《智能系统学报》：系统运动空间与系统映射论的初步探讨

第15卷第3期 智能系统学报 Vol.15 No.3 2020年5月 CAAI Transactions on Intelligent Systems May 2020 D0:10.11992tis.201902011 系统运动空间与系统映射论的初步探讨 崔铁军2，李莎莎3 (1.辽宁工程技术大学安全科学与工程学院，辽宁阜新123000：2.大连交通大学，辽宁省隧道与地下结构工程 技术研究中心，辽宁大连116028,3.辽宁工程技术大学工商管理学院，辽宁葫芦岛125105) 摘要：在研究系统运动的动力和表象问题时，提出了系统运动空间和系统映射论的思想。由于它们在前期研 究中解释了一些系统哲学问题，因此论文详细给出了它们及关联概念的定义。利用这些概念研究了自然系统 和人工系统的特征，及它们之间的关系。研究表明：自然系统是因素全集到数据全集的映射：而人工系统是可 测相关数据到可调节因素的映射。研究解释了人工系统得到的实验数据永远与自然系统产生的数据存在误 差；人工系统的功能只是自然系统功能的一部分；人工系统只能无限趋近于自然系统而无法达到的原因。系统 运动空间和系统映射论可以解决一些系统层面的问题，并拟在系统可靠性研究领域进行实现，但进一步问题有 待研究。 关键词：安全科学；智能科学；系统科学；信息生态方法论；系统映射论；系统运动空间；系统可靠性；系统结构 中图分类号：X913:C931.1:TP18文献标志码：A文章编号：1673-4785(2020)03-0445-07 中文引用格式：崔铁军，李莎莎.系统运动空间与系统映射论的初步探讨.智能系统学报，2020,15(3)：445-451. 英文引用格式：CUI Tiejun,LI Shasha.Preliminary study of system movement space and system mapping theoryJ.CAAI transac- tions on intelligent systems,2020,15(3):445-451. Preliminary study of system movement space and system mapping theory CUI Tiejun,LI Shasha' (1.College of Safety Science and Engineering,Liaoning Technical University,Fuxin 123000,China;2.Tunnel Underground Structure Engineering Center of Liaoning,Dalian Jiaotong University,Dalian 116028,China;3.School of Business Administration, Liaoning Technical University,Huludao 125105,China) Abstract:In the study of the dynamic representation problems of system movement,the ideas of system movement space and system mapping theory are proposed.These ideas have explained some systemic philosophy problems in pre- vious research.Therefore,this study provides detailed definitions of these ideas and their associated concepts.Using these concepts,we analyze the characteristics of natural and artificial systems and their relationships.This study shows that the natural system involves mapping from the complete set of factors to the complete set of data,whereas the artifi- cial system involves mapping from measurable relevant data to adjustable factors.This study also explains that the ex- perimental data obtained by the artificial system always have error in comparison with the natural system.The functions of the artificial system are only a part of the natural system,and the artificial system can only be infinitely close to the natural system,but cannot reach it.The system movement space and system mapping theory can solve some system- level problems and can be implemented to ensure system reliability.However,some problems need to be investigated further. Keywords:safety science;intelligent science;system science;information ecological methodology;system mapping theory;system movement space;system reliability;system structure 收稿日期：2019-02-19. 安全科学理论的核心是系统可靠性问题。但 基金项目：国家自然科学基金项目(51704141)：国家重点研发 计划项目(2017YF℃1503102)：国家自然科学基金委 研究过程中总是出现建立的模型或系统无法完全 主任基金项目(61350003). 通信作者：崔铁军.E-mail:ctj.159@163.com 对应自然系统的问题。随着研究深入，逐渐提出

DOI: 10.11992/tis.201902011 系统运动空间与系统映射论的初步探讨 崔铁军1,2，李莎莎3 （1. 辽宁工程技术大学 安全科学与工程学院，辽宁 阜新 123000; 2. 大连交通大学，辽宁省隧道与地下结构工程 技术研究中心，辽宁 大连 116028; 3. 辽宁工程技术大学 工商管理学院，辽宁 葫芦岛 125105） 摘 要：在研究系统运动的动力和表象问题时，提出了系统运动空间和系统映射论的思想。由于它们在前期研 究中解释了一些系统哲学问题，因此论文详细给出了它们及关联概念的定义。利用这些概念研究了自然系统 和人工系统的特征，及它们之间的关系。研究表明：自然系统是因素全集到数据全集的映射；而人工系统是可 测相关数据到可调节因素的映射。研究解释了人工系统得到的实验数据永远与自然系统产生的数据存在误 差；人工系统的功能只是自然系统功能的一部分；人工系统只能无限趋近于自然系统而无法达到的原因。系统 运动空间和系统映射论可以解决一些系统层面的问题，并拟在系统可靠性研究领域进行实现，但进一步问题有 待研究。 关键词：安全科学；智能科学；系统科学；信息生态方法论；系统映射论；系统运动空间；系统可靠性；系统结构 中图分类号：X913；C931.1；TP18 文献标志码：A 文章编号：1673−4785(2020)03−0445−07 中文引用格式：崔铁军, 李莎莎. 系统运动空间与系统映射论的初步探讨 [J]. 智能系统学报, 2020, 15(3): 445–451. 英文引用格式：CUI Tiejun, LI Shasha. Preliminary study of system movement space and system mapping theory[J]. CAAI transac￾tions on intelligent systems, 2020, 15(3): 445–451. Preliminary study of system movement space and system mapping theory CUI Tiejun1,2 ，LI Shasha3 (1. College of Safety Science and Engineering, Liaoning Technical University, Fuxin 123000, China; 2. Tunnel & Underground Structure Engineering Center of Liaoning, Dalian Jiaotong University, Dalian 116028, China; 3. School of Business Administration, Liaoning Technical University, Huludao 125105, China) Abstract: In the study of the dynamic representation problems of system movement, the ideas of system movement space and system mapping theory are proposed. These ideas have explained some systemic philosophy problems in pre￾vious research. Therefore, this study provides detailed definitions of these ideas and their associated concepts. Using these concepts, we analyze the characteristics of natural and artificial systems and their relationships. This study shows that the natural system involves mapping from the complete set of factors to the complete set of data, whereas the artifi￾cial system involves mapping from measurable relevant data to adjustable factors. This study also explains that the ex￾perimental data obtained by the artificial system always have error in comparison with the natural system. The functions of the artificial system are only a part of the natural system, and the artificial system can only be infinitely close to the natural system, but cannot reach it. The system movement space and system mapping theory can solve some system￾level problems and can be implemented to ensure system reliability. However, some problems need to be investigated further. Keywords: safety science; intelligent science; system science; information ecological methodology; system mapping theory; system movement space; system reliability; system structure 安全科学理论的核心是系统可靠性问题。但 研究过程中总是出现建立的模型或系统无法完全 对应自然系统的问题。随着研究深入，逐渐提出 收稿日期：2019−02−19. 基金项目：国家自然科学基金项目（51704141）；国家重点研发 计划项目（2017YFC1503102）；国家自然科学基金委 主任基金项目（61350003）. 通信作者：崔铁军. E-mail：ctj.159@163.com. 第 15 卷第 3 期 智 能 系 统 学 报 Vol.15 No.3 2020 年 5 月 CAAI Transactions on Intelligent Systems May 2020

·446· 智能系统学报 第15卷 了空间故障树理论、智能化空间故障树和空间故 是研究系统保证安全状态的所有思想、理论、方 障网络理论。虽然笔者引入了智能科学、数据技 法和措施的集合。那么安全科学的核心问题就是 术、信息论和系统科学的方法，但仍存在人工系 系统所需的安全状态。系统在这种安全状态下， 统难以等效自然系统的鸿沟。 完成规定功能的能力，就是系统科学中的可靠性 对于系统抽象和等效方法的研究不多。马峻四 问题。因此安全科学的核心问题就是系统可靠性 提出了基于中粒度层面的动态系统多层次映射关 问题。系统安全性的变化，即等效为系统可靠性 系模型；何瑞祥对粗粒度可重构计算系统映射 的变化。那么一切安全问题就可抽象为系统可靠 与容错机制进行了研究；曾霞1研究了障碍函数 性问题。系统安全状态变化抽象为系统可靠性的 生成混成系统安全验证方法；张连怡研究了构 变化，进一步抽象为系统状态变化，即系统运动过程。 件系统模型检测方法；李倩)对形式化方法的混 问题是，将系统的安全状态逐步抽象为系统 成系统安全性进行了检验；黄峰对系统演化的 运动后如何研究系统的运动。当然这不能通过微 形式进行了研究。这些研究形成了一些有益成 分方程描述系统的运动。这里系统运动指系统受 果，但仍缺乏系统层面的更高级抽象，缺乏通用性。 到刺激，系统的形态、行为、结构、表现等的变 汪培庄教授提出的因素空间和人机认知体是 化。那么在研究系统运动之前，需要解决如下一 -种试图解决上述困境的方法0，被认为是智能 些问题，包括如何描述系统变化、什么是系统变 科学的数学基础。钟义信教授提出的机制主义信 化的动力、系统变化通过什么表现、系统变化如 息生态方法论也成为解决上述问题的有效方法 何度量。这些问题是研究系统运动的最基本问 论。笔者在研究系统可靠性过程中对上述问 题，其解决涉及众多领域，包括安全科学、智能科 题有了一些见解，并在已有空间故障树研究基础 学、大数据科学、系统科学和信息科学等。对于 上提出了系统运动空间和系统映射论。利用它们 系统运动的研究，笔者进行了长期思考，借鉴了 描述自然系统和人工系统之间的关系。 汪培庄教授和钟义信教授分别提出的因素空间理 空间故障树理论1s261包括4个研究阶段： 论和信息生态方法论，结合笔者提出的空间故障 1)空间故障树基础理论，用于研究系统可靠性与 树理论，初步实现了系统运动的描述和度量，并 影响因素的关系；2)智能化空间故障树，引入因 将这些思想用于安全科学的系统可靠性研究。 素空间、云模型、模糊结构元理论研究故障大数 据的表示、推理和处理；3)空间故障网络，研究系 2系统运动空间 统故障演化过程；4)系统运动空间与系统映射 作为描述系统运动的基础，首先给出系统运 论，用于度量系统运动和确定数据与因素关系。 动空间的定义和示意图，如图1所示。 在空间故障树框架内，使用系统结构分析方 法和属性圆方法2s2,以可靠性为目标研究系统 获取可测 运动状态，可得到适合但不充分的人工系统。 数据平面 d 相关数据 系统向数据 1问题的提出 系统映射 平面投影 人的处理 系统元 (映射) 安全科学不仅囊括了工业、农业、服务业等 件+结构 +目标 领域，也兼具了自然科学和社会科学的属性，涉 系统向因素 平面投影 得到已 及多方面的技术和理论。简而言之，安全科学就 知因素 是研究一切与安全相关的事项。那么安全是什 因素平面 么？安全是指没有受到威胁、没有危险、危害、损 失，不存在危险、危害的隐患，是免除不可接受的 图1系统运动空间 损害风险的状态。安全是在人类生产过程中，将 Fig.1 System movement space 系统的运行状态对人类的生命、财产、环境可能 定义1系统运动：系统受到一些因素的刺 产生的损害控制在人类能接受水平以下的状态。 激，系统的形式、结构、组成、行为和表象的变 综上，安全应该是系统的一种状态，是在保证系 化，统称为系统运动。 统功能前提下的，不发生人们不能接受情况的一 这里的系统运动与以往系统论和控制论中的 种状态。通俗地讲，安全是保证系统正常运行， 系统运动不同，强调受影响后系统变化的过程和 而不发生故障和事故的一种状态。而安全科学就 状态。而系统本身则是概念系统和实体系统的更

了空间故障树理论、智能化空间故障树和空间故 障网络理论。虽然笔者引入了智能科学、数据技 术、信息论和系统科学的方法，但仍存在人工系 统难以等效自然系统的鸿沟。 对于系统抽象和等效方法的研究不多。马峻[1] 提出了基于中粒度层面的动态系统多层次映射关 系模型；何瑞祥[2] 对粗粒度可重构计算系统映射 与容错机制进行了研究；曾霞[3] 研究了障碍函数 生成混成系统安全验证方法；张连怡[4] 研究了构 件系统模型检测方法；李倩[5] 对形式化方法的混 成系统安全性进行了检验；黄峰[6] 对系统演化的 形式进行了研究。这些研究形成了一些有益成 果，但仍缺乏系统层面的更高级抽象，缺乏通用性。 汪培庄教授提出的因素空间和人机认知体是 一种试图解决上述困境的方法[7-10] ，被认为是智能 科学的数学基础。钟义信教授提出的机制主义信 息生态方法论也成为解决上述问题的有效方法 论 [11-14]。笔者在研究系统可靠性过程中对上述问 题有了一些见解，并在已有空间故障树研究基础 上提出了系统运动空间和系统映射论。利用它们 描述自然系统和人工系统之间的关系。 空间故障树理论[ 1 5 - 2 6 ] 包括 4 个研究阶段： 1) 空间故障树基础理论，用于研究系统可靠性与 影响因素的关系；2) 智能化空间故障树，引入因 素空间、云模型、模糊结构元理论研究故障大数 据的表示、推理和处理；3) 空间故障网络，研究系 统故障演化过程；4) 系统运动空间与系统映射 论，用于度量系统运动和确定数据与因素关系。 在空间故障树框架内，使用系统结构分析方 法和属性圆方法[25-26] ，以可靠性为目标研究系统 运动状态，可得到适合但不充分的人工系统。 1 问题的提出 安全科学不仅囊括了工业、农业、服务业等 领域，也兼具了自然科学和社会科学的属性，涉 及多方面的技术和理论。简而言之，安全科学就 是研究一切与安全相关的事项。那么安全是什 么？安全是指没有受到威胁、没有危险、危害、损 失，不存在危险、危害的隐患，是免除不可接受的 损害风险的状态。安全是在人类生产过程中，将 系统的运行状态对人类的生命、财产、环境可能 产生的损害控制在人类能接受水平以下的状态。 综上，安全应该是系统的一种状态，是在保证系 统功能前提下的，不发生人们不能接受情况的一 种状态。通俗地讲，安全是保证系统正常运行， 而不发生故障和事故的一种状态。而安全科学就 是研究系统保证安全状态的所有思想、理论、方 法和措施的集合。那么安全科学的核心问题就是 系统所需的安全状态。系统在这种安全状态下， 完成规定功能的能力，就是系统科学中的可靠性 问题。因此安全科学的核心问题就是系统可靠性 问题。系统安全性的变化，即等效为系统可靠性 的变化。那么一切安全问题就可抽象为系统可靠 性问题。系统安全状态变化抽象为系统可靠性的 变化，进一步抽象为系统状态变化，即系统运动过程。 问题是，将系统的安全状态逐步抽象为系统 运动后如何研究系统的运动。当然这不能通过微 分方程描述系统的运动。这里系统运动指系统受 到刺激，系统的形态、行为、结构、表现等的变 化。那么在研究系统运动之前，需要解决如下一 些问题，包括如何描述系统变化、什么是系统变 化的动力、系统变化通过什么表现、系统变化如 何度量。这些问题是研究系统运动的最基本问 题，其解决涉及众多领域，包括安全科学、智能科 学、大数据科学、系统科学和信息科学等。对于 系统运动的研究，笔者进行了长期思考，借鉴了 汪培庄教授和钟义信教授分别提出的因素空间理 论和信息生态方法论，结合笔者提出的空间故障 树理论，初步实现了系统运动的描述和度量，并 将这些思想用于安全科学的系统可靠性研究。 2 系统运动空间 作为描述系统运动的基础，首先给出系统运 动空间的定义和示意图，如图 1 所示。 因素平面 数据平面 di fi 系统向数据 平面投影 系统向因素 平面投影 得到已 知因素 系统映射 获取可测 相关数据 人的处理 系统元 (映射) 件+结构 +目标 图 1 系统运动空间 Fig. 1 System movement space 定义 1 系统运动：系统受到一些因素的刺 激，系统的形式、结构、组成、行为和表象的变 化，统称为系统运动。 这里的系统运动与以往系统论和控制论中的 系统运动不同，强调受影响后系统变化的过程和 状态。而系统本身则是概念系统和实体系统的更 ·446· 智 能 系 统 学 报 第 15 卷

第3期 崔铁军，等：系统运动空间与系统映射论的初步探讨 ·447· 高级抽象，代表系统的最基本共性，包括系统基 建立了一个系统球和两个平面（因素平面和数据 本组成部分的元件；基于元件组成系统的结构； 平面) 和系统存在的意义，即系统的目的，也包括影响 系统的因素和系统变化产生的数据。 3系统映射论与人的智慧活动 定义2系统运动空间：以系统代表的球型 3.1系统映射论 区域为中心，以系统的不同方面或研究角度形成 自然状态下的系统指不受任何人主观干扰下 二维平面，这些二维平面围绕系统球，由一个系 的系统，根据自然界自身法则运行的系统。这类 统球和多个平面组成的空间称为系统运动空间。 系统与人是否存在无关，根据自身运行机制和规 系统运动空间由一个系统和多个平面组成。 则对自然的影响进行响应。 该系统与所要研究的与系统相关的平面组成了研 定义7自然系统：在自然状态下，遵守自然 究该系统的空间域。当然一个系统运动空间可以 规则调节自身与自然之间的关系的系统。 容纳无数个系统和平面，只要系统之间存在联系 自然系统是天然存在的，其产生和灭亡都遵 即可。平面之间除与系统的联系外，不发生其他 循自然规律。自然系统存在于自然环境之中，他 联系。 接受外部环境因素的作用。由于这些作用使系统 定义3系统球：将系统等效为系统运动空 产生了变化，包括系统形式、结构、组成、行为和 间的球体，以便进行系统运动的度量，其半径为1。 表象的变化。因此环境因素是系统运动的动力。 系统球内部封装了系统的元件、结构和目的。 系统的内在因素，即元件、结构和目标是系 定义4平面：系统运动空间中，与系统相关 统内在的固有因素。由于外部环境因素的作用， 的一类事项或研究方面存在的形式。 使系统内部元件和结构产生变化，才使系统的表 如图1中的数据平面和因素平面。 象发生变化。而系统表象发生的变化是通过自然 定义5投影：从系统球到平面的投影，代表 系统表现出来的运动形式和存在方式改变显现 该系统在平面相关的事项或方面的变化情况。 的。进一步地，系统运行方式和存在的变化是通 如图1中，系统受到的作用因素是系统球的 过数据信息的形式散发出来的。因此人可感知系 向下投影，投影到因素平面得到半径为1的圆：向 统存在及变化的途径就是数据信息。根据系统目 上投影到数据平面，得到系统散发出的数据，形 标，数据信息可分为不相关数据信息和相关数据 成半径为1的圆。 信息。相关数据信息包括可测相关信息和不可测 定义6属性圆：系统球投影到平面的圆形 相关信息。 半径为1。 定义8不相关数据信息和相关数据信息： 属性圆是笔者在空间故障树理论框架下提出 不相关数据信息指自然系统由于外界因素的作用 的一种表示对象属性的方法。由于属性圆给出了 散发出来的与系统目标不相关的信息；相关数据 严格的性质和度量方法，因此属性圆可容纳一个 信息指自然系统由于外界因素的作用散发出来的 对象的无数个因素。进一步地可以进行对象之间 与系统目标相关的信息。 关系的定量计算。因此引入属性圆尝试进行系统 定义9可测相关信息和不可测相关信息： 运动的度量和定性定量分析。在图1中，影响系 相关信息中，那些可以被现有技术感知、捕获和 统的因素很多，因素平面内属性圆中的射线代表 分析的信息称为可测信息；那些不能被感知、捕 这些因素，当然在属性圆中进行了归一化，其范 获和分析的信息称为不可测信息。 围在属性圆内部；数据平面内属性圆的射线代表 在图1中，数据平面上的实线代表可测相关 各类数据，可以是定性、定量、范围和模糊数据。 数据，虚线代表不可测相关数据。 系统运动空间提出的目的是在更高抽象程度 同理，在因素平面内也存在相关因素和不相 时表示系统的最一般性。系统内部包括元件、结 关因素，相关因素又可分为可调节因素和不可调 构和系统目的。而外部则是系统受到的作用和表 节因素。 现出来的响应，虽然这些作用和响应很多。本文 定义10相关因素和不相关因素：相关因素 研究的影响系统的因素和系统因此表现出的数据 指影响系统目标，使系统发生运动的因素；不相 是系统的两个事项或方面，前者是作用，后者是 关因素指虽然使系统产生了运动，但并不影响系 响应。系统运动空间可表示多个关联的系统，但 统目标。 这里只研究因素一系统一数据之间的关系。因此 定义11可调节因素和不可调节因素：在相

高级抽象，代表系统的最基本共性，包括系统基 本组成部分的元件；基于元件组成系统的结构； 和系统存在的意义，即系统的目的，也包括影响 系统的因素和系统变化产生的数据。 定义 2 系统运动空间：以系统代表的球型 区域为中心，以系统的不同方面或研究角度形成 二维平面，这些二维平面围绕系统球，由一个系 统球和多个平面组成的空间称为系统运动空间。 系统运动空间由一个系统和多个平面组成。 该系统与所要研究的与系统相关的平面组成了研 究该系统的空间域。当然一个系统运动空间可以 容纳无数个系统和平面，只要系统之间存在联系 即可。平面之间除与系统的联系外，不发生其他 联系。 定义 3 系统球：将系统等效为系统运动空 间的球体，以便进行系统运动的度量，其半径为 1。 系统球内部封装了系统的元件、结构和目的。 定义 4 平面：系统运动空间中，与系统相关 的一类事项或研究方面存在的形式。 如图 1 中的数据平面和因素平面。 定义 5 投影：从系统球到平面的投影，代表 该系统在平面相关的事项或方面的变化情况。 如图 1 中，系统受到的作用因素是系统球的 向下投影，投影到因素平面得到半径为 1 的圆；向 上投影到数据平面，得到系统散发出的数据，形 成半径为 1 的圆。 定义 6 属性圆：系统球投影到平面的圆形， 半径为 1。 属性圆是笔者在空间故障树理论框架下提出 的一种表示对象属性的方法。由于属性圆给出了 严格的性质和度量方法，因此属性圆可容纳一个 对象的无数个因素。进一步地可以进行对象之间 关系的定量计算。因此引入属性圆尝试进行系统 运动的度量和定性定量分析。在图 1 中，影响系 统的因素很多，因素平面内属性圆中的射线代表 这些因素，当然在属性圆中进行了归一化，其范 围在属性圆内部；数据平面内属性圆的射线代表 各类数据，可以是定性、定量、范围和模糊数据。 系统运动空间提出的目的是在更高抽象程度 时表示系统的最一般性。系统内部包括元件、结 构和系统目的。而外部则是系统受到的作用和表 现出来的响应，虽然这些作用和响应很多。本文 研究的影响系统的因素和系统因此表现出的数据 是系统的两个事项或方面，前者是作用，后者是 响应。系统运动空间可表示多个关联的系统，但 这里只研究因素−系统−数据之间的关系。因此 建立了一个系统球和两个平面 (因素平面和数据 平面)。 3 系统映射论与人的智慧活动 3.1 系统映射论 自然状态下的系统指不受任何人主观干扰下 的系统，根据自然界自身法则运行的系统。这类 系统与人是否存在无关，根据自身运行机制和规 则对自然的影响进行响应。 定义 7 自然系统：在自然状态下，遵守自然 规则调节自身与自然之间的关系的系统。 自然系统是天然存在的，其产生和灭亡都遵 循自然规律。自然系统存在于自然环境之中，他 接受外部环境因素的作用。由于这些作用使系统 产生了变化，包括系统形式、结构、组成、行为和 表象的变化。因此环境因素是系统运动的动力。 系统的内在因素，即元件、结构和目标是系 统内在的固有因素。由于外部环境因素的作用， 使系统内部元件和结构产生变化，才使系统的表 象发生变化。而系统表象发生的变化是通过自然 系统表现出来的运动形式和存在方式改变显现 的。进一步地，系统运行方式和存在的变化是通 过数据信息的形式散发出来的。因此人可感知系 统存在及变化的途径就是数据信息。根据系统目 标，数据信息可分为不相关数据信息和相关数据 信息。相关数据信息包括可测相关信息和不可测 相关信息。 定义 8 不相关数据信息和相关数据信息： 不相关数据信息指自然系统由于外界因素的作用 散发出来的与系统目标不相关的信息；相关数据 信息指自然系统由于外界因素的作用散发出来的 与系统目标相关的信息。 定义 9 可测相关信息和不可测相关信息： 相关信息中，那些可以被现有技术感知、捕获和 分析的信息称为可测信息；那些不能被感知、捕 获和分析的信息称为不可测信息。 在图 1 中，数据平面上的实线代表可测相关 数据，虚线代表不可测相关数据。 同理，在因素平面内也存在相关因素和不相 关因素，相关因素又可分为可调节因素和不可调 节因素。 定义 10 相关因素和不相关因素：相关因素 指影响系统目标，使系统发生运动的因素；不相 关因素指虽然使系统产生了运动，但并不影响系 统目标。 定义 11 可调节因素和不可调节因素：在相 第 3 期 崔铁军，等：系统运动空间与系统映射论的初步探讨 ·447·

·448· 智能系统学报 第15卷 关因素中，现有技术水平可以调节的因素为可调 远。另外，自然系统是因素全集到数据全集的映 节因素；反之，现有技术水平不可调节的因素为 射，而人工系统是可测相关数据到可调节因素的 不可调节因素。 映射，两者映射方向相反。加之两种系统的数据 自然系统的影响因素是所有自然因素的全 差距较大，甚至不在同一维度，映射也难以保证 集，由于影响系统运动散发出来的数据是与系统 满射（一一对应）：而且不同的技术水平对系统的 相关的所有数据。定义8~11都是为了建立人工 认识不同，人们永远无法了解自然系统的因素全 系统给出的。因此它们都是自然因素全集和数据 集和数据全集。因为随着技术的发展，对自然系 全集的子集。 统的认识逐渐深入，可了解更多因素和数据，但同 综上，图1给出的在数据平面和因素平面及 时也会出现更多的因素和数据。因此得到如下结论： 其之间的自然系统，组成了一个映射机制。该机 1)人工系统得到的实验数据永远与自然系统 制从因素全集出发，经过系统，转换为数据全 相同状态下得到的数据存在误差。 集。那么自然系统则可视为从因素全集到数据全 2)人工系统的功能只能模仿自然系统功能的 集的映射，即系统映射论。 部分。 3.2人的智慧活动 3)人工系统只能无限趋近于自然系统而无法 人的智慧活动是感知自然、认识自然和改造 达到。 自然的过程。所谓感知是感知自然系统的存在和 运动；认识自然是通过自然系统感知得到数据的 4人工系统的内部结构 处理，形成规律；改造自然则是人们使用这些规 真实的自然系统如何运作，因素全集和数据 律影响和作用自然系统的过程。 全集人们无法知晓。在此只能从人工系统入手来 定义12人工系统：人们通过感知自然和认 研究自然系统。从可测相关数据到可调节因素的 识自然得到的规律、知识来建立符合自然规律， 映射即为人工系统。可测相关数据通过人的智能 且带有明确目的的系统。在系统映射论中的人工 认识和处理可形成数学模型。那么该数学模型如 系统是概念系统和物质系统的更高抽象。 何代表人工系统，是值得研究的关键问题。 在图1中，人的智慧活动在因素和数据平面 使用最简单的例子，经过大量的自然观测，发 之外。人的智慧活动处理的是可测相关数据，通 现某个器件的故障率与时间相关。然后统计数 过智能处理得到知识形成人工系统，最终通过可 据，将时间作为自变量，故障率作为因变量得到 影响自然的可调节因素作用自然和改造自然。那 了一个拟合多项式。该多项式就是故障率与时间 么，人的智慧过程主要是形成人工系统，人工系 的函数关系，是一个数学模型，也是人工系统。 统是所掌握知识的一种体现，是人模仿自然规律 那么多项式中的自变量就是影响系统的因素，而 形成的数学模型、思想、机构等。因此人工系统 这个多项式的结构就是人工系统本身的结构。该 是自然系统的模仿。 人工系统的目标是研究系统故障率，系统元件和 3.3人工系统与自然系统 系统结构共同组成了该多项式。 讨论人工系统与自然系统的关系。自然系统 人工系统的实现方法很多，中心思想都是通 存在于自然之中，无论人是否存在都将按照自然 过可测相关数据与相关因素的对应关系得到的 规律运行下去。而人工系统则是人们通过了解自 从而模仿自然系统。如传统的物理学和化学，通 然系统得到知识后的仿制系统。但这种仿制存在 过实验数据构造经验公式。公式中的变量即为因 着天然缺陷。 素，公式的结构则是系统的结构。进而模拟物理 由图1可知，人工系统起源于自然系统运动 系统和化学系统在自然界中的运动规律。近代的 过程中散发数据全集中的可测相关数据。人们通 各种数学方法，如模糊数学、集对分析、可拓学 过自身知识和理解对其抽象形成人工系统。人们 粗糙集等，则是为了满足人们更深层次了解自然 通过人工系统改造自然，那么人们的现有技术只 系统和构建人工系统而产生的。通过这些数学方 能利用其中的相关可调节因素。人工系统对天然 法对单纯的物理化学观测数据进行提升，进一步 系统的等效总是存在着误差，与观测到的可测相 形成层次更深的人工系统来模仿自然系统。进一 关数据不同。因此人工系统处理和得到的只是全 步发展，出现了当代智能科学的三大流派，他们 部自然因素和数据的一小部分。距离展示自然系 以人脑为自然系统展开研究。首先是结构主 统，完成人工系统到自然系统的功能逼近相距甚 义流派认为人脑的核心及其处理问题的能力来源

关因素中，现有技术水平可以调节的因素为可调 节因素；反之，现有技术水平不可调节的因素为 不可调节因素。 自然系统的影响因素是所有自然因素的全 集，由于影响系统运动散发出来的数据是与系统 相关的所有数据。定义 8~11 都是为了建立人工 系统给出的。因此它们都是自然因素全集和数据 全集的子集。 综上，图 1 给出的在数据平面和因素平面及 其之间的自然系统，组成了一个映射机制。该机 制从因素全集出发，经过系统，转换为数据全 集。那么自然系统则可视为从因素全集到数据全 集的映射，即系统映射论。 3.2 人的智慧活动 人的智慧活动是感知自然、认识自然和改造 自然的过程。所谓感知是感知自然系统的存在和 运动；认识自然是通过自然系统感知得到数据的 处理，形成规律；改造自然则是人们使用这些规 律影响和作用自然系统的过程。 定义 12 人工系统：人们通过感知自然和认 识自然得到的规律、知识来建立符合自然规律， 且带有明确目的的系统。在系统映射论中的人工 系统是概念系统和物质系统的更高抽象。 在图 1 中，人的智慧活动在因素和数据平面 之外。人的智慧活动处理的是可测相关数据，通 过智能处理得到知识形成人工系统，最终通过可 影响自然的可调节因素作用自然和改造自然。那 么，人的智慧过程主要是形成人工系统，人工系 统是所掌握知识的一种体现，是人模仿自然规律 形成的数学模型、思想、机构等。因此人工系统 是自然系统的模仿。 3.3 人工系统与自然系统 讨论人工系统与自然系统的关系。自然系统 存在于自然之中，无论人是否存在都将按照自然 规律运行下去。而人工系统则是人们通过了解自 然系统得到知识后的仿制系统。但这种仿制存在 着天然缺陷。 由图 1 可知，人工系统起源于自然系统运动 过程中散发数据全集中的可测相关数据。人们通 过自身知识和理解对其抽象形成人工系统。人们 通过人工系统改造自然，那么人们的现有技术只 能利用其中的相关可调节因素。人工系统对天然 系统的等效总是存在着误差，与观测到的可测相 关数据不同。因此人工系统处理和得到的只是全 部自然因素和数据的一小部分。距离展示自然系 统，完成人工系统到自然系统的功能逼近相距甚 远。另外，自然系统是因素全集到数据全集的映 射，而人工系统是可测相关数据到可调节因素的 映射，两者映射方向相反。加之两种系统的数据 差距较大，甚至不在同一维度，映射也难以保证 满射 (一一对应)；而且不同的技术水平对系统的 认识不同，人们永远无法了解自然系统的因素全 集和数据全集。因为随着技术的发展，对自然系 统的认识逐渐深入，可了解更多因素和数据，但同 时也会出现更多的因素和数据。因此得到如下结论： 1) 人工系统得到的实验数据永远与自然系统 相同状态下得到的数据存在误差。 2) 人工系统的功能只能模仿自然系统功能的 一部分。 3) 人工系统只能无限趋近于自然系统而无法 达到。 4 人工系统的内部结构 真实的自然系统如何运作，因素全集和数据 全集人们无法知晓。在此只能从人工系统入手来 研究自然系统。从可测相关数据到可调节因素的 映射即为人工系统。可测相关数据通过人的智能 认识和处理可形成数学模型。那么该数学模型如 何代表人工系统，是值得研究的关键问题。 使用最简单的例子，经过大量的自然观测，发 现某个器件的故障率与时间相关。然后统计数 据，将时间作为自变量，故障率作为因变量得到 了一个拟合多项式。该多项式就是故障率与时间 的函数关系，是一个数学模型，也是人工系统。 那么多项式中的自变量就是影响系统的因素，而 这个多项式的结构就是人工系统本身的结构。该 人工系统的目标是研究系统故障率，系统元件和 系统结构共同组成了该多项式。 人工系统的实现方法很多，中心思想都是通 过可测相关数据与相关因素的对应关系得到的， 从而模仿自然系统。如传统的物理学和化学，通 过实验数据构造经验公式。公式中的变量即为因 素，公式的结构则是系统的结构。进而模拟物理 系统和化学系统在自然界中的运动规律。近代的 各种数学方法，如模糊数学、集对分析、可拓学、 粗糙集等，则是为了满足人们更深层次了解自然 系统和构建人工系统而产生的。通过这些数学方 法对单纯的物理化学观测数据进行提升，进一步 形成层次更深的人工系统来模仿自然系统。进一 步发展，出现了当代智能科学的三大流派，他们 以人脑为自然系统展开研究[11-14]。首先是结构主 义流派认为人脑的核心及其处理问题的能力来源 ·448· 智 能 系 统 学 报 第 15 卷

第3期 崔铁军，等：系统运动空间与系统映射论的初步探讨 ·449· 于人脑的结构，因此提出了模拟人脑结构的神经 析和元件结构反分析)1、系统功能结构分 元数理逻辑并最终发展成为神经网络模型。他通 析2、系统功能结构最简式7和功能结构最小化 过神经元和传递函数模拟人脑结构，通过可测相 原理。该发展过程也是人工系统在不同层次逼 关数据建立适合的神经网络，从而判断和预测结 近自然系统的过程。这些工作为人工系统得到适 果。神经网络作为人工系统，主要模拟了系统的 合的系统元件和结构提供了有效方法。 结构，而忽略了系统的元件和目标，只能分析可 研究系统可靠性的变化，理想的研究对象是 测相关数据不能得到相关因素。随后，由于神经 自然系统的可靠性，并在系统运动空间中进行研 网络的局限和缺点，功能主义流派诞生，认为人 究。但自然系统是无法获得的，只能通过趋近的 脑的功能是核心问题。形成了物理符号系统后逐 人工系统进行研究。进一步对系统运动空间中表 渐退化为专家系统。处理可测相关数据得到相关 现出来的系统运动进行定性和定量描述。自然系 因素，但是忽略了系统内部的元件和结构，目标 统是从因素全集到数据全集的映射。但我们无法 是达到与人脑受到因素作用后的相同响应。进一 获得因素全集和数据全集，只能得到可调节因素 步，基于客体行为的行为流派诞生，通过感知客 和可测相关数据，因此通过系统运动空间方法得 体的运行和行为来模拟智能行为。他收集和感知 到的系统仍是人工系统。 自然系统运动过程的可测相关数据，并模拟自然 该人工系统在因素平面内和数据平面内投影 系统响应，得到可调节因素，从而采取相应的行 分别得到两个属性圆。属性圆是在空间故障树框 为调节因素作用于自然系统。 架内的对象与因素关系的定性定量表示方法s2。 因此经典物理化学方法只完成了可测相关数 人工系统的分析首先通过可调节因素，改变因素 据的简单分析，得到了最为朴素的数学模型，即 状态。那么对应的自然系统将发生运动，散发出 人工系统。而现代数学方法是结合可测相关数据 数据信息，感知后形成可测相关数据集。可调节 和经典科学，进行更深层次的自然系统分析，可 因素集和可测相关数据集可表示为在因素和数据 得到更为接近的人工系统。智能科学方法从不同 平面内的属性圆，在因素变化的同时数据发生相 角度模拟人脑自然系统的各个方面，虽然不能完 应变化。通过属性圆各个属性的域线变化可实现 全等效，但也实现了对自然系统的进一步逼近。 定性定量分析。进一步通过得到的因素属性圆变 从人类发展角度，他们都是基于机械还原论的分 化和数据属性圆的变化，结合已有系统结构分析 而治之方法；同时也是人类建立人工系统立足 方法可得到系统元件及其结构。该过程即为系统 点、技术手段和哲学原理限制的原因（如上节论 运动空间和映射论在系统可靠性研究领域的实 述)，因此从根本上得到的人工系统不可能等效自 现，是它们在具体科学领域中的应用。由于相关 然系统。可见人工系统得到的是基于观测数据的 研究篇幅较大，这里不做详述。 种拟合和等效。也许自然系统并不是人工系统 汪培庄教授的因素空间理论提到了人机认知 的结构，而只是一种系统响应的等效。又由于自 体的概念，该概念是另一条使人工系统趋近于自 然系统和人工系统的映射方向不同等原因，必将 然系统的途径。另外，钟义信教授提出的机制主 导致人工系统难以接近自然系统。 义信息生态方法论也将人工系统逼近自然系统。 5 系统可靠性分析的人工系统 这两种方法也值得我们研究和借鉴，这里不再详 述，见文献[7-14]。 笔者在研究系统映射论和系统运动空间之 上述只研究了系统运动中的一些基本问题。 前，主要对安全科学中的系统可靠性问题进行研 提出了系统运动空间和系统映射论。系统运动空 究，提出了空间故障树理论，进行了智能化改造， 间的建立解决了一些科学研究过程中的系统层面 并进一步提出了空间故障网络理论。整个理论体 问题。比如：文中论述的人们建立的人工系统为 系的核心为系统可靠性与影响因素的关系研究。 何总是存在误差，为何人工系统无法等效于自然 那么空间故障树理论研究自然因素影响后，系统 系统。 表现出来的变化即为故障数据及其变化。因此想 系统运动空间是系统的高度抽象，是描述系 要构建与自然系统相对应的人工系统就必然需要 统运动的普适框架，是笔者长期研究系统科学、 了解系统内部的元件和结构。那么以系统可靠性 智能科学及安全科学后得到的模型。下一步将具 为系统目标，建立了一套系统结构分析方法。因 体落脚于安全科学中的系统可靠性领域，使用系 此研究顺序包括系统结构反分析（因素结构反分 统运动空间对其进行定性定量研究

于人脑的结构，因此提出了模拟人脑结构的神经 元数理逻辑并最终发展成为神经网络模型。他通 过神经元和传递函数模拟人脑结构，通过可测相 关数据建立适合的神经网络，从而判断和预测结 果。神经网络作为人工系统，主要模拟了系统的 结构，而忽略了系统的元件和目标，只能分析可 测相关数据不能得到相关因素。随后，由于神经 网络的局限和缺点，功能主义流派诞生，认为人 脑的功能是核心问题。形成了物理符号系统后逐 渐退化为专家系统。处理可测相关数据得到相关 因素，但是忽略了系统内部的元件和结构，目标 是达到与人脑受到因素作用后的相同响应。进一 步，基于客体行为的行为流派诞生，通过感知客 体的运行和行为来模拟智能行为。他收集和感知 自然系统运动过程的可测相关数据，并模拟自然 系统响应，得到可调节因素，从而采取相应的行 为调节因素作用于自然系统。 因此经典物理化学方法只完成了可测相关数 据的简单分析，得到了最为朴素的数学模型，即 人工系统。而现代数学方法是结合可测相关数据 和经典科学，进行更深层次的自然系统分析，可 得到更为接近的人工系统。智能科学方法从不同 角度模拟人脑自然系统的各个方面，虽然不能完 全等效，但也实现了对自然系统的进一步逼近。 从人类发展角度，他们都是基于机械还原论的分 而治之方法；同时也是人类建立人工系统立足 点、技术手段和哲学原理限制的原因 (如上节论 述)，因此从根本上得到的人工系统不可能等效自 然系统。可见人工系统得到的是基于观测数据的 一种拟合和等效。也许自然系统并不是人工系统 的结构，而只是一种系统响应的等效。又由于自 然系统和人工系统的映射方向不同等原因，必将 导致人工系统难以接近自然系统。 5 系统可靠性分析的人工系统 笔者在研究系统映射论和系统运动空间之 前，主要对安全科学中的系统可靠性问题进行研 究，提出了空间故障树理论，进行了智能化改造， 并进一步提出了空间故障网络理论。整个理论体 系的核心为系统可靠性与影响因素的关系研究。 那么空间故障树理论研究自然因素影响后，系统 表现出来的变化即为故障数据及其变化。因此想 要构建与自然系统相对应的人工系统就必然需要 了解系统内部的元件和结构。那么以系统可靠性 为系统目标，建立了一套系统结构分析方法。因 此研究顺序包括系统结构反分析 (因素结构反分 析和元件结构反分析 ) [ 1 9 ] 、系统功能结构分 析 [21] 、系统功能结构最简式[27] 和功能结构最小化 原理[28]。该发展过程也是人工系统在不同层次逼 近自然系统的过程。这些工作为人工系统得到适 合的系统元件和结构提供了有效方法。 研究系统可靠性的变化，理想的研究对象是 自然系统的可靠性，并在系统运动空间中进行研 究。但自然系统是无法获得的，只能通过趋近的 人工系统进行研究。进一步对系统运动空间中表 现出来的系统运动进行定性和定量描述。自然系 统是从因素全集到数据全集的映射。但我们无法 获得因素全集和数据全集，只能得到可调节因素 和可测相关数据，因此通过系统运动空间方法得 到的系统仍是人工系统。 该人工系统在因素平面内和数据平面内投影 分别得到两个属性圆。属性圆是在空间故障树框 架内的对象与因素关系的定性定量表示方法[25-26]。 人工系统的分析首先通过可调节因素，改变因素 状态。那么对应的自然系统将发生运动，散发出 数据信息，感知后形成可测相关数据集。可调节 因素集和可测相关数据集可表示为在因素和数据 平面内的属性圆，在因素变化的同时数据发生相 应变化。通过属性圆各个属性的域线变化可实现 定性定量分析。进一步通过得到的因素属性圆变 化和数据属性圆的变化，结合已有系统结构分析 方法可得到系统元件及其结构。该过程即为系统 运动空间和映射论在系统可靠性研究领域的实 现，是它们在具体科学领域中的应用。由于相关 研究篇幅较大，这里不做详述。 汪培庄教授的因素空间理论提到了人机认知 体的概念，该概念是另一条使人工系统趋近于自 然系统的途径。另外，钟义信教授提出的机制主 义信息生态方法论也将人工系统逼近自然系统。 这两种方法也值得我们研究和借鉴，这里不再详 述，见文献 [7-14]。 上述只研究了系统运动中的一些基本问题。 提出了系统运动空间和系统映射论。系统运动空 间的建立解决了一些科学研究过程中的系统层面 问题。比如：文中论述的人们建立的人工系统为 何总是存在误差，为何人工系统无法等效于自然 系统。 系统运动空间是系统的高度抽象，是描述系 统运动的普适框架，是笔者长期研究系统科学、 智能科学及安全科学后得到的模型。下一步将具 体落脚于安全科学中的系统可靠性领域，使用系 统运动空间对其进行定性定量研究。 第 3 期 崔铁军，等：系统运动空间与系统映射论的初步探讨 ·449·

·450· 智能系统学报 第15卷 6结束语 [S]李倩.基于形式化方法的混成系统安全性检验[D]上 海：华东师范大学，2015 在前期研究基础上，给出了系统运动空间与 LI Qian.Safety verification of hybrid systems based on 系统映射论的具体定义。主要结论如下： formal method[D].Shanghai:East China Normal Uni- 1)给出了系统运动空间的定义和性质，即系 versity,2015. 统运动空间中的运动系统、系统运动空间、系统 [6]黄峰.系统演化的形式化与具体化应用研究[D].南京： 球、平面、投影等定义。系统运动空间可表示一 南京邮电大学，2014. 个系统与多个方面的关系和多个系统之间的关系。 HUANG Feng.A study on formalization and materializa- 2)给出了系统映射论思想。认为自然系统是 tion application of system evolution[D].Nanjing:Nanjing University of Posts and Telecommunications,2014. 因素全集到数据全集的映射。给出了相关数据信 [7]汪培庄.因素空间与因素库小.辽宁工程技术大学学报 息和不相关数据信息，及可测相关信息和不可测 (自然科学版)，2013,32(10)：1297-1304。 相关信息；相关因素和不相关因素，及可调节因 WANG Peizhuang.Factor spaces and factor data-bases[J]. 素和不可调节因素等概念。而人工系统是可测相 Journal of Liaoning Technical University (natural science 关数据到可调节因素的映射。 edition),2013,32(10):1297-1304 3)讨论了自然系统和人工系统的差别。人工 [8]WANG Peizhuang,LIU Zengliang,SHI Yong,et al.Factor 系统得到的实验数据永远与自然系统相同状态下 space,the theoretical base of data science[J].Annals of 得到的数据存在误差；人工系统的功能只是想要 data science,2014,1(2):233-251. 模仿的自然系统功能的一部分；人工系统只能无 [9]汪培庄，郭嗣踪，包研科，等.因素空间中的因素分析 限趋近于自然系统而无法达到。 法[].辽宁工程技术大学学报（自然科学版），2014， 4)论述了系统运动空间和映射论在系统可靠 33(7):865-870. 性领域的实现和方法。借助可测相关因素和可调 WANG Peizhuang,GUO Sicong,BAO Yanke,et al.Caus. 节因素，及空间故障树理论中系统结构分析和属 ality analysis in factor spaces[].Journal of Liaoning Tech- 性圆方法，可初步实现研究系统可靠性的人工系统。 nical University (natural science edition),2014,33(7): 865-870. 系统运动空间和系统映射论可以解决一些系 [10]汪培庄.因素空间与数据科学).辽宁工程技术大学学 统层面上的问题，进一步研究有待展开。 报（自然科学版），2015,34(2)：273-280. 参考文献： WANG Peizhuang.Factor spaces and data science[J]. Journal of Liaoning Technical University (natural science [1]马峻.基于中粒度层面的动态系统多层次映射关系模 edition),2015,34(2:273-280. 型[.系统科学与数学，2018.38(8)：866-880. [11]钟义信，张瑞.信息生态学与语义信息论.图书情报 MA Jun.Research on multi-level mapping relationship 知识，2017(6)：411. model of dynamic system based on medium granularity[]. ZHONG Yixin,ZHANG Rui.Information ecology and Journal of systems science and mathematical sciences, semantic information theory[J].Documentation,informa- 2018,38(8):866-880. tion knowledge,2017(6):4-11. [2]何瑞祥.粗粒度可重构计算系统映射与容错机制研 [12]钟义信.从“机械还原方法论”到信息生态方法论” 究D].芜湖：安徽工程大学，2018. 人工智能理论源头创新的成功路).哲学分析，2017， HE Ruixiang.Research on mapping and fault-tolerant 8(5):133-144 mechanisms for coarse-grained reconfigurable computing ZHONG Yixin.From mechanical reductionism to meth- system[D].Wuhu:Anhui Polytechnic University,2018. odology of information ecology:successful approach to [3]曾霞.基于障碍函数生成的混成系统安全验证研究[D] innovation for Al theory[J].Philosophical analysis,2017. 上海：华东师范大学，2017 8(5):133-144. ZENG Xia.Safety verification of hybrid systems based on [13]钟义信.从信息科学视角看《信息哲学》[).哲学分析， barrier certificate generation[D].Shanghai:East China 2015,6(1):17-31 Normal University,2017. ZHONG Yixin.Information science and its view on in- [4]张连怡.构件系统模型检测方法研究D1.北京：清华大 formation philosophy[J].Philosophical analysis,2015, 学，2015 6(1):17-31. ZHANG Lianyi.Model checking of component-based sys- [14]钟义信.高等智能机制主义信息转换).北京邮电大 tems[D].Beijing:Tsinghua University,2015. 学学报，2010,33(1)：1-6

6 结束语 在前期研究基础上，给出了系统运动空间与 系统映射论的具体定义。主要结论如下： 1) 给出了系统运动空间的定义和性质，即系 统运动空间中的运动系统、系统运动空间、系统 球、平面、投影等定义。系统运动空间可表示一 个系统与多个方面的关系和多个系统之间的关系。 2) 给出了系统映射论思想。认为自然系统是 因素全集到数据全集的映射。给出了相关数据信 息和不相关数据信息，及可测相关信息和不可测 相关信息；相关因素和不相关因素，及可调节因 素和不可调节因素等概念。而人工系统是可测相 关数据到可调节因素的映射。 3) 讨论了自然系统和人工系统的差别。人工 系统得到的实验数据永远与自然系统相同状态下 得到的数据存在误差；人工系统的功能只是想要 模仿的自然系统功能的一部分；人工系统只能无 限趋近于自然系统而无法达到。 4) 论述了系统运动空间和映射论在系统可靠 性领域的实现和方法。借助可测相关因素和可调 节因素，及空间故障树理论中系统结构分析和属 性圆方法，可初步实现研究系统可靠性的人工系统。 系统运动空间和系统映射论可以解决一些系 统层面上的问题，进一步研究有待展开。 参考文献： 马峻. 基于中粒度层面的动态系统多层次映射关系模 型 [J]. 系统科学与数学, 2018, 38(8): 866–880. MA Jun. Research on multi-level mapping relationship model of dynamic system based on medium granularity[J]. Journal of systems science and mathematical sciences, 2018, 38(8): 866–880. [1] 何瑞祥. 粗粒度可重构计算系统映射与容错机制研 究 [D]. 芜湖: 安徽工程大学, 2018. HE Ruixiang. Research on mapping and fault-tolerant mechanisms for coarse-grained reconfigurable computing system[D]. Wuhu: Anhui Polytechnic University, 2018. [2] 曾霞. 基于障碍函数生成的混成系统安全验证研究 [D]. 上海: 华东师范大学, 2017. ZENG Xia. Safety verification of hybrid systems based on barrier certificate generation[D]. Shanghai: East China Normal University, 2017. [3] 张连怡. 构件系统模型检测方法研究 [D]. 北京: 清华大 学, 2015. ZHANG Lianyi. Model checking of component-based sys￾tems[D]. Beijing: Tsinghua University, 2015. [4] 李倩. 基于形式化方法的混成系统安全性检验 [D]. 上 海: 华东师范大学, 2015. LI Qian. Safety verification of hybrid systems based on formal method[D]. Shanghai: East China Normal Uni￾versity, 2015. [5] 黄峰. 系统演化的形式化与具体化应用研究 [D]. 南京: 南京邮电大学, 2014. HUANG Feng. A study on formalization and materializa￾tion application of system evolution[D]. Nanjing: Nanjing University of Posts and Telecommunications, 2014. [6] 汪培庄. 因素空间与因素库 [J]. 辽宁工程技术大学学报 (自然科学版), 2013, 32(10): 1297–1304. WANG Peizhuang. Factor spaces and factor data-bases[J]. Journal of Liaoning Technical University (natural science edition), 2013, 32(10): 1297–1304. [7] WANG Peizhuang, LIU Zengliang, SHI Yong, et al. Factor space, the theoretical base of data science[J]. Annals of data science, 2014, 1(2): 233–251. [8] 汪培庄, 郭嗣琮, 包研科, 等. 因素空间中的因素分析 法 [J]. 辽宁工程技术大学学报(自然科学版), 2014, 33(7): 865–870. WANG Peizhuang, GUO Sicong, BAO Yanke, et al. Caus￾ality analysis in factor spaces[J]. Journal of Liaoning Tech￾nical University (natural science edition), 2014, 33(7): 865–870. [9] 汪培庄. 因素空间与数据科学 [J]. 辽宁工程技术大学学 报 (自然科学版), 2015, 34(2): 273–280. WANG Peizhuang. Factor spaces and data science[J]. Journal of Liaoning Technical University (natural science edition), 2015, 34(2): 273–280. [10] 钟义信, 张瑞. 信息生态学与语义信息论 [J]. 图书情报 知识, 2017(6): 4–11. ZHONG Yixin, ZHANG Rui. Information ecology and semantic information theory[J]. Documentation, informa￾tion & knowledge, 2017(6): 4–11. [11] 钟义信. 从“机械还原方法论”到“信息生态方法论”—— 人工智能理论源头创新的成功路 [J]. 哲学分析, 2017, 8(5): 133–144. ZHONG Yixin. From mechanical reductionism to meth￾odology of information ecology: successful approach to innovation for AI theory[J]. Philosophical analysis, 2017, 8(5): 133–144. [12] 钟义信. 从信息科学视角看《信息哲学》[J]. 哲学分析, 2015, 6(1): 17–31. ZHONG Yixin. Information science and its view on in￾formation philosophy[J]. Philosophical analysis, 2015, 6(1): 17–31. [13] 钟义信. 高等智能·机制主义·信息转换 [J]. 北京邮电大 学学报, 2010, 33(1): 1–6. [14] ·450· 智 能 系 统 学 报 第 15 卷

第3期 崔铁军，等：系统运动空间与系统映射论的初步探讨 ·451· ZHONG Yixin.Advanced intelligence-mechanism ap- [24]崔铁军，马云东.基于因素空间的煤矿安全情况区分方 proach-information conversion[J].Journal of Beijing Uni- 法的研究J].系统工程理论与实践，2015,35(11)： versity of Posts and Telecommunications,2010,33(1): 2891-2897. 1-6. CUI Tiejun,MA Yundong.Research on the classification [15]CUI Tiejun,LI Shasha.Deep learning of system reliabil- method about coal mine safety situation based on the ity under multi-factor influence based on space fault factor space[J].Systems engineering-theory and prac- tree[J].Neural computing and applications,2019,31(9): tice,2015,35(11:2891-2897. 4761-4776. [25]崔铁军，马云东.因素空间的属性圆定义及其在对象分 [16]崔铁军，马云东.多维空间故障树构建及应用研究。 类中的应用[.计算机工程与科学，2015,37(11)： 中国安全科学学报，2013,23(4)32-37,62. 2169-2174. CUI Tiejun,MA Yundong.Research on multi-dimension- CUI Tiejun,MA Yundong.Definition of attribute circle al space fault tree construction and application[J].China in factor space and its application in object classifica- safety science journal,2013,23(4):32-37,62. tion[J].Computer engineering and science,2015,37(11): [17]崔铁军，马云东.DSFT的建立及故障概率空间分布的 2169-2174 确定U.系统工程理论与实践，2016,36(4)：1081-1088 [26]崔铁军，马云东.基于因素空间中属性圆对象分类的相 CUI Tiejun,MA Yundong.Discrete space fault tree con- 似度研究及应用[.模糊系统与数学，2015,29(6)： struction and failure probability space distribution determ- 56-63 ination[J].Systems engineering-theory and practice, CUI Teijun,MA Yundong.Research on the similarity of 2016,36(4)1081-1088 object classification of attribute circular and application [18]CUI Tiejun,LI Shasha.Study on the construction and ap- based on factors space[J].Fuzzy systems and mathemat- plication of discrete space fault tree modified by fuzzy ics,2015,29(6:56-63. structured element[J].Cluster computing,2019,22(3): [2刀]崔铁军，李莎莎，王来贵.系统功能结构最简式分析方 6563-6577 法).计算机应用研究，2019,36(1)：27-30,57。 [19]崔铁军，汪培庄，马云东.01SFT中的系统因素结构反 CUI Tiejun,LI Shasha,WANG Laigui.Simplest formula 分析方法研究.系统工程理论与实践，2016,36(8)： analysis method of system function structure[J].Applica- 2152-2160. tion research of computers,2019,36(1):27-30,57. CUI Tiejun,WANG Peizhuang,MA Yundong.Inward [28]崔铁军，李莎莎，王来贵.完备与不完备背景关系中蕴 analysis of system factor structure in 01 space fault 含的系统功能结构分析[).计算机科学，2017,44(3)： tree[J].Systems engineering-theory and practice,2016, 268-273.306. 36(8):2152-2160. CUI Tiejun,LI Shasha,WANG Laigui.System function [20]崔铁军，马云东.系统可靠性决策规则发掘方法研 structure analysis in complete and incomplete back- 究[).系统工程理论与实践，2015,35(12)：3210-3216. ground relationship[J].Computer science,2017,44(3): CUI Tiejun,MA Yundong.The method research on de- 268-273,306 cision criterion discovery of system reliability[J].Sys- tems engineering-theory practice,2015,35(12): 作者简介： 3210-3216. 崔铁军，副教授，博士后，主要研 [21]CUI Tiejun,WANG Peizhuang,LI Shasha.The function 究方向为系统可靠性及力学系统稳定 性。提出和建立了空间故障树理论及 structure analysis theory based on the factor space and 空间故障网络理论。获得多项优秀论 space fault tree[J].Cluster computing,2017,20(2): 文奖，授权发明专利20项，发表学术 1387-1399 论文100余篇，出版学术专著4部。 [22]LI Shasha,CUI Tiejun,LI Xingsen,et al.Construction of cloud space fault tree and its application of fault data un- certainty analysis[C]//Proceedings of 2017 International 李莎莎，讲师，博士，主要研究方 向为安全系统工程及安全管理。提出 Conference on Machine Learning and Cybernetics. 和建立了空间故障树理论及空间故障 Ningbo,China,2017:195-201. 网铬理论。授权发明专利5项，发表 [23]LI Shasha,CUI Tiejun,LIU Jian.Study on the construc- 学术论文20余篇，出版学术专著 tion and application of cloudization space fault tree[J]. 2部。 Cluster computing,2019,22(3):5613-5633

ZHONG Yixin. Advanced intelligence-mechanism ap￾proach-information conversion[J]. Journal of Beijing Uni￾versity of Posts and Telecommunications, 2010, 33(1): 1–6. CUI Tiejun, LI Shasha. Deep learning of system reliabil￾ity under multi-factor influence based on space fault tree[J]. Neural computing and applications, 2019, 31(9): 4761–4776. [15] 崔铁军, 马云东. 多维空间故障树构建及应用研究 [J]. 中国安全科学学报, 2013, 23(4): 32–37, 62. CUI Tiejun, MA Yundong. Research on multi-dimension￾al space fault tree construction and application[J]. China safety science journal, 2013, 23(4): 32–37, 62. [16] 崔铁军, 马云东. DSFT 的建立及故障概率空间分布的 确定 [J]. 系统工程理论与实践, 2016, 36(4): 1081–1088. CUI Tiejun, MA Yundong. Discrete space fault tree con￾struction and failure probability space distribution determ￾ination[J]. Systems engineering—theory and practice, 2016, 36(4): 1081–1088. [17] CUI Tiejun, LI Shasha. Study on the construction and ap￾plication of discrete space fault tree modified by fuzzy structured element[J]. Cluster computing, 2019, 22(3): 6563–6577. [18] 崔铁军, 汪培庄, 马云东. 01SFT 中的系统因素结构反 分析方法研究 [J]. 系统工程理论与实践, 2016, 36(8): 2152–2160. CUI Tiejun, WANG Peizhuang, MA Yundong. Inward analysis of system factor structure in 01 space fault tree[J]. Systems engineering—theory and practice, 2016, 36(8): 2152–2160. [19] 崔铁军, 马云东. 系统可靠性决策规则发掘方法研 究 [J]. 系统工程理论与实践, 2015, 35(12): 3210–3216. CUI Tiejun, MA Yundong. The method research on de￾cision criterion discovery of system reliability[J]. Sys￾tems engineering—theory & practice, 2015, 35(12): 3210–3216. [20] CUI Tiejun, WANG Peizhuang, LI Shasha. The function structure analysis theory based on the factor space and space fault tree[J]. Cluster computing, 2017, 20(2): 1387–1399. [21] LI Shasha, CUI Tiejun, LI Xingsen, et al. Construction of cloud space fault tree and its application of fault data un￾certainty analysis[C]//Proceedings of 2017 International Conference on Machine Learning and Cybernetics. Ningbo, China, 2017: 195−201. [22] LI Shasha, CUI Tiejun, LIU Jian. Study on the construc￾tion and application of cloudization space fault tree[J]. Cluster computing, 2019, 22(3): 5613–5633. [23] 崔铁军, 马云东. 基于因素空间的煤矿安全情况区分方 法的研究 [J]. 系统工程理论与实践, 2015, 35(11): 2891–2897. CUI Tiejun, MA Yundong. Research on the classification method about coal mine safety situation based on the factor space[J]. Systems engineering—theory and prac￾tice, 2015, 35(11): 2891–2897. [24] 崔铁军, 马云东. 因素空间的属性圆定义及其在对象分 类中的应用 [J]. 计算机工程与科学, 2015, 37(11): 2169–2174. CUI Tiejun, MA Yundong. Definition of attribute circle in factor space and its application in object classifica￾tion[J]. Computer engineering and science, 2015, 37(11): 2169–2174. [25] 崔铁军, 马云东. 基于因素空间中属性圆对象分类的相 似度研究及应用 [J]. 模糊系统与数学, 2015, 29(6): 56–63. CUI Teijun, MA Yundong. Research on the similarity of object classification of attribute circular and application based on factors space[J]. Fuzzy systems and mathemat￾ics, 2015, 29(6): 56–63. [26] 崔铁军, 李莎莎, 王来贵. 系统功能结构最简式分析方 法 [J]. 计算机应用研究, 2019, 36(1): 27–30, 57. CUI Tiejun, LI Shasha, WANG Laigui. Simplest formula analysis method of system function structure[J]. Applica￾tion research of computers, 2019, 36(1): 27–30, 57. [27] 崔铁军, 李莎莎, 王来贵. 完备与不完备背景关系中蕴 含的系统功能结构分析 [J]. 计算机科学, 2017, 44(3): 268–273, 306. CUI Tiejun, LI Shasha, WANG Laigui. System function structure analysis in complete and incomplete back￾ground relationship[J]. Computer science, 2017, 44(3): 268–273, 306. [28] 作者简介： 崔铁军，副教授，博士后，主要研 究方向为系统可靠性及力学系统稳定 性。提出和建立了空间故障树理论及 空间故障网络理论。获得多项优秀论 文奖，授权发明专利 20 项，发表学术 论文 100 余篇，出版学术专著 4 部。 李莎莎，讲师，博士，主要研究方 向为安全系统工程及安全管理。提出 和建立了空间故障树理论及空间故障 网络理论。授权发明专利 5 项，发表 学术论文 2 0 余篇，出版学术专著 2 部。 第 3 期 崔铁军，等：系统运动空间与系统映射论的初步探讨 ·451·