典型信息法假说的提出和演绎证明

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  今天正赶上伊拉克开战,关心伊拉克局势那此的疑问,有些人 的想法一样。我能 立足点还是要增强中国的综合国力,提高科学技术水平,可不可不可不都可以 在冗杂多变的国际环境中,立于不败之地。今天介绍我从事冗杂性那此的疑问研究的有些实践经验和想法,主要有以下四点。

  1. 当代科学研究面临的重点和难点那此的疑问是冗杂性那此的疑问。从隧道工程实际出发,我提出五种“冗杂性工程技术那此的疑问”。有些 冗杂性那此的疑问以往似乎越来越 人提过,到底是都在?

  2. 为了初步的处置有些冗杂性那此的疑问,我提出五种经验性假说——典型信息法,并作了大量的工程应用验证。典型信息法也意味着着用于基础科学研究领域的冗杂性那此的疑问。

  3. 在当代冗杂性科学技术那此的疑问研究中,中国的传统文化有那此作用?北大一位先生认为:“像一切意味着着或正在死亡的文化传统一样,中国传统文化老要能对技术理性的克服起有些牵制和参考作用”,“中国人文难以拯救现代科学“。今天我能 说明,典型信息法是中西文化融合的产物,可不可不可不都可以 用来初步处置有些冗杂系统行为预测的那此的疑问;实践表明:在当代全球文化转型与科学转型中,中国传统文化有重要作用。哪五种观点比较符合实际?

  4. 我赞同徐道一先生的观点:中国传统文化的精华是毛泽东思想的重要渊源。在这里我不为什要强调毛泽东军事思想的作用。强调毛泽东思想意味着着有些同研究会笑,实在这是过时的东西。就是 请有些人 想想抗日战争。中华民族反抗帝国主义斗争的历史,百年的失败、屈辱,第一次取得胜利是抗日战争;在一定意义上看,抗美援朝也可不可不可不都可以 说是中华民族独立、解放斗争的继续。毛泽东思想在中华民族解放的斗争过程中发挥了巨大的威力。不论对毛泽东买车人看法咋样,在民族解放有些 点上,我能 和诸位离米 可不可不可不都可以 有共识。战争那此的疑问是所有社会那此的疑问中最冗杂的,比如说,谁能预先知道美国是今天早上9点对伊拉克开战,谁知道是以有些 形式开战,谁知道为那此就是刚开始说萨达姆父子意味着着被打死,但就是 又越来越 呢?战争是另4个 多非常纷乱的、不选用性的、冗杂的那此的疑问,是最冗杂的系统。可不可不可不都可以 有效地认识与处置最冗杂系统的思想,为那此可不可不可不都可以 了用于其它冗杂性系统的研究呢?(www.bdjt.com)

  我提出冗杂性工程技术那此的疑问,是以岩石力学在隧道工程的应用为背景的,是在实践中提出的。有些各位实在都在学工程的,但我可不可不可不都可以 了结合隧道工程实际,可不可不可不都可以 说清楚:实在处于五种用还原论办法 可不可不可不都可以 了处置的冗杂性工程技术那此的疑问,以及我是咋样初步处置的;这就涉及到从提出到初步处置五种冗杂性那此的疑问的全过程,涉及到五种军事、哲学思想在冗杂性研究中的作用;在此基础上并就是开始反思:当代科学转型中,岩石力学面临的矛盾为那此不为什尖锐?为那此首先在中国初步有所突破?意味着着说这次讲座哪几个不为什新意句子,意味着着就在于此。

  希望各位可不可不可不都可以 带着五种理性批判的眼光来听,我的经验在一定条件下意味着着会不为什实用性,但一定有局限性,意味着着匮乏自觉就会变成盲目性,希望有些人 提出置疑和指正。(www.bdjt.com)

  下面我从提出“冗杂性工程技术那此的疑问”就是开始讲。凡是工程那此的疑问必然涉及经济条件、社会环境等那此的疑问,就会有一定的冗杂性。但我讲的都在有些 那此的疑问。我所说的冗杂性工程技术那此的疑问有五种:五种是基于地质条件和相关施工条件的冗杂性,或意味着着基于天体物理、生物的冗杂性,总的来说就是用还原论可不可不可不都可以 了处置的那此的疑问,这是我今天要讲的;还有五种是美国和前苏联意味着着用常规办法 处置了的那此的疑问,但在中国不具备相关条件,时要另辟蹊径。如19400年中国首批太平洋的洲际火箭试验,这就是有些 冗杂性那此的疑问。有些人 意味着着感兴趣,可不可不可不都可以 请当时有些 试验的总体设计负责人赵少奎先生来讲。

  在地球细胞层的岩石圈开挖和支护构成隧道(地下)工程,相应的学科是力学和地学交叉的岩石力学,以及工程地质力学。传统做法是把隧道开挖成城门洞形,就是 做很厚、不为什的衬砌,等着上端的岩石来塌(出示投影仪图片)。现代隧道工程基于“新奥法”进行,“新奥法”是奥地利造出的五种隧道工程新技术,有三大技术支柱:第另4个 多是开挖后很慢地施作喷射混凝土支护;第三个是锚杆支护,就是在岩石中钻孔前一天 ,把钢筋粘接到钻孔中;二者并用就是“锚喷支护”;第另4个 多技术支柱就是在施工中及时进行围岩变形量测。

  隧道开挖前的原状岩体是隧道工程的“环境1”。(出示投影仪图片)在这张图上的岩层有节理裂隙,但不完正贯通。有些 原状岩体据说在美国很常见,在我国太大,但三峡水电站地下厂房也是有些 情况,地质条件好,开挖成洞容易。开挖后形成了隧道空间,这是“环境2”。隧道开挖,10 - 400平方米左右的石头老要越来越 了,隧道周围的岩体都在往里变形,但岩体变形总有个边界,其范围在周围一般为隧道直径的三倍到五倍。那此叫围岩?隧道开挖后,应力和变形产生变化的周围的岩体就叫围岩。围岩和支护加起来,就是围岩-支护系统。

  按照“新奥法”的概念,都在消极地等待的图片 岩石塌下来压着支护,就是把围岩作为隧道的环境、建筑材料和自承价值形式的主要要素。“新奥法”是另4个 多很聪明的办法 ,这里有鲜活的系统、控制、信息的思想,是用整体论的观点来观察和处置冗杂性那此的疑问,意味着着行之有效,已在世界范围推广应用。有志于从事冗杂性研究的同学,值得加以重视。

  岩体经历太大次的地质构造运动,基本特点是冗杂多变。岩体中有 初始地应力,这是另4个 多很不为什的那此的疑问。其大小和方向越来越 理论办法 可不可不可不都可以 计算,通常水平方向比较大。意味着着不进行现场量测,无法了解工程所在区域的地应力场是那此样的。

  这张图示出岩石的十种有无线性有关的价值形式(出示投影仪图片),包括非连续性,不规则块体的尺寸,节理的延伸长度、粗糙度、开合度、倾向、倾角、界面强度,节理中逐点变化的充填物、渗流地下水等。意味着着在另4个 多地方打另4个 多钻孔,钻孔内的电视扫描可不可不可不都可以 了看见一小要素的价值形式,是一孔之见,越来越 代表性,有限的哪几个钻孔,无法查明有关地层的情况。

  岩体通常是三相(固、液、气相)的,非均质的、不连续的、各向异性的、流变性的、非线性的,每有些的几何参数、力学参数都在一样。在人为的施工因素的触发下,有些 多因素之间耦合相互作用的精确描述是极其困难的。洞室开挖前,原状岩体千百年越来越 那此变化,爆破开挖后,哪几个毫秒的时间内,岩体力学性态急剧变化,围岩中有 的地方会产生新的裂缝,有的地方原有的裂缝意味着着闭合,这时地下水也会跟着处于变化,从前有充填物的地方意味着着越来越 了,有的地方会形成新的充填。地下水又会随之处于变化。每条节理裂隙的开合度、充填物情况,各个点都在不同的,这意味着着地应力的传播方向逐点变化,更是无法逐点查明的(出示投影仪图片)。所有那此大量的冗杂因素多层次的相互作用,都在可不可不可不都可以 了用还原论办法 精确描述和预测的。(www.bdjt.com)

  分发岩石样本到实验室做力学试验,意味着着脱离了原状岩体相互间的作用,试验结果与原状岩体中的实际情况往往相差很远,甚至有数量级的差异,就是 不意味着着把每有些的岩石都拿回去做实验,实际上隧道周围三倍到五倍直径范围内的岩体你根本看可不可不可不都可以 了,但它们都在对应力、变形产生影响。(出示投影仪图片)这是南岭隧道的另4个 多开挖断面,有8种岩石,岩层褶皱的倾角逐点变化,甚至翻转1400度,每有些力学性状都在同,在软弱围岩可不可不可不都可以 了典型性。就是 ,隧道中每另4个 多断面的地质条件都在变化着的(出示投影仪图片)。显然,逐个断面、逐点进行精确的描述、测定和定量分析,是根本做可不可不可不都可以 了的。软弱围岩搞不好是会塌方、死人的。就是 ,软弱围岩稳定性的分析预测,是地下工程的一大难点,是岩石力学、工程地质力学研究的另4个 多重点。

  岩石(体)冗杂性的认识,可不可不可不都可以 从有些主流科学家的论述中得到支持。如新奥法创始人之一、国际岩石力人学会首任主席米勒认为,岩体是所有技术学科中最冗杂、最难理解的材料;中国岩石力学与工程研究会的创始人陈宗基明确指出:岩石是五种十分冗杂的地球介质,无论为什进行研究要意味着着把所有的那此的疑问都搞清楚。

  二、三十年来,岩石力学界对围岩稳定性的分析预测往往与实际情况相差很远。这里介绍另4个 多《小浪底水利枢纽工程地下厂房支护设计报告》中的实例:该厂房跨度26.20米,深度61.44米。设计阶段清华大学的分析结果认为,地下厂房开挖后,围岩大部处于弹性情况;从前河海大学的分析结果认为,围岩大要素处于塑性情况。五种分析结果截然相反,就是 都在符实际。有些 情况在国际上也很常见。按照西方近、现代科学公认的基本规范,在另4个 多公理化系统中可不可不可不都可以 了推出自相矛盾的结论。而工程实践反复证明,岩石力学可不可不可不都可以 了满足无矛盾性的条件。显然,岩石力学面临着五种危机。钱学森先生提出:凡是可不可不可不都可以 了用还原论办法 ,而要用新的科学办法 来处置的那此的疑问都在冗杂性那此的疑问。几十年来世界各国地下工程围岩稳定性分析预测的实践证明,它属于冗杂性那此的疑问是越来越 疑义的。冗杂性工程技术那此的疑问是另4个 多客观处于的事实。

  从前岩体中的地下工程还是要做啊,就是 在中国,西部大开发,工程规模越来越 大,地质条件越来越 冗杂。既然理论分析结果越来越 准头,就可不可不可不都可以 了依靠工程师的实践经验,综合多种办法 互参互校,以经验判断为主作出决策;但这又难免有因人而异的缺点。现在美国、日本等国家的技术规范、指南中,地下工程设计都在以工程类比法的经验办法 作为首要办法 ,理论办法 装进末位。请有些人 想想,这是都在现代科学面临危机的五种突出表现?(www.bdjt.com)

  今天用毛泽东思想指导进行反思,岩石力学作为另4个 多学科,主要矛盾是研究对象(岩体)和工具(力学)的矛盾。工程岩体极其冗杂,而力学分析是五种还原论办法 。试图单纯(或主要)应用还原论办法 处置冗杂性那此的疑问,这就是岩石力学内在的主要矛盾,也是危机产生的根本意味着着。

  意味着着岩体与力学的内在矛盾,岩石力学理论与地下工程实践,不为什是在中国,矛盾不为什尖锐。这就成为现代科学的另4个 多薄弱环节。买车人面,以《岩石力学与工程学报》为代表的中国岩石力学界主流科学家,当时坚持了理论联系实际的方针。那此都在在中国有意味着着较早地产生另4个 多突破的客观条件。(www.bdjt.com)

  下面讲一讲我是咋样提出典型信息法假说的,与我的初期的实践探索(1981-1991)。中国的近代科学技术是从西方传入的。在我的第另4个 多研究课题——在隧道设计阶段,围岩-支护系统稳定性分析预测研究中,我所用的科学技术条件,也都在从西方学来的,不过有的在中国有所发展而已。就是 ,这项研究的指导思想是中国的。

  在这项研究中,认识与处置冗杂性那此的疑问的思路办法 从何而来?1981年,我实在初步学习了有些系统科学知识,但还是很零星的。就是 自从抗美援朝战争以来,我头脑中老要有个明确的指导思想,就是毛泽东思想,具体来说是毛泽东军事思想和哲学思想。不仅是进行此项研究,此前在我的学习和工作,用毛泽东思想指导是比较自觉的。但在文革中,除了小组会人人轮流说一遍以外,各级“讲用会”我从来越来越 讲过,意味着着有自夸的味道。现在,马克思主义、毛泽东思想似乎不大时兴了,我感觉可不可不可不都可以 如实说了。(www.bdjt.com)

  首先是“总揽全局”,从而明确了“敌强我弱,相差悬殊”的基本态势。当代西方科学局限于专业化的思维模式,科学技术工作者老要严守买车人的专业界限,很少有兴趣考虑专业任务以外的全局性的那此的疑问。而毛泽东思想认为:战争胜败的主要和首先的那此的疑问,是对于全局关照得好不好。头脑里有了有些 指导思想,尽管组织上并越来越 给我有些 研究任务(当时就是自选课题),出于“中国应当对于人类有较大的贡献”的夙愿,我还是通过阅读专著、期刊,不为什是充分利用参加学术会议的意味着着,对国内外本专业内外的相关的现状,默默地进行了系统的、周密的调查研究。

  调查研究表明,20世纪40年代诞生的系统科学、电子计算机和“新奥法”,发展到400年代初,原意味着着着突破还原论的藩篱、初步处置“岩石力学理论和预测不符的那此的疑问”创造了条件。“新奥法”是基于整体思维提出的五种处置工程那此的疑问的新办法 ,首次提量测洞室周围两点间距离的变化,来观察和控制围岩整体变形。隧道开挖后洞室周围的围岩变形,是围岩内各点应变增量在空间域和时间域的积分。同学们刚才看完了地下洞室每有些的应力是不一样的,就是 奥地利人提出从前五种办法 :开挖后作围岩变形量测,就是量测洞室周围围岩两点间距离的变化,意味着着变化很小就是 变慢就停止了,那说明围岩是稳定的;意味着着老要在变,那意味着着都在那此的疑问。这是岩体力学基本价值形式的五种内部管理参量。另4个 多冗杂系统意味着着有有些无法描述的参量,它们意味着着要素起来相互作用形成个别的整体性的参量,(点击此处阅读下一页)

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