用簡單數據庫、圖形庫） 語文（看圖識字，拼音） 語文（看圖識字，方塊字） 達到400字 冰 達到1000字 游 外語（與語文同步）

58、 外語（與語文同步）故事性短文 故事性短文（貫徹禮貌教育） 雪 （自愛、愛家、愛國、愛人民教育）（中英對照） （中英文對照） 泳書畫（描紅、描畫） 書畫（難字描紅、略復雜描畫）音樂（唱歌、一種樂器）

59、 音樂（識譜、彈奏簡單歌曲）體育（舞蹈、體育、武術） 體育（體育、舞蹈、武術）,每天4節(jié)課，每節(jié)課20分鐘，每周5天上課，周六、周日家長教育,8 年初級教育 – 第二年（5-6歲）,第一學期（9月 – 1月） 寒假 第二學期（3月 – 7月） 暑假,二年級（上） 冬令營 二年級（下） 夏令營數學（三維立體為主）

60、 數學（四維時空為主）（乘方、開方、分子數、代數幾何） （運動、物理力學）計算機（運用數據庫、圖像庫） 計算機（方向、定位、運動） 語文（抽象文字，恢復形象） 語文（抽象文字，恢復形象） 達到2000字 ，造句 達到3000字，造句 外語（與語文同步）

61、 外語（與語文同步）故事性長、短文 故事性長、短文（公民道德教育） （公民法律教育）（中英對照） （中英文對照）書畫（臨摹書法、繪畫） 書畫（臨摹書法、繪畫）音樂（彈唱結合） 音樂（組織小樂隊）體育（

62、舞蹈、體育、武術） 體育（體育、舞蹈、武術）,每天4節(jié)課，每節(jié)課25分鐘，每周5天上課，周六、周日家長教育,冰,雪,游,泳,8 年初級教育 – 第三年（6-7歲）,第一學期（9月 – 1月） 寒假 第二學期（3月 – 7月） 暑假,三年級（上） 冬令營 三年級（下） 夏令營數學（四維中增加1個屬性） 數學（四維中

63、增加1個屬性）（解方程，結合物理） （解方程，結合物理）計算機（運用數據庫、圖像庫） 計算機（方向、定位、運動） 語文（抽象文字，恢復形象） 語文（抽象文字，恢復形象） 達到3200字，作文 達到3500字，作文 外語（與語文同步）

64、 外語（與語文同步）故事性長、短文 故事性長、短文（公民社會教育） （公民政治教育）（中英對照） （中英文對照）書畫（臨摹書法、繪畫） 書畫（臨摹書法、繪畫）音樂（組織小樂隊） 音樂（組織小樂隊）體育（舞蹈、體育、武

65、術） 體育（體育、舞蹈、武術）,每天6節(jié)課，每節(jié)課30分鐘，每周5天上課，周六、周日家長教育,冰,雪,游,泳,8 年初級教育 – 第四年（7-8歲）,第一學期（9月 – 1月） 寒假 第二學期（3月 – 7月） 暑假,四年級（上） 冬令營 四年級（下） 夏令營數學（四維中增加2個屬性） 數學（四維中增加2個屬性）

66、（解方程，結合物理、化學） （解方程，結合物理、化學）計算機（讀地圖） 計算機（遙感圖像） 雙語（抽象文字，恢復形象） 雙語（抽象文字，恢復形象） 作文 （家庭規(guī)范） 作文（學校規(guī)范） 歷史（古文、河圖太極） 歷史（洛書五行

67、）地理（自然環(huán)境） 地理（人工環(huán)境）書畫（臨摹書法、繪畫） 書畫（臨摹書法、繪畫）音樂（組織小樂隊） 音樂（組織小樂隊）體育（舞蹈、體育、武術） 體育（體育、舞蹈、武術）,每天6節(jié)課，每節(jié)課40分鐘，每周5天上課，周六、周日家長教育,騎,車,騎,馬,8 年初級教育 – 第五年（8-9歲）,第一學期（9

68、月 – 1月） 寒假 第二學期（3月 – 7月） 暑假,五年級（上） 冬令營 五年級（下） 夏令營數學（四維中增加3個屬性） 數學（四維中增加3個屬性）（解方程，結合物理、化學） （解方程，結合物理、化學）計算機（Google/Earth,中國） 計算機（Google/Earth，中國）

69、 雙語（文學賞析，中國） 雙語（文學賞析，中國） 作文（城鎮(zhèn)規(guī)范） 作文（省市規(guī)范） 歷史（孔子） 歷史（老子）地理（資源） 地理（災害）書畫（書法、繪畫-素描） 書畫（書法、繪畫-素描