当代新兴科技与社会未来

当代新兴科技与社会未来 一、 名词解释 1. 分形:一个粗糙或零碎的几何形状，可以分成数个部分，且每一部分都(至少近似地) 是整体缩小后的形状 2. 混沌:又写作浑沌，指混乱而没有秩序的状态，在哲学中，混沌指虚空，或者没有结构 的均匀状态 3. 布朗运动:布朗运动是悬浮在液体或气体中的微粒所作的永不停息的无规则运动。 4. 维纳过程:维纳过程是一种连续时间随机过程，得名于诺伯特?维纳。 5. 泊松过程:一种累计随机事件发生次数的最基本的独立增量过程 6. 马尔科夫列:马尔可夫链(Markov Chain)，描述了一种状态序列，其每个状态值取决于 前面有限个状态。马尔可夫链，因安德烈?马尔可夫(A.A.Markov，1856,1922)得名， 是数学中具有马尔可夫性质的离散时间随机过程。该过程中，在给定当前知识或信息的 情况下，过去(即当期以前的历史状态)对于预测将来(即当期以后的未来状态)是无 关的 7. 空间随机过程:在概率论概念中，随机过程是随机变量的集合。若一随机系统的样本点 是随机函数，则称此函数为样本函数，这一随机系统全部样本函数的集合是一个随机过 程。实际应用中，样本函数的一般定义在时间域或者空间域。 8. 时间随机过程:实际应用中，样本函数的一般定义在时间域或者空间域。 9. 空间转移过程: 10. 新三轮: 耗散结构理论(普利戈津);协同论(哈肯);突变论(雷内托姆) 11. 老三论:信息论(申农);控制论(维纳);系统论(L.V贝塔朗菲) 12. 复杂性: ? 表现出复杂性系统一般是有大量的、不同的、相互作用的单元构成的网络 ? 各单元之间的相互作用是非线性的 ? 是系统的某种动态行为，往往伴随涨落。 ? 复杂蕴含着复杂多样和层次结构 ? 复杂性是系统、组织的内在属性而不是个体、单元固有的属性 13. 神话:(1)关于神仙或古代英雄的故事，是古代人民对自然现象和文化的解释与想象的 故事，是一种原始的幻想性很强的、不自觉的艺术创造。 (2)指荒诞的无稽之谈。[地方方言] (3)关于幻想的奇异故事。 14. 巫术:巫术是企图借助超自然的神秘力量对某些人、事物施加影响或给予控制的方术。 “降神仪式”和“咒语”构成巫术的主要内容 15. 常识:普通的知识;众所周知的知识，一般的知识。一是指与生俱来、毋须特别学习的 判断能力，或是众人皆知、无须解释或加以论证的知识;另一意思是指对一个理性的人 来说是合理的知识，即“日常知识” 。 16. 时间:时间是人类用以描述物质运动过程或事件发生过程的一个参数，确定时间，是靠 不受外界影响的物质周期变化的规律。 17. 空间:空间，英文名Space，与时间相对的一种物质存在形式，表现为长度、宽度、高 度。也指数字空间、物理空间与宇宙空间。物质存在的一种客观形式，由长度、宽度、 高度表现出来。与“时间”相对。 18. 大统一理论:大统一理论(Grand Unification Theory，缩写GUT)是关于强相互作用 和电弱相互作用统一的一个理论，希望能借由单一个理论来解释强相互作用、弱相互作 用和电磁相互作用导致的物理现象。 二、 问答题 1. 古代科学的特征: ? 对自然界的认识从最简单的外部现象开始 ? 尽可能把自然界想象得简单一些 ? 同人的直观经验与常识一致 ? 在解释自然现象时，猜到了各种可能性，提出了各种可能的 ? 本质是农业文明的一部分 ? 知识主要来源于日常生活和生产经验 ? 自然观是朴素的有机论 2. 近代科学的特征(16C-18C) ? 反对盲目迷信权威 ? 主张尊重事实 ? 强调观察、实验的方法 ? 主要任务是搜集材料 ? 以牛顿为代表的力学机械论的形成和流行 3. 19C科学的特征: ? 广度、深度?更高 ? 自然界为既成事物?发展过程 ? 静止、孤立?发展联系 ? 搜集材料?整理材料 4. 20C科学的特征:追求统一性，探索复杂性 5. 牛顿的方法论和思想: 方法论:推理与试验，逻辑与实验、理性与经验、简单性、统一性、推理性、归纳性四原则 思想: 力学:牛顿运动三定律(惯性、作用力与加速度定律、作用力与发作用力定律);万有引力 光的微粒说;绝对时空观;神学观;力学机械论:机械自然观、机械物质观、机械时空观、机械作用论;机械决定论、机械科学观 6. 麦克斯韦尔的方法论和思想: 位移电流——交变电流，变化的电场与感生磁场之间的转换 电磁场方程——电场与磁场、时间与空间的对称 电磁场的波动方程——基于拉格朗日和哈密顿的数学方法 电磁波的传播速度等于光速 电磁场是一种物质 7. 门捷列夫的方法论和思想 思想:1969年提出了元素周期律;语言了11种元素，证明了人类理智的预言性 方法论:不仅描述对象，还要说明其与我们已知事物之间的联系;测量一切事物，以其与已知事物之间的数量比例;利用有关质量和数量的资料，确定其在已知事物中的地位;根据测量，寻求各种关系之间的依存关系;提出关于研究对象与已知事物联系的假说;用实验来验证这种假设的逻辑结果;提出关于研究对象的理论 8. 达尔文的进化论: ? 进化论的核心思想史自然选择:变异是进化的原料;生存斗争是实现自然选择的手 段;自然选择的是适者生存;旧种消灭、新种形成是自然选择的结果。难点是 找不到大量的中间过渡类型;高度完善的器官本身是如何形成的。 ? 不同的物种，其变化的速度是不一样的;物种变异会导致旧物种消灭，新物种形成; 生物进步的标准;物种变异是不可逆的;变异的原因、手段是多样的 ? 重要的是提出了一种进化的模式 9. 伽利略的方法论和思想 方法论:实验方法代替经验传统，望远镜观察天体;用力学思想和天文学中的新发现捍卫哥白尼学说 思想:科学精神:不迷信亚里士多德著作的词句，几成和发扬了阿基米德的实验传统和意大利思想解放运动的传统 力学思想:自由落体、惯性、相对性(参考系)、加速度 文学思想:用望远镜观察天体;用力学思想和天文学中的新发现捍卫哥白尼学说 10. 墨子:墨子(公元前468 —公元前376)，名翟(dí)，春秋末战国初期宋国(今河南商丘) 人，一说鲁国(今山东滕州)人，是战国时期著名的思想家、教育家、科学家、军事家。 墨家学派的创始人，后来其弟子收集其语录，完成《墨子》一书传世。 三、 论述题 1. 发电技术的种类及我国电力产业的发展趋势 种类:1. 水力发电场 (1) 川流式水力发电机组 (2) 调整池式水力发电机组 (3) 水库式水力发电机组 -- 石门水力发电厂 (4) 抽蓄式水力发电机组 2. 火力发电机厂 (1) 汽力火力发电机组 -- 大林火力发电厂 (2) 复循环火力发电机组 -- 通宵火力发电厂 (3) 柴油火力发电机组 --澎湖火力发电厂 3. 核能发电厂 (1) 沸水式核能发电机组 -- 核一, 核二 (2) 压水式核能发电机组 -- 核三 4. 太阳能发电厂 (1) 地热发电, (2) 风力发电. (3) 潮汐发电. 新型发电技术预计会有重大突破 核电可能东山再起并占据重要份额 能源的高效利用技术将广泛应用 蓄能技术会有常足进展 电网新技术的应用将引气电网的重要变革 2. 机器人的原理和种类 原理:机器人应该是由计算机控制的通过编排程序具有可以变更的多功能的自动机械;一种可编程和多功能的，用来搬运材料、零件、工具的操作机;或是为了执行不同的任务而具有可改变和可编程动作的专门系统。 种类:操作型机器人、程控型机器人、示教再现型机器人、数控型机器人、感觉控制型机器人、适应控制型机器人、学习控制型机器人、智能机器人。 我国的机器人专家从应用环境出发，将机器人分为两大类:?工业机器人，如机械手。?特种机器人，包括服务机器人、水下机器人、微操作机器人、娱乐机器人、军用机器人、农业 机器人、机器人化机器等。 种类:第一代机器人属于示教再现型;第二代具备了感觉能力;第三代机器人是只能机器人 3. 交通科技的发展及其对社会未来的影响 狭义的交通工具是指一切人造的用于人类代步或运输的装置，比如火车，飞机和公路，他们有着自己独特的特点。 一:公路交通作为国家重要的基础设施和服务业，是社会经济发展的重要物质保障，公路交通行业的特点决定了其科技创新的特殊性。相对于其他交通科技来说，公路交通特点: 1原始投资少，资金周转快，固定设施简单，车辆购置费用一般较低; 2技术要求和地形要求低; 3在中短途运输中，运送速度较快，可实现直达运输; 4污染环境较为严重，汽车所排放尾气和噪音污染 是污染源之一。 趋势:公路运输需求将继续保持快速增长，智能运输系统是未来公路运输的 发展方向，公路运输将于现代物流日益融合，公路货运将向快速，长途专重载发展，公路物 流领域将广泛应用电子技术，信息技术，通信技术和系统工程等高科技。 二:铁路作为常见交通工具之一，特点: 1准确性和连续性强，它几乎不受气候影响，一年四季可以不分昼夜定期地有规律运行，一般情况下能发车和到站，准确性强; 2运输速度相对较快，货物运送量大，且能耗较低; 3投资大，建设周期长，占地面积大;趋势:铁路将覆盖国家的大部分地区，并进行调整，全面提速，动车组和高速铁路的修建和运营，建设周期长，建设周期 大。 三:飞机 交通工具特点:飞机机动性能好，且运行速度快，这就是为了人们节省大量 时间，同时相对较安全和舒适型好，但价钱相对较高，成本高。趋势:提升总周转量，发展 支线运输，充实国际航线，完善和建立现代化的空中交通管理系统，使技术设备，人力服务 和航空安全综合保障管理能力达到世界先进水平，航空安全能力，航空信息化技术，劳动生 产率接近世界水平。总体来说，交通科技的发展是迅速的，同时也越来越发达，且对人们越 来越有力，运行时间总体越来越短。 4. 生物科技的发展及其对社会未来的影响 当代生物技术体系:酶工程、发酵工程、细胞工程和基因工程 发展趋势: ? 提高人的寿命和生活质量(疾病控制、定向药物、基因治疗、延缓衰老、增强记忆 的药物、修复技术、仿生移植、动物器官移植以及其他许多进展，会继续提高人的 寿命和生活质量，某些进展甚至会使人类素质超过目前的水平) ? 优生学和克隆(利用基因工程技术来“改进”人类的品种和克隆人。基因治疗遗传 性疾病，通过优胜劣汰的实验进行克隆) ? 在转基因食物、克隆和基因测绘等方面 ? 生物革命极大地依赖于各种技术的发展趋势，不只是生物科学和技术，而且还包括 微电机系统、材料、成像、传感器和信息技术 当代生物科技直接关系到与人民生活、卫生、健康密切相关的农业、医药卫生、食品工业和化学工业的发展，在能解决人类面临的粮食危机、环境污染和能源危机中发挥巨大作用。生物技术将成为21世纪最重要的技术支柱之一:农牧业;生物医药;能源与环保