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逻辑学在生活中的应用论文

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逻辑学在生活中的应用论文

形式逻辑 从思维的形式结构方面研究思维规律的科学。它总结了人类思维的经验教训,以保持思维的确定性为核心,用一系列规则、方法帮助人们正确地思考问题和表达思想。是人们认识世界和改造世界的必要工具。 形式逻辑这个词是有多种含义的,有的专指传统逻辑(包括传统演绎逻辑和传统归纳逻辑),有的专指演绎逻辑(包括传统演绎逻辑和现代演绎逻辑),有的则专指现代数理逻辑。还有一种是政治性产物,是政治决定理论的恶果,是为了与辩证逻辑这种政治决定的逻辑相区分。这种意义的形式逻辑常常被污蔑为形而上学、低等逻辑,而辩证逻辑自然是科学的逻辑、高等逻辑。这种意义上的形式逻辑其实就是现今通常所说的逻辑学,这种意义上的形式逻辑正好没有承认辩证逻辑是逻辑学,而只认为其是一种哲学。 20世纪30至40年代,苏联曾把形式逻辑当作形而上学来批判,并把辩证法当作惟一科学的逻辑。讲辩证法一定要批判形式逻辑。在此影响下,当时中国也有人“宣判”了形式逻辑的“死刑”。不过在1949年前这种全盘否定形式逻辑的思潮在中国还不属主流思想。1949年到1950年间这种思潮也成为中国的主流思想。 1950年斯大林的《马克思主义和语言学问题》发表后,中国才为形式逻辑“平反”。然而“平反”并不彻底,跟苏联一样,形式逻辑仍带有“初等逻辑”的帽子,而“高等逻辑”自然非辩证法或辩证逻辑莫属。否定、贬低形式逻辑不仅阻碍了逻辑科学的发展,而且造成诡辩盛行的恶果。黑格尔曾十分轻蔑地评论过莱布尼茨的数理逻辑设想。马克思主义产生以后才冒出来的数理逻辑(第一个数理逻辑系统是费雷格于1879年提出的),在20世纪50年代初被视为帝国主义时代为垄断资产阶级服务的伪科学。 1961年代才开始突破苏联50至60年代逻辑教材的某些框框,清除了苏联教材散布的种种常识性错误。 黑格尔的大小逻辑讲的是哲学,不讨论从形式上讲有什么样的前提可以得到什么样的结论这样的推理形式方面的问题。 其实,在现今的非经典演绎逻辑中确实有一支是与辩证逻辑有很多相似之处的,这种逻辑就是次协调逻辑(又常称为费协调逻辑、亚相容逻辑,也有人称之谓悖论逻辑、辩证逻辑)。这种逻辑承认经典演绎逻辑中的“矛盾律”并不普遍有效,试图将“矛盾”封装起来,不让其危害整个系统。 许多认同黑格尔辩证逻辑的人也是因为看到了现代经典逻辑中的悖论问题,而企望黑格尔的辩证逻辑能解决这个问题。但事实上,类似的方法已经有了,这就是次协调逻辑。然而,次协调逻辑是隶属于现代非经典演绎逻辑的,如果次协调逻辑真是辩证逻辑的话,那么这种辩证逻辑属于现代非经典演绎逻辑的一支,而不是独立于其外。不过,次协调逻辑尽管与黑格尔的辩证逻辑有许多相似之处,但也有许多区别,并不能简单的说它是辩证逻辑。

1、烟囱的故事

两个人从烟囱里爬出去,一个满脸烟灰,一个干干净净,你认为哪一个去洗澡呢?“当然是脏的那个人。”学生却说,“不对,脏的那个看见对方干干净净,以为自己也不会脏,他根本就不会去洗澡。”

2、语文中的语病句

有一次在语文考试中修改病句的题型,我到现在都不会忘了。例如,“中国有世界上没有的万里长城”,刚一看到这样的句子的时候,你是不是认为这就是对的,然而大家仔细地运用逻辑学来推敲一下,你就会发现“中国有”和“世界没有”,这是自相矛盾的。

3、脑筋急转弯的误判

我们经常在脑筋急转弯中问到“2加3在什么情况下不等于5”,我们会很快答道“在做错误的情况之下”,显然对这答案对大多数人来说其实并不难。但如果要从逻辑学的角度回答,恐怕没几个人能够答出来,其实答案是“如果1加1不等于2,那么2加3就不等于5“,这是一个充分条件假言判断。

逻辑学理论和方法有以下几个作用:

1、认知工具:有助于人们正确认识事物,探寻新结果,获得新知识。

2、 表达工具:有助于人们准确、严密、清晰地表达思想和建立新理论。

3、说服工具:有助于人们做出更为严谨、更具有说服力的推理和论证。

4、分析工具:有助于人们揭露谬误,驳斥诡辩。有助于正确思考,明辨是非,正本清源。

人工智能与现今逻辑学的发展-.〔摘要〕 本文认为,计算机科学和人工智能将是21世纪逻辑学发展的主要动力源泉,并且在很大程度上将决定21世纪逻辑学的面貌。至少在21世纪早期,逻辑学将重点关注下列论题:(1)如何在逻辑中处理常识推理的弗协调、非单调和容错性因素?(2)如何使机器人具有人的创造性智能,如从经验证据中建立用于指导以后行动的可错的归纳判断?(3)如何进行知识表示和知识推理,特别是基于已有的知识库以及各认知主体相互之间的知识而进行的推理?(4)如何结合各种语境因素进行自然语言理解和推理,使智能机器人能够用人的自然语言与人进行成功的交际?等等。 〔关键词〕 人工智能,常识推理,归纳逻辑,广义内涵逻辑,认知逻辑,自然语言逻辑 现代逻辑创始于19世纪末叶和20世纪早期,其发展动力主要来自于数学中的公理化运动。当时的数学家们试图即从少数公理根据明确给出的演绎规则推导出其他的数学定理,从而把整个数学构造成为一个严格的演绎大厦,然后用某种程序和方法一劳永逸地证明数学体系的可靠性。为此需要发明和锻造严格、精确、适用的逻辑工具。这是现代逻辑诞生的主要动力。由此造成的后果就是20世纪逻辑研究的严重数学化,其表现在于:一是逻辑专注于在数学的形式化过程中提出的问题;二是逻辑采纳了数学的方法论,从事逻辑研究就意味着象数学那样用严格的形式证明去解决问题。由此发展出来的逻辑被恰当地称为“数理逻辑”,它增强了逻辑研究的深度,使逻辑学的发展继古希腊逻辑、欧洲中世纪逻辑之后进入第三个高峰期,并且对整个现代科学特别是数学、哲学、语言学和计算机科学产生了非常重要的影响。 本文所要探讨的问题是:21世纪逻辑发展的主要动力将来自何处?大致说来将如何发展?我个人的看法是:计算机科学和人工智能将至少是21世纪早期逻辑学发展的主要动力源泉,并将由此决定21世纪逻辑学的另一幅面貌。由于人工智能要模拟人的智能,它的难点不在于人脑所进行的各种必然性推理(这一点在20世纪基本上已经做到了,如用计算机去进行高难度和高强度的数学证明,“深蓝”通过高速、大量的计算去与世界冠军下棋),而是最能体现人的智能特征的能动性、创造性思维,这种思维活动中包括学习、抉择、尝试、修正、推理诸因素,例如选择性地搜集相关的经验证据,在不充分信息的基础上作出尝试性的判断或抉择,不断根据环境反馈调整、修正自己的行为,……由此达到实践的成功。于是,逻辑学将不得不比较全面地研究人的思维活动,并着重研究人的思维中最能体现其能动性特征的各种不确定性推理,由此发展出的逻辑理论也将具有更强的可应用性。 实际上,在20世纪中后期,就已经开始了现代逻辑与人工智能(记为AI)之间的相互融合和渗透。例如,哲学逻辑所研究的许多课题在理论计算机和人工智能中具有重要的应用价值。AI从认知心理学、社会科学以及决策科学中获得了许多资源,但逻辑(包括哲学逻辑)在AI中发挥了特别突出的作用。某些原因促使哲学逻辑家去发展关于非数学推理 的理论;基于几乎同样的理由,AI研究者也在进行类似的探索,这两方面的研究正在相互接近、相互借鉴,甚至在逐渐融合在一起。例如,AI特别关心下述课题: ·效率和资源有限的推理; ·感知; ·做计划和计划再认; ·关于他人的知识和信念的推理; ·各认知主体之间相互的知识; ·自然语言理解; ·知识表示; ·常识的精确处理; ·对不确定性的处理,容错推理; ·关于时间和因果性的推理; ·解释或说明; ·对归纳概括以及概念的学习。[①] 21世纪的逻辑学也应该关注这些问题,并对之进行研究。为了做到这一点,逻辑学家们有必要熟悉AI的要求及其相关进展,使其研究成果在AI中具有可应用性。 我认为,至少是21世纪早期,逻辑学将会重点关注下述几个领域,并且有可能在这些领域出现具有重大意义的成果:(1)如何在逻辑中处理常识推理中的弗协调、非单调和容错性因素?(2)如何使机器人具有人的创造性智能,如从经验证据中建立用于指导以后行动的归纳判断?(3)如何进行知识表示和知识推理,特别是基于已有的知识库以及各认知主体相互之间的知识而进行的推理?(4)如何结合各种语境因素进行自然语言理解和推理,使智能机器人能够用人的自然语言与人进行成功的交际?等等。 1.常识推理中的某些弗协调、非单调和容错性因素 AI研究的一个目标就是用机器智能模拟人的智能,它选择各种能反映人的智能特征的问题进行实践,希望能做出各种具有智能特征的软件系统。AI研究基于计算途径,因此要建立具有可操作性的符号模型。一般而言,AI关于智能系统的符号模型可描述为:由一个知识载体(称为知识库KB)和一组加载在KB上的足以产生智能行为的过程(称为问题求解器PS)构成。经过20世纪70年代包括专家系统的发展,AI研究者逐步取得共识,认识到知识在智能系统中力量,即一般的智能系统事实上是一种基于知识的系统,而知识包括专门性知识和常识性知识,前者亦可看做是某一领域内专家的常识。于是,常识问题就成为AI研究的一个核心问题,它包括两个方面:常识表示和常识推理,即如何在人工智能中清晰地表示人类的常识,并运用这些常识去进行符合人类行为的推理。显然,如此建立的常识知识库可能包含矛盾,是不协调的,但这种矛盾或不协调应不至于影响到进行合理的推理行为;常识推理还是一种非单调推理,即人们基于不完全的信息推出某些结论,当人们得到更完全的信息后,可以改变甚至收回原来的结论;常识推理也是一种可能出错的不精确的推理模式,是在容许有错误知识的情况下进行的推理,简称容错推理。而经典逻辑拒斥任何矛盾,容许从矛盾推出一切命题;并且它是单调的,即承认如下的推理模式:如果p?r,则pùq?r;或者说,任一理论的定理属于该理论之任一扩张的定理集。因此,在处理常识表示和常识推理时,经典逻辑应该受到限制和修正,并发展出某些非经典的逻辑,如次协调逻辑、非单调逻辑、容错推理等。有人指出,常识推理的逻辑是次协调逻辑和非单调逻辑的某种结合物,而后者又可看做是对容错推理的简单且基本的情形的一种形式化。[②] “次协调逻辑”(Paraconsistent Logic)是由普里斯特、达·科斯塔等人在对悖论的研究中发展出来的,其基本想法是:当在一个理论中发现难以克服的矛盾或悖论时,与其徒劳地想尽各种办法去排除 或防范它们,不如干脆让它们留在理论体系内,但把它们“圈禁”起来,不让它们任意扩散,以免使我们所创立或研究的理论成为“不足道”的。于是,在次协调逻辑中,能够容纳有意义、有价值的“真矛盾”,但这些矛盾并不能使系统推出一切,导致自毁。因此,这一新逻辑具有一种次于经典逻辑但又远远高于完全不协调系统的协调性。次协调逻辑家们认为,如果在一理论T中,一语句A及其否定?A都是定理,则T是不协调的;否则,称T是协调的。如果T所使用的逻辑含有从互相否定的两公式可推出一切公式的规则或推理,则不协调的T也是不足道的(trivial)。因此,通常以经典逻辑为基础的理论,如果它是不协调的,那它一定也是不足道的。这一现象表明,经典逻辑虽可用于研究协调的理论,但不适用于研究不协调但又足道的理论。达·科斯塔在20世纪60年代构造了一系列次协调逻辑系统Cn(1≤n≤w),以用作不协调而又足道的理论的逻辑工具。对次协调逻辑系统Cn的特征性描述包括下述命题:(i)矛盾律?(Aù?A)不普遍有效;(ii)从两个相互否定的公式A和?A推不出任意公式;即是说,矛盾不会在系统中任意扩散,矛盾不等于灾难。(iii)应当容纳与(i)和(ii)相容的大多数经典逻辑的推理模式和规则。这里,(i)和(ii)表明了对矛盾的一种相对宽容的态度,(iii)则表明次协调逻辑对于经典逻辑仍有一定的继承性。 在任一次协调逻辑系统Cn(1≤n≤w)中,下述经典逻辑的定理或推理模式都不成立: ?(Aù?A) Aù?A→B A→(?A→B) (AA)→B (AA)→?B A→A (?Aù(AúB))→B (A→B)→(?B→?A) 若以C0为经典逻辑,则系列C0, C1, C2,… Cn,… Cw使得对任正整数i有Ci弱于Ci-1,Cw是这系列中最弱的演算。已经为Cn设计出了合适的语义学,并已经证明Cn相对于此种语义是可靠的和完全的,并且次协调命题逻辑系统Cn还是可判定的。现在,已经有人把次协调逻辑扩展到模态逻辑、时态逻辑、道义逻辑、多值逻辑、集合论等领域的研究中,发展了这些领域内的次协调理论。显然,次协调逻辑将会得到更进一步的发展。[③] 非单调逻辑是关于非单调推理的逻辑,它的研究开始于20世纪80年代。1980年,D·麦克多莫特和J·多伊尔初步尝试着系统发展一种关于非单调推理的逻辑。他们在经典谓词演算中引入一个算子M,表示某种“一致性”断言,并将其看做是模态概念,通过一定程序把模态逻辑系统T、S4和S5翻译成非单调逻辑。B·摩尔的论文《非单调逻辑的语义思考》(1983)据认为在非单调逻辑方面作出了令人注目的贡献。他在“缺省推理”和“自动认知推理”之间做了区分,并把前者看作是在没有任何相反信息和缺少证据的条件下进行推理的过程,这种推理的特征是试探性的:根据新信息,它们很可能会被撤消。自动认知推理则不是这种类型,它是与人们自身的信念或知识相关的推理,可用它模拟一个理想的具有信念的有理性的代理人的推理。对于在计算机和人工智能中获得成功的应用而言,非单调逻辑尚需进一步发展。 2.归纳以及其他不确定性推理 人类智能的本质特征和最高表现是创造。在人类创造的过程中,具有必然性的演绎推理固然起重要作用,但更为重要的是具有某种不确定性的归纳、类比推理以及模糊推理等。因此,计算机要成功地模拟人的智能,真正体现出人的智能品质,就必须对各种具有不确定性的推理模式进行研究。 首先是对归纳推理和归纳逻辑的研究。这里所说的“归纳推理”是广义的,指一切扩展性推理,它们的结论所断定的超出了其前提所断定的范围,因而前提的真无法保证结论的真,整个推理因此缺乏必然性。具体说来,这种意义的“归纳”包括下述内容:简单枚举法;排除归纳法,指这样一些操作:预先通过观察或实验列出被研究现象的可能的原因,然后有选择地安排某些事例或实验,根据某些标准排除不相干假设,最后得到比较可靠的结论;统计概括:从关于有穷数目样本的构成的知识到关于未知总体分布构成的结论的推理;类比论证和假说演绎法,等等。尽管休谟提出着名的“归纳问题”,对归纳推理的合理性和归纳逻辑的可能性提出了深刻的质疑,但我认为,(1)归纳是在茫茫宇宙中生存的人类必须采取也只能采取的认知策略,对于人类来说具有实践的必然性。(2)人类有理由从经验的重复中建立某种确实性和规律性,其依据就是确信宇宙中存在某种类似于自然齐一律和客观因果律之类的东西。这一确信是合理的,而用纯逻辑的理由去怀疑一个关于世界的事实性断言则是不合理的,除非这个断言是逻辑矛盾。(3)人类有可能建立起局部合理的归纳逻辑和归纳方法论。并且,归纳逻辑的这种可能性正在计算机科学和人工智能的研究推动下慢慢地演变成现实。恩格斯早就指出,“社会一旦有技术上的需要,则这种需要比十所大学更能把科学推向前进。”[④] 有人通过指责现有的归纳逻辑不成熟,得出“归纳逻辑不可能”的结论,他们的推理本身与归纳推理一样,不具有演绎的必然性。(4)人类实践的成功在一定程度上证明了相应的经验知识的真理性,也就在一定程度上证明了归纳逻辑和归纳方法论的力量。毋庸否认,归纳逻辑目前还很不成熟。有的学者指出,为了在机器的智能模拟中克服对归纳模拟的困难而有所突破,应该将归纳逻辑等有关的基础理论研究与机器学习、不确定推理和神经网络学习模型与归纳学习中已有的成果结合起来。只有这样,才能在已有的归纳学习成果上,在机器归纳和机器发现上取得新的突破和进展。[⑤] 这是一个极有价值且极富挑战性的课题,无疑在21世纪将得到重视并取得进展。 再谈模糊逻辑。现实世界中充满了模糊现象,这些现象反映到人的思维中形成了模糊概念和模糊命题,如“矮个子”、“美人”、“甲地在乙地附近”、“他很年轻”等。研究模糊概念、模糊命题和模糊推理的逻辑理论叫做“模糊逻辑”。对它的研究始于20世纪20年代,其代表性人物是L·A·查德和P·N·马林诺斯。模糊逻辑为精确逻辑(二值逻辑)解决不了的问题提供了解决的可能,它目前在医疗诊断、故障检测、气象预报、自动控制以及人工智能研究中获得重要应用。显然,它在21世纪将继续得到更大的发展。 3.广义内涵逻辑 经典逻辑只是对命题联结词、个体词、谓词、量词和等词进行了研究,但在自然语言中,除了这些语言成分之外,显然还存在许多其他的语言成分,如各种各样的副词,包括模态词“必然”、“可能”和“不可能” 、时态词“过去”、“现在”和“未来”、道义词“应该”、“允许”、“禁止”等等,以及各种认知动词,如“思考”、“希望”、“相信”、“判断”、“猜测”、“考虑”、“怀疑”,这些认知动词在逻辑和哲学文献中被叫做“命题态度词”。对这些副词以及命题态度词的逻辑研究可以归类为“广义内涵逻辑”。 大多数副词以及几乎所有命题态度词都是内涵性的,造成内涵语境,后者与外延语境构成对照。外延语境又叫透明语境,是经典逻辑的组合性原则、等值置换规则、同一性替换规则在其中适用的语境;内涵语境又称晦暗语境,是上述规则在其中不适用的语境。相应于外延语境和内涵语境的区别,一切语言表达式(包括自然语言的名词、动词、形容词直至语句)都可以区分为外延性的和内涵性的,前者是提供外延语境的表达式,后者是提供内涵性语境的表达式。例如,杀死、见到、拥抱、吻、砍、踢、打、与…下棋等都是外延性表达式,而知道、相信、认识、必然、可能、允许、禁止、过去、现在、未来等都是内涵性表达式。 在内涵语境中会出现一些复杂的情况。首先,对于个体词项来说,关键性的东西是我们不仅必须考虑它们在现实世界中的外延,而且要考虑它们在其他可能世界中的外延。例如,由于“必然”是内涵性表达式,它提供内涵语境,因而下述推理是非有效的: 晨星必然是晨星, 晨星就是暮星, 所以,晨星必然是暮星。 这是因为:这个推理只考虑到“晨星”和“暮星”在现实世界中的外延,并没有考虑到它们在每一个可能世界中的外延,我们完全可以设想一个可能世界,在其中“晨星”的外延不同于“暮星”的外延。因此,我们就不能利用同一性替换规则,由该推理的前提得出它的结论:“晨星必然是暮星”。其次,在内涵语境中,语言表达式不再以通常是它们的外延的东西作为外延,而以通常是它们的内涵的东西作为外延。以“达尔文相信人是从猿猴进化而来的”这个语句为例。这里,达尔文所相信的是“人是从猿猴进化而来的”所表达的思想,而不是它所指称的真值,于是在这种情况下,“人是从猿猴进化而来的”所表达的思想(命题)就构成它的外延。再次,在内涵语境中,虽然适用于外延的函项性原则不再成立,但并不是非要抛弃不可,可以把它改述为新的形式:一复合表达式的外延是它出现于外延语境中的部分表达式的外延加上出现于内涵语境中的部分表达式的内涵的函项。这个新的组合性或函项性原则在内涵逻辑中成立。 一般而言,一个好的内涵逻辑至少应满足两个条件:(i)它必须能够处理外延逻辑所能处理的问题;(ii)它还必须能够处理外延逻辑所不能处理的难题。这就是说,它既不能与外延逻辑相矛盾,又要克服外延逻辑的局限。这样的内涵逻辑目前正在发展中,并且已有初步轮廓。从术语上说,内涵逻辑除需要真、假、语句真值的同一和不同、集合或类、谓词的同范围或不同范围等外延逻辑的术语之外,还需要同义、内涵的同一和差异、命题、属性或概念这样一些术语。广而言之,可以把内涵逻辑看作是关于象“必然”、“可能”、“知道”、“相信”,“允许”、“禁止”等提供内涵语境的语句算子的一般逻辑。在这种广义之下,模态逻辑、时态逻辑、道义逻辑、认知逻辑、问题逻辑等都是内涵逻辑。不过,还有一种狭义的内涵逻辑,它可以粗略定义一个内涵逻辑是一个形式语言,其中包括(1)谓词逻辑的算子、量词和变元,这里的谓词逻辑不必局限于一阶谓词逻辑,也可以是高阶谓词逻辑;(2)合式的λ—表达式,例如(λx)A,这里A是任一类型的表达式,x是任一类型的变元,(λx)A本身是一函项,它把变元x在其中取值的那种类型的对象映射到A所属的那种类型上;(3)其他需要的模态的或内涵的算子,例如�,ù、ú。而一个内涵逻辑的解释,则由下列要素组成:(1)一个可能世界的非空集W;(2)一个可能个体的非空集D;(3)一个赋值,它给系统内的表达式指派它们在每w∈W中的外延。对于任一的解释Q和任一的世界w∈W,判定内涵逻辑系统中的任一表达式X相对于解释Q在w∈W中的外延总是可能的。这样的内涵逻辑系统有丘奇的LSD系统,R·蒙塔古的IL系统,以及E·N·扎尔塔的FIL系统等。[⑥] 在各种内涵逻辑中,认识论逻辑(epistemic logic)具有重要意义。它有广义和狭义之分。广义的认识论逻辑研究与感知(perception)、知道、相信、断定、理解、怀疑、问题和回答等相关的逻辑问题,包括问题逻辑、知道逻辑、相信逻辑、断定逻辑等;狭义的认识论逻辑仅指知道和相信的逻辑,简称“认知逻辑”。冯·赖特在1951年提出了对“认知模态”的逻辑分析,这对建立认知逻辑具有极大的启发作用。J·麦金西首先给出了一个关于“知道”的模态逻辑。A·帕普于1957年建立了一个基于6条规则的相信逻辑系统。J·亨迪卡于60年代出版的《知识和信念》一书是认知逻辑史上的重要着作,其中提出了一些认知逻辑的系统,并为其建立了基于“模型集”的语义学,后者是可能世界语义学的先导之一。当今的认知逻辑纷繁复杂,既不成熟也面临许多难题。由于认知逻辑涉及认识论、心理学、语言学、计算机科学和人工智能等诸多领域,并且认知逻辑的应用技术,又称关于知识的推理技术,正在成为计算机科学和人工智能的重要分支之一,因此认知逻辑在20世纪中后期成为国际逻辑学界的一个热门研究方向。这一状况在21世纪将得到继续并进一步强化,在这方面有可能出现突破性的重要结果。 4.对自然语言的逻辑研究 对自然语言的逻辑研究有来自几个不同领域的推动力。首先是计算机和人工智能的研究,人机对话和通讯、计算机的自然语言理解、知识表示和知识推理等课题,都需要对自然语言进行精细的逻辑分析,并且这种分析不能仅停留在句法层面,而且要深入到语义层面。其次是哲学特别是语言哲学,在20世纪哲学家们对语言表达式的意义问题倾注了异乎寻常的精力,发展了各种各样的意义理论,如观念论、指称论、使用论、言语行为理论、真值条件论等等,以致有人说,关注意义成了20世纪哲学家的职业病。再次是语言学自身发展的需要,例如在研究自然语言的意义问题时,不能仅仅停留在脱离语境的抽象研究上面,而要结合使用语言的特定环境去研究,这导致了语义学、语用学、新修辞学等等发展。各个方面发展的成果可以总称为“自然语言逻辑”,它力图综合后期维特根斯坦提倡的使用论 ,J·L·奥斯汀、J·L·塞尔等人发展的言语行为理论,以及P·格赖斯所创立的会话含义学说等成果,透过自然语言的指谓性和交际性去研究自然语言中的推理。 自然语言具有表达和交际两种职能,其中交际职能是自然语言最重要的职能,是它的生命力之所在。而言语交际总是在一定的语言环境(简称语境)中进行的,语境有广义和狭义之分。狭义的语境仅指一个语词、一个句子出现的上下文。广义的语境除了上下文之外,还包括该语词或语句出现的整个社会历史条件,如该语词或语句出现的时间、地点、条件、讲话的人(作者)、听话的人(读者)以及交际双方所共同具有的背景知识,这里的背景知识包括交际双方共同的信念和心理习惯,以及共同的知识和假定等等。这些语境因素对于自然语言的表达式(语词、语句)的意义有着极其重要的影响,这具体表现在:(i)语境具有消除自然语言语词的多义性、歧义性和模糊性的能力,具有严格规定语言表达式意义的能力。(ii)自然语言的句子常常包含指示代词、人称代词、时间副词等,要弄清楚这些句子的意义和内容,就要弄清楚这句话是谁说的、对谁说的、什么时候说的、什么地点说的、针对什么说的,等等,这只有在一定的语境中才能进行。依赖语境的其他类型的语句还有:包含着象“有些”和“每一个”这类量化表达式的句子的意义取决于依语境而定的论域,包含着象“大的”、“冷的”这类形容词的句子的意义取决于依语境而定的相比较的对象类;模态语句和条件语句的意义取决于因语境而变化的语义决定因素,如此等等。(iii)语言表达式的意义在语境中会出现一些重要的变化,以至偏离它通常所具有的意义(抽象意义),而产生一种新的意义即语用涵义。有人认为,一个语言表达式在它的具体语境中的意义,才是它的完全的真正的意义,一旦脱离开语境,它就只具有抽象的意义。语言的抽象意义和它的具体意义的关系,正象解剖了的死人肢体与活人肢体的关系一样。逻辑应该去研究、理解、把握自然语言的具体意义,当然不是去研究某一个(或一组)特定的语句在某个特定语境中唯一无二的意义,而是专门研究确定自然语言具体意义的普遍原则。[⑦] 美国语言学家保罗·格赖斯把语言表达式在一定的交际语境中产生的一种不同于字面意义的特殊涵义,叫做“语用涵义”、“会话涵义”或“隐涵”(implicature),并于1975年提出了一组“交际合作原则”,包括一个总则和四组准则。总则的内容是:在你参与会话时,你要依据你所参与的谈话交流的公认目的或方向,使你的会话贡献符合这种需要。仿照康德把范畴区分为量、质、关系和方式四类,格赖斯提出了如下四组准则: (1)数量准则:在交际过程中给出的信息量要适中。 a.给出所要求的信息量; b.给出的信息量不要多于所要求的信息量。 (2)质量准则:力求讲真话。 a.不说你认为假的东西。 b.不说你缺少适当证据的东西。 (3)关联准则:说话要与已定的交际目的相关联。 (4)方式准则:说话要意思明确,表达清晰。 a.避免晦涩生僻的表达方式; b.避免有歧义的表达方式; c.说话要简洁; d.说话要有顺序性。[⑧] 后来对这些原则提出了不少修正和补充,例如有人还提出了交际过程中所要遵守的“礼貌原则”。只要把交际双方遵守交际合作原则之类的语用规则作为基本前提,这些原则就可以用来确定和把握自然语言的具体意义(语用涵义)。实际上,一个语句p的语用涵义,就是听话人在具体语境中根据语用规则由p得到的那个或那些语句。更具体地说,从说话人S说的话语p推出语用涵义q的一般过程是: (i)S说了p; (ii)没有理由认为S不遵守准则,或至少S会遵守总的合作原则; (iii)S说了p而又要遵守准则或总的合作原则,S必定想表达q; (iv)S必然知道,谈话双方都清楚:如果S是合作的,必须假设q; (v)S无法阻止听话人H考虑q; (vi)因此,S意图让H考虑q,并在说p时意味着q。 试举二例: (1)a站在熄火的汽车旁,b向a走来。a说:“我没有汽油了。”b说:“前面拐角处有一个修车铺。”这里a与b谈话的目的是:a想得到汽油。根据关系准则,b说这句话是与a想得到汽油相关的,由此可知:b说这句话时隐涵着:“前面的修车铺还在营业并且卖汽油。” (2)某教授写信推荐他的学生任某项哲学方面的工作,信中写到:“亲爱的先生:我的学生c的英语很好,并且准时上我的课。”根据量的准则,应该提供所需要的信息量;作为教授,他对自己的学生的情况显然十分熟悉,也可以提供所需要的信息量,但他有意违反量的准则,在信中只用一句话来介绍学生的情况,任用人一旦接到这封信,自然明白:教授认为c不宜从事这项哲学工作。 并且,语用涵义还具有如下5个特点:(i)可取消性:在给原话语附加上某些话语之后,它原有的语用涵义可被取消。在例(1)中,若b在说“前面拐角处有一个修车铺”之后又补上一句:“不过它这时已经关门了”,则原有的语用涵义“你可从那里得到汽油”就被取消了。(ii)不可分离性:如果某话语在特定的语境中产生了语用涵义,则无论采用什么样的同义结构,该含义始终存在,因为它所依附的是话语的内容,而不是话语的形式。(iii)可推导性,前面已说明这一点。(iv)非规约性:语用涵义不能单独从话语本身推出来,除要考虑交际合作原则之类的语用规则之外,也需要假定通常的逻辑推理规则,并需要把上文语句、交际双方所共有的背景知识作为附加前提考虑在内。(v)不确定性:同一句话语在不同的语境中可以产生不同的语用涵义。显然,确定某个话语的语用涵义是一个极其复杂的过程,需要综合和分析、归纳和演绎的统一应用,因此具有一定的或然性。研究如何迅速有效地把握自然语言表达式在具体语境中的语用涵义,这正是自然语言逻辑所要完成的任务之一,它将在21世纪取得进展。

浅谈推理练习题的解题步骤逻辑学被称为思维的体操,这样的比喻是有道理的。逻辑学确实可以训练人的思维使之具有严密性,从而提高人的逻辑思维能力。但是这种能力的获得不是靠死记硬背来实现的,而是通过做大量的逻辑习题来取得的,从这个意义上说学习普通逻辑学与学习数学有共同之处,因此学习逻辑学的重要途径就是做练习题。普通逻辑练习题根据内容的不同可分为六部分:序言部分练习题、概论部分练习题、判断部分练习题、推理部分练习题、规律部分练习题以及论证部分练习题。通过练习使我们学生达到使用的概念明确、做出的判断恰当、推理合乎逻辑、论证有说服力的目的。虽然这几个部分的练习内容不同。要实现的目的也不同,但是在做这些题时一个共同之处就是要准确理解题中所涉及的概念。在做类似要区分一个逻辑结构式的常项和变项的类型题的时候,首先必须掌握什么是常项。什么是变项。然后再确定题中哪个部分是常项、哪个部分是变项。我们知道常项是逻辑结构式中保持不变并决定其性质的项。变项是逻辑结构式中可变的项,即可被具体概念或判断来代替的部分。根据常项、变项的定义,在练习题中“所有”“都是”是逻辑结构式中保持不变并决定这个逻辑结构式是全称肯定判断的项,所以“所有”“都是”这样的词通常都是常项。而“S”“P”是可被具体概念,如“马克思主义者”“唯物主义者”或者“中国人”“亚洲人”等所代替的部分,因此是变项。同理,在分析直言三段论结构的时候,也是要把握相应的概念:大项是结论中的谓项,小项是结论中的主项,含大项的前提是大前提,含小项的前提是小前提,大小前提中共有的项是中项。(当然这之前必须要知道什么是主项、什么是谓项以及前提和结论)然后再来分析题中三段论的结构。因为普通逻辑学重点部分是推理,所以以下以推理练习题中常见的一种题型为例,谈一谈我对这种类型题的解题步骤的一些理解。例:指出下列推理是哪种类型的推理,并说明是否正确、为什么。① 有的中毒是食物中毒,因此,并非有的中毒不是食物中毒。② 人寿之长短,或许由于遗传因素,或许由后天条件;徐某长寿有遗传因素,所以他的长寿与后天条件元关。第一步:分析结构后,才能确定推理类型,所以做这样的习题首先应该分析结构。1.根据关联词语(因为、所以)确定前提和结论。“因为”后面是前提,“所以”后面是结论,“因为”前面是结论。2.根据常项确定前提和结论的判断类型。例①的前提中常项是“有的”“是”。结论中的常项是“并非”“有的”“不是”,据此可确定这个推理是直言推理。例②的前提中常项是“或许”,所以这是选言推理。3.写出逻辑结构式,指出其推理类型。①题:SIP~-SOP这是直言判断对当关系直接推理。②题:pVq^p~-q这是相容选言推理肯定否定式。第二步:根据相应推理规则指出推理形式正确与否。1.①题是下反对关系推理。根据规则。下反对关系不能同假可以同真,所以可以假推真不能以真推假;②题是相容选言推理。根据相容选言推理规则肯定一部分选言支不能否定另一部分选言支,所以不能用肯定否定式。2.指出理由回答对错。①题推理形式错误,因为根据下反对关系进行推理不能由真推假。②题推理形式错误,因为违反相容选言推理规则:肯定一部分选言支不能否定另一部分选言支。犯有误相容为不相容的逻辑错误。以上就是我学习逻辑学的一些技巧和心得,总之,我觉得,学习逻辑学要多练,熟能生巧,练多了自然就能掌握解题技巧。

逻辑学在日常生活中的应用论文

解决民生问题,必须依赖于马克思主义哲学的科学理论指导。在马克思主义哲学理论体系中,最关注的就是人的发展,最关注的就是人的生活,最关心的就是人的利益。必须从实际情况着手,具体问题具体分析,脚踏实际地关心解决民生问题。 民生问题是社会主义建设和改革的基本问题,也是当前落实科学发展观,构建社会主义和谐社会面临的重大课题。党和政府历来十分重视民生、关注民生。党的十七大更指出要加快推进改善民生为重点的社会建设。马克思主义哲学是科学的世界观体系,在全面建设社会主义和谐社会的过程中,从哲学的角度去分析民生问题,探索解决民生问题的办法,对构建和谐社会有重要理论和实践意义。 一、民生和民生问题 “民生”一词最早出现在《左传•宣公十二年》,所谓“民生在勤,勤则不匮。”这里的“民”,就是百姓的意思。而《辞海》中对于“民生”的解释是“人民的生计”,是一个带有人本思想和人文关怀的词语,话语语境中渗透着一种大众情怀。古人云:“为政之道,以厚民为本;治国之道,必先富民。”纵观我国几千年的历史,凡百姓安居乐业,则天下太平;凡民不聊生,必社会动荡。 民生问题,简单的说,就是与百姓生活密切相关的问题,最主要表现在吃穿住行、养老就医子女教育等生活必需上面。教育是民生之基,就业是民生之本,收入分配是民生之源,社会保障是民生之安全网。这四大问题都是民生的基本问题。民生问题就是人民群众最关心、最直接、最现实的利益问题。关注民生、重视民生、保障民生、改善民生,同党的性质、宗旨和目标是一脉相承的。解决民生问题就是贯彻落实科学发展观的具体体现。科学发展观的核心是以人为本,坚持以人为本,就要坚持发展为了人民、发展依靠人民、发展成果由人民共享,就要关注人的生活质量、幸福指数,把发展的目的真正体现到满足人民需要、实现人民利益、提高人民生活水平上,最终实现人的全面发展。因此,只有始终把人民群众利益放在首位,切实关注和解决他们关心的实际问题,才能从根本上保持国家的长治久安。 二、马克思主义哲学民生思想的分析 重视民生问题是马克思哲学的题中应有之义。马克思主义哲学与以往的哲学相比,它是最科学、最关注人的。在马克思主义产生之前,人道主义始终是资本主义的重要武器,是与唯心主义紧密联系在一起的。与之相对的,在马克思主义之前的旧唯物主义忽视人、漠视人甚至敌视人,即便在自称为人道主义者的费尔巴哈那里,所看到的也只是抽象的人,是理想化的爱与友情。 在马克思主义哲学理论体系中,最关注的就是人的发展,最关注的就是人的生活,最关心的就是人的利益。在马克思看来,人类生存的第一个前提是必须能够生活,而全部社会生活在本质上是实践的,历史不过是人的实践活动在时间中的展开。对于马克思主义哲学来说,那种脱离了人的活动和社会历史、与人无关的物或自然,是不存在的。与旧唯物主义不同的是,马克思的唯物主义不是从“抽象物质”出发,而是从人的存在方式——实践出发,揭示人的社会属性,以及人与人之间的关系。这样,马克思便把哲学的聚焦点从整个世界转向人类世界,从宇宙本体转向人的生存状态,从而使哲学主题发生了根本转换。因此,马克思哲学抓住了人的存在方式以及人与世界关系的根本——实践,并从这一根本出发,形成一个思维整体。 只有马克思主义哲学才真正关心人,走近人,把握人,并具有与人的现实生活与前途命运密切关联的足够丰富的科学内容。在马克思看来,单个人的解放只有在全人类的历史性解放中才能得到彻底的实现,同时,每个人的自由发展是一切人自由发展的条件,最后构成历史进步的共产主义运动。“这种共产主义,作为完成了的自然主义,等于人道主义,而作为完成了的人道主义,等于自然主义,它是人和自然界之间、人和人之间的矛盾的真正解决,是存在和本质、对象化和自我确认、自由和必然、个体和类之间的斗争的真正解决。它是历史之谜的解答,而且知道自己就是这种解答。”(《马克思恩格斯全集》第42卷,人民出版社,1979年,第120页)正是在这个意义上,对人的关注可以说是马克思主义的重要内核。马克思主义哲学对人的关注和专门研究,为今天我们社会主义和谐社会的建设中民生问题的解决提供了指导思想。 [next] 三、在哲学视角下分析解决民生问题 国家安定团结靠的就在于关心解决好民生问题,让老百姓分享发展带来的实惠。只有在全国人民大力支持和拥护下,党的发展的方针才能得以贯彻落实。所以说我国不仅要解决发展问题更要解决好民生问题。时下在解决民生问题中,存在一些不好的现象。比如有些领导,解决像就医、买房、上学等涉及老百姓日常生活的民生问题,总不能说得明明白白,也没有解决方案,总是找理由、找原因、找借口,导致政府和百姓之间发生许多冲突,其实,只要为官者真心为百姓办事,把百姓的每一件“小事”都当成大事来办,相信许多冲突自然都不存在了。同时,民生是全体人民的民生,不同群体的民生问题不一样,解决方法也各不相同,我们所要探讨的是一种能够解决民生问题的正确思路。 李瑞环同志在天津主政的时侯,开过一次全市电视转播的现场会,回答、解决老百姓有关生活方面的实际问题。有一个老大娘提出了做饭时,煤气点不着火,平时即使点着了火苗也太小,根本做不熟饭的问题。李瑞环当场就让有关的局长来回答这个问题。局长在承认确有其事后,列出全市每天的供气量和全市实际的需求量及用气高峰时又如何如何的具体数字,以说明由于“供不应求”才造成点不着火的局面。这时李瑞环打断他的话说:你不要和大娘说这些具体数字,老大娘是说煤气点不着、做不熟饭,老百姓就知道现在点不着火,那些数字对老百姓没有用,你就告诉她多长时间能解决这个问题。这番话赢得了热烈掌声,还被媒体誉为“老太太哲学”, 所以,理论要联系实际,从中发挥其应有的作用,才能显现其特有的社会价值,得到社会的尊重和支持,并获取自身发展所需要的社会资源。马克思主义哲学是科学的世界观体系,它提供了解决问题的正确方法。民生问题关系重大,直接关系到老百姓的生活现状,必须从实际情况着手,具体问题具体分析,老百姓关注的更多是实际问题的解决,而不是一些华而不实的数据、理论、学说,问题得到解决,才能顺应民心。否则,容易激发社会矛盾,破坏社会安定团结,影响经济发展。百姓的民生问题解决了,每个人的自由发展得到实现了,才能够实现全人类的自由发展,才能够实现共产主义的远大理想。-

个人认为在理论上有用,在现实生活中没用。并且是枯燥乏味,最让人头疼和麻烦的一门课。

原创,用吧—— 普通逻辑学学习心得 ----浅谈推理练习题的解题步骤逻辑学被称为思维的体操,这样的比喻是有道理的。逻辑学确实可以训练人的思维使之具有严密性,从而提高人的逻辑思维能力。但是这种能力的获得不是靠死记硬背来实现的,而是通过做大量的逻辑习题来取得的,从这个意义上说学习普通逻辑学与学习数学有共同之处,因此学习逻辑学的重要途径就是做练习题。 普通逻辑练习题根据内容的不同可分为六部分:序言部分练习题、概论部分练习题、判断部分练习题、推理部分练习题、规律部分练习题以及论证部分练习题。通过练习使我们学生达到使用的概念明确、做出的判断恰当、推理合乎逻辑、论证有说服力的目的。虽然这几个部分的练习内容不同。要实现的目的也不同,但是在做这些题时一个共同之处就是要准确理解题中所涉及的概念。 在做类似要区分一个逻辑结构式的常项和变项的类型题的时候,首先必须掌握什么是常项。什么是变项。然后再确定题中哪个部分是常项、哪个部分是变项。我们知道常项是逻辑结构式中保持不变并决定其性质的项。变项是逻辑结构式中可变的项,即可被具体概念或判断来代替的部分。根据常项、变项的定义,在练习题中“所有”“都是”是逻辑结构式中保持不变并决定这个逻辑结构式是全称肯定判断的项,所以“所有”“都是”这样的词通常都是常项。而“S”“P”是可被具体概念,如“马克思主义者”“唯物主义者”或者“中国人”“亚洲人”等所代替的部分,因此是变项。 同理,在分析直言三段论结构的时候,也是要把握相应的概念:大项是结论中的谓项,小项是结论中的主项,含大项的前提是大前提,含小项的前提是小前提,大小前提中共有的项是中项。(当然这之前必须要知道什么是主项、什么是谓项以及前提和结论)然后再来分析题中三段论的结构。 因为普通逻辑学重点部分是推理,所以以下以推理练习题中常见的一种题型为例,谈一谈我对这种类型题的解题步骤的一些理解。 例:指出下列推理是哪种类型的推理,并说明是否正确、为什么。 ① 有的中毒是食物中毒,因此,并非有的中毒不是食物中毒。 ② 人寿之长短,或许由于遗传因素,或许由后天条件;徐某长寿有遗传因素,所以他的长寿与后天条件元关。 第一步:分析结构后,才能确定推理类型,所以做这样的习题首先应该分析结构。 1.根据关联词语(因为、所以)确定前提和结论。“因为”后面是前提,“所以”后面是结论,“因为”前面是结论。 2.根据常项确定前提和结论的判断类型。例①的前提中常项是“有的”“是”。结论中的常项是“并非”“有的”“不是”,据此可确定这个推理是直言推理。例②的前提中常项是“或许”,所以这是选言推理。 3.写出逻辑结构式,指出其推理类型。①题:SIP~-SOP这是直言判断对当关系直接推理。②题:pVq^p~-q这是相容选言推理肯定否定式。 第二步:根据相应推理规则指出推理形式正确与否。 1.①题是下反对关系推理。根据规则。下反对关系不能同假可以同真,所以可以假推真不能以真推假;②题是相容选言推理。根据相容选言推理规则肯定一部分选言支不能否定另一部分选言支,所以不能用肯定否定式。 2.指出理由回答对错。①题推理形式错误,因为根据下反对关系进行推理不能由真推假。②题推理形式错误,因为违反相容选言推理规则:肯定一部分选言支不能否定另一部分选言支。犯有误相容为不相容的逻辑错误。 以上就是我学习逻辑学的一些技巧和心得,总之,我觉得,学习逻辑学要多练,熟能生巧,练多了自然就能掌握解题技巧。

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生活中的逻辑学论文1000字

原创,用吧—— 普通逻辑学学习心得 ----浅谈推理练习题的解题步骤逻辑学被称为思维的体操,这样的比喻是有道理的。逻辑学确实可以训练人的思维使之具有严密性,从而提高人的逻辑思维能力。但是这种能力的获得不是靠死记硬背来实现的,而是通过做大量的逻辑习题来取得的,从这个意义上说学习普通逻辑学与学习数学有共同之处,因此学习逻辑学的重要途径就是做练习题。 普通逻辑练习题根据内容的不同可分为六部分:序言部分练习题、概论部分练习题、判断部分练习题、推理部分练习题、规律部分练习题以及论证部分练习题。通过练习使我们学生达到使用的概念明确、做出的判断恰当、推理合乎逻辑、论证有说服力的目的。虽然这几个部分的练习内容不同。要实现的目的也不同,但是在做这些题时一个共同之处就是要准确理解题中所涉及的概念。 在做类似要区分一个逻辑结构式的常项和变项的类型题的时候,首先必须掌握什么是常项。什么是变项。然后再确定题中哪个部分是常项、哪个部分是变项。我们知道常项是逻辑结构式中保持不变并决定其性质的项。变项是逻辑结构式中可变的项,即可被具体概念或判断来代替的部分。根据常项、变项的定义,在练习题中“所有”“都是”是逻辑结构式中保持不变并决定这个逻辑结构式是全称肯定判断的项,所以“所有”“都是”这样的词通常都是常项。而“S”“P”是可被具体概念,如“马克思主义者”“唯物主义者”或者“中国人”“亚洲人”等所代替的部分,因此是变项。 同理,在分析直言三段论结构的时候,也是要把握相应的概念:大项是结论中的谓项,小项是结论中的主项,含大项的前提是大前提,含小项的前提是小前提,大小前提中共有的项是中项。(当然这之前必须要知道什么是主项、什么是谓项以及前提和结论)然后再来分析题中三段论的结构。 因为普通逻辑学重点部分是推理,所以以下以推理练习题中常见的一种题型为例,谈一谈我对这种类型题的解题步骤的一些理解。 例:指出下列推理是哪种类型的推理,并说明是否正确、为什么。 ① 有的中毒是食物中毒,因此,并非有的中毒不是食物中毒。 ② 人寿之长短,或许由于遗传因素,或许由后天条件;徐某长寿有遗传因素,所以他的长寿与后天条件元关。 第一步:分析结构后,才能确定推理类型,所以做这样的习题首先应该分析结构。 1.根据关联词语(因为、所以)确定前提和结论。“因为”后面是前提,“所以”后面是结论,“因为”前面是结论。 2.根据常项确定前提和结论的判断类型。例①的前提中常项是“有的”“是”。结论中的常项是“并非”“有的”“不是”,据此可确定这个推理是直言推理。例②的前提中常项是“或许”,所以这是选言推理。 3.写出逻辑结构式,指出其推理类型。①题:SIP~-SOP这是直言判断对当关系直接推理。②题:pVq^p~-q这是相容选言推理肯定否定式。 第二步:根据相应推理规则指出推理形式正确与否。 1.①题是下反对关系推理。根据规则。下反对关系不能同假可以同真,所以可以假推真不能以真推假;②题是相容选言推理。根据相容选言推理规则肯定一部分选言支不能否定另一部分选言支,所以不能用肯定否定式。 2.指出理由回答对错。①题推理形式错误,因为根据下反对关系进行推理不能由真推假。②题推理形式错误,因为违反相容选言推理规则:肯定一部分选言支不能否定另一部分选言支。犯有误相容为不相容的逻辑错误。 以上就是我学习逻辑学的一些技巧和心得,总之,我觉得,学习逻辑学要多练,熟能生巧,练多了自然就能掌握解题技巧。

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逻辑学的意义小论文如下:

逻辑学是研究思维、思维的规定和规律的科学,学习逻辑学有助于人们正确的认识客观事物,获取新的知识,学习逻辑学有助于人们准确的表达思想,严格的论证思想,学习逻辑学,有助于人们揭露和纠正谬误,批驳诡辩论。

逻辑是指思维的规律,逻辑学就是关于思维规律的学说,又称理则学。逻辑学是一个哲学分支学科。其是对思维规律的研究。逻辑和逻辑学的发展,经过了具象逻辑到抽象逻辑到具象逻辑与抽象逻辑相统一的对称逻辑三大阶段。

逻辑学是研究思维的学科。所有思维都有内容和形式两个方面。思维内容是指思维所反映的对象及其属性。思维形式是指用以反映对象及其属性的不同方式,即表达思维内容的不同方式。从逻辑学角度看,抽象思维的三种基本形式是概念,命题和推理。

逻辑学,具体来说形式逻辑,是建立现代自然科学的基石,没有古希腊的逻辑学,就不会产生始于西方的现代自然科学。由于大家每天在习惯性的使用逻辑规则,而感觉不到逻辑学的重要性,这是十分遗憾的,中国高中或大学忽视这种教育也是十分遗憾的。

化学在生活中的应用论文

人类正面临有史以来最严重的环境危机,由于人口急剧的增加,资源的消耗日益扩大,人均耕地、淡水和矿产等资源占有量逐渐减少,人口与资源的矛盾越来越尖锐;环保问题就成为经济与社会发展的重要问题之一。作为国民经济支柱产业之一的化学工业及相关产业,在为创造人类的物质文明作出重要贡献的同时,在生产活动中不断排放出大量有毒物质,化学工业也为环境和人类的健康带来一定的危害。发达国家对环境的治理,已开始从治标,即从末端治理污染转向治本,即开发清洁工业技术,消减污染源头,生产环境友好产品。“绿色技术”已成为21世纪化工技术与化学研究的热点和重要科技前沿。 绿色化学又称绿色技术、环境无害化学、环境友好化学、清洁化学。绿色化学即是用化学及其它技术和方法去减少或消除那些对人类健康、社区安全、生态环境有害的原料、催化剂、溶剂、试剂、产物、副产物等的使用和产生。 化学可以粗略地看作是研究从一种物质向另一种物质转化的科学。传统的化学虽然可以得到人类需要的新物质,但是在许多场合中却既未有效地利用资源,又产生大量排放物,造成严重的环境污染。绿色化学则是更高层次的化学,它的主要特点是“原子经济性”,即在获得物质的转化过程中充分利用每个原料原子,实现“零排放”,因此既可以充分利用资源,又不产生污染。传统化学向绿色化学的转变可以看作是化学从“粗放型”向“集约型”的转变。绿色化学可以变废为宝,可使经济效益大幅度提高。绿色化学已在全世界兴起,它对我国这样新兴的发展中国家更是一个难得的机遇。1 采用无毒、无害并可循环使用的新物料 原料选择 工业化的发展为人类提供了许多新物料,它们在不断改善人类物质生活的同时,也带来大量生活废物,使人类的生活环境迅速恶化。为了既不降低人类的生活水平,又不破坏环境,我们必须研制并采用对环境无毒无害又可循环使用的新物料。 以塑料为例,据统计,到1989年美国在包装上使用的塑料就超过亿kg(20世纪90年代数量进一步上升),打开包装后即被抛弃,这些塑料废物破坏环境是我们面临的一大问题:掩埋它们将永久留在土地里中;焚烧它们会放出剧毒。 我国也大量使用塑料包装,而且在农村还广泛地使用塑料大棚和地膜,造成的“白色污染”也越来越严重。解决这个问题的根本出路在于研制可以自然分解或生物降解的新型塑料,目前国际上已有一些成功的方法,例如:光降解塑料和生物降解塑料。前者已经投入生产。光生物双降解塑料研究是我国“八五”科技攻关的一个重大项目,已取得一些进展。 溶剂的选择 大量的与化学制造相关的污染问题不仅来源于原料和产品,而且源自在其制造过程中使用的物质。最常见的是在反应介质,分离和配方中所用的溶剂。在传统的有机反应中,有机溶剂是最常用的反应介质,这主要是因为它们能较好地溶解有机化合物。但有机溶剂的毒性和难以回收又使之成为对环境有害的因素。因此,在无溶剂存在下进行的有机反应,用水作反应介质,以及超临界流体作反应介质或萃取溶剂将成为发展洁净合成的重要途径。 固相反应 固相化学反应实际上是在无溶剂化作用的新颖化学环境下进行的反应,有时可比溶液反应更为有效并达到更好的选择性。它是避免使用挥发性溶剂的一个研究动向。 以水为溶剂的反应 由于大多数有机化合物在水中的溶解性差,而且许多试剂在水中会分解,因此一般避免用水作反应介质。但水作为反应溶剂有其独特的优越性,因为水是地球上自然丰度最高的“溶剂”,价廉、无毒、不危害环境。此外水溶剂特有的疏水效用对一些重要有机转化是十分有益的,有时可提高反应速率和选择性,更何况生命体内的化学反应大多是在水中进行的。 水相有机合成在有机金属类反应,水相Lewis酸催化的反应现都已取得较大进展。因此在某些有机化学反应中,开发利用以水作溶剂是大有可为的。 超临界流体作为有机溶剂 超临界流体是指超临界温度及超临界压力下的流体,是一种介于气态与液态之间的流体。在无毒无害溶剂的研究中,最活跃的研究项目是开发超临界流体(SCF),特别是超临界CO2作溶剂。超临界CO2是指温度和压力在其临界点(℃,7 )以上的CO2流体。它通常具有流体的密度,因而有常规常态溶剂的溶解度;在相同条件下,它又具有气体的粘度,因而又具有很高的传质速度。而且,由于具有很大的可压缩性,流体的密度,溶剂溶解度和粘度等性能可由压力和温度的变化来调节。其最大优点是无毒、不可燃、价廉等。 催化剂的选择 许多传统的有机反应用到酸、碱液体催化剂。如烃类的烷基化反应一般使用氢氟酸、硫酸、三氯化铝等液体酸做催化剂,这些液体酸催化剂的共同缺点是:对设备腐蚀严重,对人身危害和产生废渣污染环境。为了保护环境,多年来人们从分子筛、杂多酸、超强酸等新催化材料入手,大力开发固体酸做为烷基催化剂。其中采用新型分子筛催化剂的乙苯液相烃化技术较为成熟,这种催化剂选择性高,乙苯收率超过,而且催化剂寿命长。2 化学反应的绿色化 为了节约资源和减少污染,合成效率成了当今合成方法学研究中关注的焦点。合成效率包括两方面,一是选择性(化学、区域、非对映体和对映体选择性),另一个就是原子经济性,即原料分子中究竟有百分之几的原子转化为产物,理想的原子经济反应是原料分子中的原子百分之百的转变为产物,不产生副产物或废弃物,实现废物的“零排放”。为此,化学化工工作者在设计合成路线时,要减少“中转”、增加“直快”、“特快”,更加经济合理地利用原料分子中的每一个原子,减少中间产物的形成,少用或不用保护基或离去基,避免副产物或废弃物的产生。实现原子经济反应的有效手段很多,在些不作赘述。3 生物技术的应用 生物科学是当代科学的前沿。生物技术是世界范围内新技术革命的重要组成部分,生物化工是21世纪最具有发展潜力的产业之一,它将成为创造巨大社会财富的重要产业体系。采用生物技术已在能源、采油、采矿、肥料、农药、蛋白质、聚合物、表面活性剂、催化剂、基本有机化工原料、精细化学品的制造等方面得到广泛应用。从发展绿色化学的角度出发,它最大的特点和魅力就在节约能源和易于实现无污染生产而且可以实现用一般化工技术难以实现的化工过程,其产品常常又具有特殊性能。因此,生物技术的研究和应用倍受青睐。 绿色化学是人类的一项重要战略任务。绿色化学的根本目的是从节约资源和防止污染的观点来重新审视和改革传统化学,从而使我们对环境的治理可以从治标中转向治本。绿色化学的发展不仅将对环境保护产生重大影响,而且将为我国的企业与国际接轨创造条件。

化学与人类生活的方方面面息息相关,在生活中有着广泛的应用。本文从居家饮食、医疗卫生、农业生产、工业生产和环境保护几个方面介绍了化学的应用。在文章最后,提到化学带来的环境问题,需要我们共同努力,实现绿色化学。中国论文网 化学是一门与人们的生产和生活密切相关的自然科学,它的神奇之处在于将一百多种元素巧妙地结合起来,构成了一个五彩缤纷的世界。化学的重要性可以用一句话概括:化学是人类进步的关键。我们周围的事物都是由许许多多的化学元素组成的,化学在我们的日常生活的各个方面发挥着不可估量的作用。一、居家饮食方面化学在居家饮食中的应用比比皆是,许多生活现象都可以用化学原理去解释。例如:做馒头的时候我们用纯碱发酵,做出的馒头松软可口;饮用酒也是粮食等原料发生一系列化学变化制得的。我们通过闻是否有硫化氢气体的气味,判断鸡蛋是否变质;用明矾等混凝剂的净化水和液氯等消毒剂对水进行消毒;烧水的壶用时间久了,里层往往有一层白色的水垢,简单的去垢方法就是滴入食醋。很多家庭用作燃料的煤气,是煤在隔绝了空气的地方受热而分解出来的一种混合气体,包含氢气、甲烷、一氧化碳、乙烯、氮以及二氧化碳等成分。人们从乳类、豆类、蛋类、蔬菜等食物中,补充钠、钙、磷、铁等营养元素,饼干、火腿肠、方便面等食品中也使用一些化学添加剂。家庭常用的去污用品——洗衣粉和肥皂、洗洁精、洗涤剂,人们日常使用的化妆品、洗发剂、染发剂、消毒液,也都与化学相关。二、医疗卫生方面人类从诞生之日起,就面临着疾病的严重威胁。人类生存和进化的过程,也是一个与疾病不断抗争的过程。随着科学的发展,特别是医药科学的发展,人类利用化学方法人工制得针对各种疾病的治疗药物,延长了人类的寿命,百岁老人已不是很稀奇的事。人们谈之色变的癌症、艾滋病尽管现在还难以医治,但有些国家的研究人员已经找到了行之有效的方法遏制癌细胞再生并杀死癌细胞和预防艾滋病疫苗,给癌症和艾滋病患者带来了生命的曙光。人造假肢、人造骨骼、人造牙齿等人造器官的发明,给残疾人朋友带来了福音,使他们也能像正常人一样生活。而给适龄儿童注射疫苗,增强了儿童的疾病抵抗率,新生婴儿的死亡率大大降低。三、农业生产方面我们国家是一个农业大国,高产增收是农民朋友提高自身生活水平的重要因素。农民朋友采用农业科研人员研制的种子、化肥,促使了农业的高丰收;使用高效低毒的农药杀死影响或危害农作物生长的杂草、昆虫和病菌,减少了农作物病虫害的发生;使用生长调节剂改善农作物的生长条件,获得粮食果蔬的高产和丰收;人工合成的类天然昆虫保幼激素可以破坏幼虫的正常生长发育,杀死幼虫;人工降雨很大程度上解决了农作物生长旺盛期水分不足的问题。各种农业机械设备的制造,也与化学密不可分。用农作物秸秆和动物粪便密封发酵产生的沼气,是一种清洁能源,而且沼气残渣可以用作农作物的肥料和鱼的饵料,是一种循环利用的生产方式。在普通塑料薄膜里注入玻璃纤维,可以大大提高塑料温室的强度,人们在不同的季节也可以品尝到新鲜的蔬菜和水果,“围着火炉吃西瓜”已经不是难事。四、工业生产方面工业生产水平是一个国家综合水平发展的标志,与化学密不可分。比如,铁、铝、镁、锌、铜等金属材料的冶炼和制备,用化学方法对金属表面进行处理;高分子合成材料、复合材料的研发和制造;煤炭资源仍然是发电主要来源。随着我国机动车数量的不断攀升,机动车用油的需求加大,对石油冶炼的高效率、高产出率提出了要求。在大力提倡清洁能源的今天,用天然气做燃料无疑是不二的选择;化石燃料是不可再生资源,积极寻找无污染的新能源是化学工作者的一项艰巨任务。在航天工程中,如何找到重量轻、能量高的燃料是一个重要的科研课题。此外,硬水的软化,海水的淡化等都与化学工业紧密相关。五、环境保护方面化学处理技术在消毒和灭菌方面有着较长的历史和较广泛的应用。及时回收生产和生活废弃的垃圾,将其转化为可以使用的其他物品,可减少对环境的污染;在汽车排气口加铂铑催化剂装置,减少汽车尾气中有害物质的排放;在煤炭的燃烧过程中采用固硫的措施,减少二氧化硫的排放;采用可降解的塑料,减少白色污染。广大农村地区将用农作物秸秆和动物粪便密封发酵产生的沼气作为燃料,解决了秸秆焚烧和粪便乱倒对环境的污染问题。水污染问题是环境保护面临的主要问题之一,利用化学原理降低污染是一种行之有效的方法,也是目前普遍使用的方法。总之,化学学科与人类的生活息息相关,它给人类生活带来了翻天覆地的变化。没有化学的地球,将是另外一种景象。但同时我们也要看到,化学也造成许多环境问题:汽车尾气排放,食物中农药残留,酸雨的侵蚀,臭氧层空洞越来越大。环保成了一个不可推卸的责任。化学学科本身也在积极地减少对环境的污染,提出绿色化学的概念。随着科技的进步,或许不久的将来,化学的益处更多些,弊处会少一些。

人类的祖先在与自然界的长期斗争中,很早就开始利用火。他们用火来取暖、烧烤食物,进而又用火来烧制陶器、炼铜、炼铁,等等。因此,我们可以说,人类的文明是从火堆中萌发的,火在人类的进化中起了很重要的作用!化学研究的对象是自然界中的各种各样的物质。浩瀚的宇宙和地球上人类用肉眼能见到的和不能直接观察到的以原子或分子形态存在的物质,都是我们要了解和研究的对象。随着科学技术的发展,人们已能通过先进的科学仪器观察一些物质的原子排列状况。1990年前后,美国等少数国家首先在-269℃的低温下移动了原子。1993年,中国科学院北京真空物理实验室的研究人员,在常温下以超真空扫描隧道显微镜(图1)为手段,通过用探针拨出硅晶体表面的硅原子的方法,在硅晶体的表面形成了一定规整的图形(见上图)。这种在晶体表面开展的操纵原子的研究,达到了世界水平。图中的“中国”两字就是这样形成,并经放大约180万倍在计算机屏幕上显示出来的。这两个字的“笔画”宽度约2nm①,是目前已知的最小的汉字。我国是世界四大文明古国之一,在化学发展史上有过极其辉煌的业绩。冶金、陶瓷、酿造、造纸、火药等都是在世界上发明和应用得比较早的国家。如商代的司母戊鼎是目前已知的最大的古青铜器(图2);1972年在河北出土的商代铁刃青铜钺是我国目前发现的最早的铁器。我国古代的一些书籍中很早就有关于化学的记载。著名医药学家李时珍的巨著《本草纲目》(公元1596年)中,还记载了许多有关化学鉴定的试验方法。中华人民共和国建立以后,我国的化学和化学工业,以及化学基础理论研究等方面,都取得了长足的进步。1965年,我国的科学工作者在世界上第一次用化学方法合成了具有生物活性的蛋白质——结晶牛胰岛素(图3),到了20世纪80年代,又在世界上首次用人工方法合成了一种具有与天然分子相同的化学结构和完整生物活性的核糖核酸②,为人类揭开生命奥秘做出了贡献。此外,我国还人工合成了许多结构复杂的天然有机化合物,如叶绿素(图4)、血红素、维生素B12,以及一些特效药物等。 人类很早就开始使用材料,从石器时代到现代,人类所使用的材料不断地发生变化,材料的种类越来越多,用途也越来越广。我们对于材料的认识,应该包括为人类社会所需要并能用于制造有用器物的物质这两层涵义。也就是说,并不是所有的物质都可以称为材料。材料按其化学组成或状态、性质、效应、用途等可以分为若干类。例如,按化学组成分类,陶瓷属于非金属材料;合金属于金属材料;橡胶、化纤等属于有机高分子材料。历史的发展表明:没有新材料的出现,就没有工业的进步和大量新产品的涌现。因此,许多科学家都认为新材料是高技术的突破口,只有更好地开发和应用具有特殊性能的新材料,才能拥有更强大的经济优势和技术潜力。化学不仅在一般材料的研究、生产和应用中发挥了巨大的作用,而且在研制具有特殊性能的新材料方面也会继续发挥其独特的优势。总起来讲,适应科技迅猛发展所需的诸如耐腐蚀、耐高温、耐辐射、耐磨损的结构材料,以及敏感、记录、半导体、光导纤维、液晶高分子等信息材料和超导体、离子交换树脂与交换膜等高功能材料,它们的制取都是需要化学进一步参与研究的重要课题。位于北京周口店的北京猿人遗址中的炭层,表明人类使用能源的历史已非常久远。人类社会的发展与能源消费的增长是密切相关的,我们现在使用的能源主要来自化石燃料——煤、石油和天然气等,但化石燃料是一种不可再生,并且储藏量有限的能源,而且在开采和燃烧过程中还会对自然环境造成污染。为了更好地解决能源问题,人们一方面在研究如何提高燃料的燃烧效率,另一方面也在寻找新的能源。这些都离不开化学工作者的努力。例如,核能和太阳能的发电装置离不开特殊材料的研制;用氢作为能源需要考虑贮氢材料和如何廉价得到氢,等等。环境问题是当今世界各国都非常关注的问题。在世界人口不断增长、生产不断发展、人民生活水平不断提高的过程中,由于人们对环境与生产发展的关系认识不够,以及对废弃物处理不当,使环境受到了不同程度的破坏,如土地的沙漠化、水资源危机、酸雨、臭氧层的破坏、有毒化学品造成的污染等。因此,保护环境已成为当前和未来的一项全球性的重大课题之一,也是我国的一项基本国策。在这些关系到国计民生的环境问题中,化学工作者是大有作为的。因为污染问题的解决主要还得靠化学等方法。有的专家提出,如果对燃烧产物如CO2、H2O、N2等利用太阳能使它们重新组合,使之变成CH4、CH3OH、NH3等的构想(图5)能够成为现实,那么,不仅可以消除对大气的污染,还可以节约燃料,缓解能源危机。对健康的关注也是人类面对的重要课题。我们知道,用以保证人体健康的营养、药物的研究、人体中的元素对人体生理作用的研究,以及揭开生命的奥秘等,都离不开化学。因此,如何在这些方面正确地运用化学知识,与其他学科协调研究就成为调节生命活动和提高人体素质的重要手段。此外,在资源的合理开发和利用、提高农作物的产量,以及癌症治疗的研究等方面,化学也都扮演着极其重要的角色。综上所述,在研究材料、能源、环境、生命科学等方面,以及在我们的日常生活中,我们不难看出,化学对社会的发展和人类的进步起着非常重要的作用。

gps在生活中的应用论文

探究GPSRTK 技术在水利工程测量中的应用论文

GPS 技术作为一种全球卫星定位技术,不仅具有非常精密的三维导航能力与全球定位能力,同时还具有非常高的抗干扰性与保密性,RTK(实时动态差分法)是GPS 技术中一种较为常用的测量技术,由于GPS RTK 技术在实际应用中存在较高的潜力,所以在水利工程测量领域中应用对于测量工作的顺利进行可以起到重要作用。很多水利工程都建设在相对偏远的地区,这无疑为水利工程测量工作带来了非常大的困难,将GPS RTK 技术应用于水利工程测量中,可以使工程测量精度得到显著提高,其工程应用价值非常高。

1 GPS RTK 技术工作原理

GPS 技术目前已经在全球各领域中得到了广泛应用,RTK 技术也在水利工程测量中发挥出了非常关键的作用,可以为实际工作提供测量控制点坐标系的三维定位结果,按照该结果可以精确到厘米级。GPS 技术为RTK 技术提供了重要基础,二者在工程实际应用中均发挥着重要作用。RTK 技术以观测载波相位值为基础进行实时动态定位,它有效结合了GPS 技术与数据传输技术,可以为坐标系中观测点提供三维定位结果。通常情况下RTK 测量系统是由流动站接收机、基站接收机及数据链三部分组成的,利用该项技术进行测量,需要由流动站GPS 接收机采集信息,然后由GPS 接收机接收基准站发出的信号,对这些数据进行计算和处理,并采用整周模糊度求解技术对测量数据进行求解、处理,最终获得精确度达到毫米级的数据。

2 GPSRTK 技术在水利工程测量中的应用

控制测量中的应用

由于当前很多水利工程的位置都比较偏远,这些地区的高等级控制点比较少,工程测量过程中往往需要针对渠道与河道进行带状、横断面地形测量。传统到现场测量、水准测量方式在实际应用中很容易会受到天气、地形等相关因素的影响,并且多数工作均需要在外界进行,而利用RTK 技术大大减少了外业工作量,不仅省时省力,同时也节约了很多成本,仅需要在测区附近设置超过4 个高等级控制点即可完成测量。

地形测量中的应用

很多农田水利工程都需要现场选址,对小片地形进行测量,注意现场选址需要按照高层坐标等相关数据对具体位置进行确定。应用RTK 快速定位获得的坐标和数据可以充分满足现场测量要求,可以为定线、选址提供高精度的.数据资料。值得注意的是,应用RTK 技术进行地形测量不仅可以避免连续搬站造成的累积误差,同时其需要的测量人员也比较少,大大保证了碎部点点位的精度。

断面测量中的应用

当前很多水利工程和渠道均按照纵横断面图进行土石方量计算,然后在此基础上进行工程预算,于RTK 手簿中输入相应的设计线形之后,利用RTK技术可以将渠道横纵方向、渠道桩号与中线之间的距离,均提供给工作人员,以便于对断面高层点进行测量。

施工放样中的应用

利用常规方式放样一般要求通视情况良好,并且要同时有2~3 个人进行操作,这种全站仪放样是基于方向、距离的放样,方向设定好以后按照该方向前后移动。而RTK 放样直接获取放样坐标,利用电子手簿即可显示出与目标点之间的距离,同时还能进行直线、曲线放样。此外,该技术在拆迁放样中也起到了非常重要的作用,在拆迁房屋的过程中存在通视困难的问题,往往需要在拆迁线与建筑物之间的交叉点添加放样点,利用RTK 技术可以使该问题得到很好的解决。

3 GPSRTK 技术测量质量的保障措施

误差控制措施

随着近年来GPS RTK 技术在水利工程测量领域中的应用越来越广泛,测量误差问题也开始出现,一旦应用GPS RTK 技术测量时出现误差,应从GPS技术的角度着手进行误差控制,若卫星出现了错误,GPS 将会出现轨道误差,通常情况下水利工程测量中这种误差对测量值的影响是比较小的,甚至可以忽略不计。应用RTK 技术测量的过程中,若使用的天线出现了相位变化,这种情况下很容易会出现测量误差,这种情况下仅需校正天线即可实现误差控制。

提高工程测量质量的对策

要想提升水利工程测量质量,通常应从RTK 技术着手,其中最常见的就是已知点检核比较法,该方法利用RTK 技术测出测量点,然后以该点的三维坐标为基础,对这些坐标点进行比较检核,确定测量过程中误差的存在,然后采取措施进行控制。同时,重测比较法的应用也可以提升工程测量质量,该种方法是指确定精度较高的控制点,并对已经测量过的RTK 进行再次测量,对比原始数据与新数据,从中发现问题的所在,并利用有效措施进行解决。除此之外,还可以利用电台变频实时检测等方法提升工程测量质量。

结语:

综上,随着近年来GPS RTK 技术的快速发展,目前这项技术已经在水利工程测量领域得到了广泛应用,该技术的应用不仅可以提升工程测量精确度,同时还能有效保证测量效率的提高。实际工程测量过程中,很多因素都会对GPS RTK 技术的应用造成干扰,所以为了有效提升工程测量精确度,必须将基准站选址工作做好,确保数据切换的有效性,从而促进工程测量作业效率与质量的提升。

你好,我是专门从事GPS应用的,对于GPS的应用,可谓是各行各业都在使用GPS,有GIS的地方,GPS基本上都能用到。具体应用的话我大致知道GPS在40多个行业中的应用,由于时间和篇幅有限,我仅简单罗列下。首先在传统行业的应用,如林业部门,可以进行林区面积的采集,包括属性的添加,主要应用在林业一类调查、二类调查以及林权改革等方向。在农业部门,在农作物对地调查当中,可以起到导航,采集,最终核实耕地面积,从而推算出粮食产量等。在精细农业方面,可以把GPS安装在大型收割机或者播种机上,实现无人驾驶等操作。在国土方面,可以通过软件加载国土二调数据,完成国土土地变更和国土执法以及土地核查等工作。在通信光电方面,可以通过软件实现基础地物的采集,并实现与行业GIS软件的无缝兼容,如采集电杆、井盖,等具体的地物。在石油或者电力行业,主要用在管线的管理和维护方面,具体的工作可以完成日常的巡线工作,并做工作考核的电子考勤。在大众导航领域可以通过GPS定位与详细的地图实现智能选路、智能导航,也就是通常说的沿路导航等功能。另外在高精度方面,主要可以应用在测绘和测量部门,一些大坝尾矿等的变形监测。先简单说这么多,没有详细的阐述,呵呵,希望对你有帮助,像上面说的这些我都有比较成功的解决方案。 各行业的应用论文也有一些,感兴趣的话可以找我要。

一、GPS系统概念 Global Positioning System)全球定位系统(GPS)是20世纪70年代由美国陆海空三军联合研制的新一代空间卫星导航定位系统 。其主要目的是为陆、海、空三大领域提供实时、 全天候和全球性的导航服务,并用于情报收集、核爆监测和应急通讯等一些军事目的,是美国独霸全球战略的重要组成。经过20余年的研究实验,耗资300亿美元,到1994年3月,全球覆盖率高达98%的24颗GPS卫星星座己布设完成。 全球定位系统由三部分构成:(1)地面控制部分,由主控站(负责管理、协调整个地面控制系统的 工作)、地面天线(在主控站的控制下,向卫星注入寻电文)、监测站(数据自动收集中心)和通讯辅助系统(数据传输)组成;(2)空间部分,由24颗卫星组成,分布在6个道平面上;(3)用户装置部分, 主要由GPS接收机和卫星天线组成。 全球定位系统的主要特点:(1)全天候;(2) 全球覆盖;(3)三维定速定时高精度;(4)快速省时高效率:(5)应用广泛多功能。 全球定位系统的主要用途:(1)陆地应用,主要包括车辆导航、应急反应、大气物理观测、地球物理资源勘探、工程测量、变形监测、地壳运动监测、 市政规划控制等;(2)海洋应用,包括远洋船最佳航程航线测定、船只实时调度与导航、海洋救援、海洋探宝、水文地质测量以及海洋平台定位、海平面升降监测等;(3)航空航天应用,包括飞机导航、航空遥 感姿态控制、低轨卫星定轨、导弹制导、航空救援和载人航天器防护探测等。 GPS卫星接收机种类很多,根据型号分为测地型、全站型、定时型、手持型、集成型;根据用途分为车载式、船载式、机载式、星载式、弹载式。 经过20余年的实践证明,GPS系统是一个高精度、全天候和全球性的无线电导航、定位和定时的多功能系统。 GPS技术已经发展成为多领域、多模式、多用途、多机型的国际性高新技术产业。 GPS原理 24颗GPS卫星在离地面1万2千公里的高空上,以12小时的周期环绕地球运行,使得在任意时刻,在地面上的任意一点都可以同时观测到4颗以上的卫星。 由于卫星的位置精确可知,在GPS观测中,我们可得到卫星到接收机的距离,利用三维坐标中的距离公式,利用3颗卫星,就可以组成3个方程式,解出观测点的位置(X,Y,Z)。考虑到卫星的时钟与接收机时钟之间的误差,实际上有4个未知数,X、Y、Z和钟差,因而需要引入第4颗卫星,形成4个方程式进行求解,从而得到观测点的经纬度和高程。 事实上,接收机往往可以锁住4颗以上的卫星,这时,接收机可按卫星的星座分布分成若干组,每组4颗,然后通过算法挑选出误差最小的一组用作定位,从而提高精度。 由于卫星运行轨道、卫星时钟存在误差,大气对流层、电离层对信号的影响,以及人为的SA保护政策,使得民用GPS的定位精度只有100米。为提高定位精度,普遍采用差分GPS(DGPS)技术,建立基准站(差分台)进行GPS观测,利用已知的基准站精确坐标,与观测值进行比较,从而得出一修正数,并对外发布。接收机收到该修正数后,与自身的观测值进行比较,消去大部分误差,得到一个比较准确的位置。实验表明,利用差分GPS,定位精度可提高到5米。 GPS前景 由于GPS技术所具有的全天候、高精度和自动测量的特点,作为先进的测量手段和新的生产力,已经融入了国民经济建设、国防建设和社会发展的各个应用领域。 随着冷战结束和全球经济的蓬勃发展,美国政府宣布2000年至2006期间,在保证美国国家安全不受威胁的前提下,取消SA政策,GPS民用信号精度在全球范围内得到改善,利用C/A码进行单点定位的精度由100米提高到20米,这将进一步推动GPS技术的应用,提高生产力、作业效率、科学水平以及人们的生活质量,刺激GPS市场的增长。据有关专家预测,在美国,单单是汽车GPS导航系统,2000年后的市场将达到30亿美元,而在我国,汽车导航的市场也将达到50亿元人民币。可见,GPS技术市场的应用前景非常可观。 二、GPS作用 1、 全天候全球卫星定位 调度监控中心根据需要可随时了解所有车辆的实时位置,并能在中心的电子地图上准确地显示车辆当时的状态(如速度,运行方向等信息)。本系统的电子地图采用矢量方式,对任意指定区域的车辆进行查询;可任意放大、缩小、移动电子地图;可进行同屏多窗口显示监控,或将目标锁定在某窗口,自动跟踪等;监控车辆的参数主要为:车辆位置(精确到15米)、运行速度(精确到1公里/小时)、运动方向(精确到1度)及时间信息(精确到1秒); 2、紧急报警 调度监控中心收到车载终端发来的报警信号(如主动紧急报警、非法破坏报警、非法入侵报警、非法移动报警),系统进行自动分类处理,以声音的方式提示监控人员,同时报警的车辆在地图上以醒目方式显示报警状态和报警地点,并将报警目标的监视级别提升,同时自动记录轨迹。监控人员可根据报警情况及时进行指挥调度和警情处理。 3、 信息查询 中心控制系统具备丰富的、全面的数据信息,可应客户要求,确认客户密码后提供下列服务: l 车辆信息查询:提供车辆的相关信息查询,例如车辆位置及运动状态、车牌号、 车型、驾驶员名称、所属单位及通讯联系方式等; l 地理信息查询:提供地图信息、位置标定、道路检索、信息查询,例如沿途主要建筑物、加油站、酒店、火车站、飞机场、公安局、居民区等; 4、防劫(防盗)、远程断油断电控制功能 该功能突出的特点之一是能最大程度地保护驾驶员的生命财产安全。当车辆被盗抢时,驾驶员可避免与劫匪正面发生冲突,只要悄悄按下报警开关,或脱险下车后用电话向中心报警,十秒钟左右中心就能收到报警信号(车辆被盗即移动50米时,调度管理中心即可收到报警信号),管理系统根据车辆档案库,显示出报警车辆的各种数据(如编号、车型、车牌、颜色、驾驶员姓名、年龄、性别等),同时,中心的电子地图上能立即显示出报警车辆的位置、速度、运行方向等信息,使车辆和罪犯无处遁形。 调度监控中心经授权后可随时对车辆进行实时监听(需sim卡开通语音功能)和控制(遥控熄火),锁定车辆位置,配合警方快速出动警力,跟踪捕捉罪犯,解救遇险司机,缴回被盗抢的车辆。 4、 历史数据记录、分析、回放 系统自动记录各车辆的运行轨迹、请求服务的次数及具体时间、紧急报警的次数及具体时间、失窃报警的次数及具体时间,根据所保存的历史数据,可在电子地图上回放所选车辆的实际行车过程,也可在电子地图上快速再现所选车辆的行车路线轨迹及时间,为事后处理乘客投诉、路上事故、被盗被抢等事件提供有力证据。 5、实时调度功能 安装本系统后,网内所有车辆的分布位置和实时运行状况,调度中心能一目了然,尽收眼底,随时可由调度中心采取有效措施,对网内车辆进行合理调度。本系统的管理功能还能为车辆管理部门加强行业管理提供方便、有效的帮助。 6、越界报警功能 对于按一定路线(区域)运行的车辆,调度管理中心可以设定车辆的运行界限,当车辆超出界限时,车载设备将自动向调度管理中心发出车辆越界报警,中心将自动打开实时跟踪程序进车辆进行监控,监控人员可用短消息(发指令)或以语音形式通知司机到相关的监控站点进行登记或行驶回正确的运行道路上。 7、超速报警功能 调度管理中心可对各种不同的车辆设定速度限制,当司机行车速度超过此限制值时,车载系统将自动向调度中心报警,控制中心可通过调度系统提醒司机减速行驶。 8、偏离路线报警 划定一条路线,车辆偏离此路线达到一定值则中心显示偏离报警。 9、掉电报警 车辆遇到强制断电或电压不稳时显示报警信息。 10、电子围栏 设置电子围栏的最大/最小经纬度,形成一个方形的电子围栏,以便系统监控报警。车辆进入或则离开电子围栏生成报警状态。 11、分级管理 本系统可实现分级管理功能,如在济南建立一个监控中心,可在青岛、烟台等多个地方建立分监控中心,实现分级管理。 12、远程维护 可对监控中心软件进行远程维护、检测、安装等功能;可对车载终端进行远程更改IP地址,更新车机程序。 13、油量损耗 可对车辆油箱内的油量进行检测,将油箱内的油量值实时的传输到监控中心,使管理员对车辆的耗油量进行实时检测,当油箱内的油量突然发生变化时监控中心会收到报警信息。

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