科學史視角下的景觀規(guī)劃

2016-10-12 13:48:00    作者:劉京一     來源:中國風景園林網(wǎng)     瀏覽次數(shù):

科學史視角下的景觀規(guī)劃

  第三次科學革命就是20世紀至今。前邊的大家都了解,是為了說明方法,但后邊的估計就比較少有人了解了,或者了解不夠。

  先是物理學方面。相對論和量子力學對經(jīng)典物理學乃至整個人類認識的沖擊是前所未有的。比如量子力學的一個粒子可以同時既在一個位置又不在這個位置,一只貓可能同時是活的也是死的,世界的本質是不確定性和非線性。

  人們開始重新思考整個世界和人類認識的本質。于是出現(xiàn)了一系列匪夷所思的哲學,羅素、維根斯坦、懷特海的邏輯實證主義:科學的合理性由經(jīng)驗證實,而哲學的合理性由邏輯證實,于是發(fā)展出了一系列有關邏輯、語義、解釋的哲學。胡塞爾、海德格爾、薩特創(chuàng)立的現(xiàn)象學和存在主義……

  另一方面,有關之前所說的機械和有機的矛盾也逐漸揭開。以往,把研究的事物細分,然后研究每個部分性質的相互作用規(guī)律,這種方式被稱為還原論,是經(jīng)典科學的基本方法。然而生物學家貝塔朗菲提出,諸如生物和社會這些系統(tǒng)是一種有機的系統(tǒng),特點是系統(tǒng)整體的行為超出了部分行為的累加結果。這種系統(tǒng)普遍存在,并遵循著共同的規(guī)律,貝塔朗菲提出了這種系統(tǒng)行為的數(shù)學表達,發(fā)展出一般系統(tǒng)論。

  香農(nóng)和韋弗提發(fā)現(xiàn),信息網(wǎng)絡符合有機系統(tǒng)的特征,提出了信息論和信息熵的概念。洛倫茨從氣象現(xiàn)象中發(fā)現(xiàn)了混沌的規(guī)律,即確定性的行為可以產(chǎn)生隨機的結果。曼德博創(chuàng)立了分形理論。分形結構是指在不同的尺度上重復同樣的結構,而自然界中很多自發(fā)形成的結構都具有這種特征,例如雪花、植物、河流分支,海岸線等等。這說明了隨機的過程也會形成一定的模式。普利高津等的耗散結構理論解釋了自然界的隨機行為自發(fā)形成秩序結構的動力學機制,這種結構叫做耗散結構,這種自發(fā)形成秩序的過程叫做自組織,新秩序的形成機制稱為涌現(xiàn),形成的秩序結構具有分形特征。

  于是誕生了一門研究這種自組織的科學:復雜性科學。由于這種系統(tǒng)廣泛存在于自然界和人類社會,很多學科都多多少少會碰到這種系統(tǒng),因此整個的科學的研究范式都逐漸發(fā)生了變化,這就是20世紀科學的轉折點。1984年美國成立了圣塔菲研究所,專門研究這種系統(tǒng),并提出了復雜適應系統(tǒng)的概念。

  我們以復雜適應系統(tǒng)為例,簡單地介紹一下什么是自組織理論。大量簡單、并行的自治體,遵循簡單的規(guī)則相互聯(lián)系,根據(jù)耗散結構理論,它們通過自組織涌現(xiàn)出一個新的層級,這個過程周期性地重復。好比細胞組成了組織,組織就這樣又形成了器官,再重復,形成有機體。

  這個原理知道了以后,可以用計算機模擬這個過程,結果是直觀可見的,而不必了解涌現(xiàn)的動力學機制,這種新的研究范式的新方法稱為涌現(xiàn)論。所謂的分布式網(wǎng)絡就是基于這個原理,在很多領域都有應用,人工智能的算法就是根據(jù)這個,大數(shù)據(jù)也是復雜性科學的應用。

編輯:lianqi

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