混沌形态精选(九篇)

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第1篇：混沌形态范文

关键词:建筑设计，非线性科学，环境生态学，新几何学

1建筑非线性概述

非线性科学使人类从全新视角认识自然和社会。超越了牛顿原理和线性科学，而属于随机的、模糊的复杂科学领域。非线性建筑，概括地说，就是在其设计过程、方法、结果等方面符合非线性特征的建筑形式。非线性建筑在状态上具有开放、动态、模糊、非平衡特征，在结构上具有去中心、层次、相关特征。受涌现、混沌、模糊、耗散等复杂性、非线性科学理论影响，非线性建筑得出一种自由曲面建筑形态，它从自身性能要求和周围环境影响出发，试图构建一种新的美学、科学和哲学框架，从而适应了非标准、不规则的因素。

2非线性建筑的建筑表达

非线性建筑在形式语言上呼应了复杂理论、自组织理论、混沌理论、非线性动力学等，曲面非线性是其在建筑形象上的首要特征。突变、自组织和分形是非线性建筑的重要形式语言。

2．1突变

从突变论出发，极度优化的建筑设计也预示着对缺陷的极度敏感，而易于产生致命的损伤和灾害。运动是绝对的，刻意追求静止稳定态会引发根本的矛盾。以高层建筑为例，允许其在风力等荷载作用下产生一定的位移反而是合理的，能够有效预防突发的倾覆。建筑设计也是如此，过度追求形体均衡和功能严密，就会造成建筑对其环境因素的极度敏感。非线性建筑则在根本上解决了这个问题。非线性思维下的设计本身就充满矛盾，建筑设计处于持续的运动中，并不追求极度的匀称。这样，就能够在运动中找到更和谐的平衡。由扎哈•哈迪德建筑师事务所设计的黎明之塔就是变与不变和谐统一的典范之作，图1是黎明之塔的设计过程中的形体演变。

2．2混沌

决定论认为，初始条件一定时，事物的发展是可以预见的。而混沌否定了这一想法，它是产生自确定性的非线性动力学系统，表面却似无规则的类随机现象。仙台媒体中心就很好地体现了混沌的思想，它由十三根海草型的管柱支撑起六层地板，形成空间主体。设计师伊东丰雄基于人与空间的开放性与互动性思考，设计了这种不确定的空间。空间主体不设隔墙，给使用者充分的空间和自由的感觉。整栋建筑于混沌中充满了和谐和柔和，如图2所示。

2．3分形

混沌具有确定与非秩序的矛盾属性，而分形，则可以认为是秩序的保留，是非线性和混沌中隐藏的确定性。自然界中，非确定的物质常常在其功能、结构等方面存在自相似性，这就是分形。这种分形是对复杂性更深层次秩序性的重要表达，这种自相似、自仿射的手法也是非线性建筑的重要形式。众多建筑师采用分形几何的理念成就了许多建筑的经典之作，如图3所示。

2．4非线性建筑设计的表现方法

图4运用流动、折叠、倾斜和旋转手法的建筑设计非线性建筑设计的表现方法主要有:流动曲面、折叠融合、倾斜叠加和旋转扭曲，如图4所示。流动手法通过运用曲线和曲面构造建筑的空间，给予传统“盒子”建筑难以呈现的强烈运动感。折叠手法打破了传统建筑立面与平面的绝对垂直关系，使之融为一体，将建筑构建成内部与外部空间相融合，空间与人流相适应的形态。倾斜手法的运用是用多纬度的几何体替代了传统笛卡尔坐标系的横平竖直，赋予建筑破碎感。旋转手法基于基本型的旋转生成沿母线的流动形态，构成新的多维建筑形态。

3设计非线性建筑的新途径

3．1新几何学

非线性建筑以形态为最显著特征，其发展离不开对分形、拓扑等几何学(如图5所示)的研究。分形几何的本质在于自相似，是非线性建筑空间的重要来源，可以产生传统几何难以企及的构型。从拓扑学出发，将空间进行扭曲延展也是非线性建筑设计的重要思想，可以产生极好的形态效果。

3．2非线性结构

直线受力是牛顿力学中最科学的结构形式。但在非线性科学角度，曲线结构的优美和合理性是无法取代的。西班牙建筑师Calatrava是建筑结构美学大师，善于将建筑和结构两个层面相结合，来指导建筑设计，进行创作。这种结构美学与建筑形态美学相结合的方法能够把力学、数学、美学完美结合在一起。基于这种思想，他创作的一批建筑作品享誉世界，如巴伦西亚科学城中这种把桥梁结构和建筑结构相结合的形式。

3．3环境生态学

建筑总是存在于一定的环境中的，而且必须具有对环境的适应性。地域环境对建筑形式的选择、结构的确定和空间的优化都具有显著的影响。如果建筑师能够主动的利用环境，比如光线、风向、地势、降雨降雪，将会创作出令人眼前一亮的作品，而且将会有利于建筑节能目标的实现。比较典型的例子来自于伦敦市政厅(见图6)，它来自于建筑师NormanFoster之手。整个市政厅建筑呈变形后的球形体，整体向南倾斜3°的设计使得每一层楼板自动成为下一层空间的遮阳板，而且这种错位的设计还自然而然的加强了市政厅内部的自然通风，从而降低了人工通风能耗，增强了节能能力。这种倾斜设计也保留了对建筑环境的敬畏。建筑北侧沿河的人仍然可以接受到日光而不被建筑遮挡。另外，市政厅曲线灵动的形态也更好的实现了与周围环境的融合。

4结语

非线性建筑以非线性思维为设计基础，常常在突变、混沌中体现出复杂性，又会以分形和拓扑的方式体现出更深层次的秩序性。非线性建筑可以创造出不同于传统欧几里得几何建筑的优异形态。通过前沿几何学、非线性建筑结构、环境生态学的研究，能够形成新的非线性建筑设计思路。依托速发展的数字技术，非线性建筑设计为城市空间提供了浪漫和灵动的气质，取得了飞速的发展。但必须指出的是，在进行非线性建筑和线性建筑的选择时，需要根据现实的区域环境、经济条件和人文历史进行深入细致的探讨对比分析。

作者:解麒华 单位:厦门大学建筑与土木工程学院

参考文献:

［1］武杰．跨学科研究与非线性思维［M］．北京:中国社会科学出版社，2004．

［2］Jencks，C．Nonlineararchitecture:newscience=newarchitec-ture［J］．ArchitecturalDesign，1997(67):9-10．

［3］Jencks，C．Thearchitectureofthejumpinguniverse．Apolemic:howcomplexityscienceischangingarchitectureandculture［M］．Revisededition．Chichester:Academy，1997．

［4］徐卫国．非线性建筑设计［J］．建筑学报，2005(12):32-35．

［5］徐卫国．非线性体:表现复杂性［J］．世界建筑，2006(12):118-121．

［6］伊利亚．普利高津．确定性的终结———时间、混沌与新自然法则［M］．湛敏，译．上海:上海科技教育出版社，1998．

［7］穆清．非线性建筑空间解析［D］．大连:大连理工大学硕士学位论文，2006:57．

［8］朱晔．谈空间形象与建筑创新［J］．山西建筑，2010，36(16):16-17．

第2篇：混沌形态范文

[关键词]混沌 图像 加密

中图分类号：TN919.8 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）01-0259-02

21世纪是信息的时代、知识经济的时代。信息成为社会发展的重要战略资源，信息技术改变着人们的生活和工作方式。密码技术已成为信息安全的关键技术。混沌序列是一种非线性序列，它具有良好随机性的。可以依靠它构成出新的序列密码，因此混沌密码成为全球的密码学者的关注焦点。混沌密码将把密码研究引入一个更高的境界。

1、混沌密码学概述

众所周知，加密的一般过程是将明文的信息流变换为可逆的类随机流，解密过程则是对数学变换逆变换的猜测处理过程，将得到的类随机流还原为明文。显然密文的类随机性强弱决定了还原为明文的过程难易程度。

混沌加密主要是利用由混沌系统迭代产生的序列，作为加密变换的一个因子序列。混沌加密的理论依据是混沌的自相似性，使得局部选取的混沌密钥集，在分布形态上都与整体相似。混沌系统对初始状态高度的敏感性，复杂的动力学行为，分布上不符合概率统计学原理，是一种拟随机的序列，其结构复杂，可以提供具有良好的随机性、相关性和复杂性的拟随机序列，使混沌系统难以重构、分析和预测。

2、双混沌加密算法流程及实现原理

利用双混沌对图像进行加密处理，并且在此基础上增加了图像文件的批量处理，及图像压缩技术，保证了加密的易用性及实用性，加密程序设计流程图如下图所示：

对Logistic混沌系统产生的序列通过一种动态量化得到置换矩阵的随机数，再通过猫混沌系统的映射，利用整数求余的量化方法来得到"异或"加密的随机数，与置乱后的图像依次"异或"。

设原始图像为I，大小为m×n，则图像I可以表示为：

利用一种随机全排列生成算法来生成置换加密中所需的全排列。本置换方法分为行置换和列置换，行置换算法描述如下：

1）设生成的置换矩阵大小为m×n，首先要生成一个0～M-1之间的全排列元素，元素数目为M（M>n）。

2）初始化全排列矩阵，令{0，1，…，M-1}中所有元素的一个全排列为{a0，a1，…，aM-1}，当i≠j时，有ai≠aj。全排列初始值系数为L，令n=L×M，L可以当密钥给出，一般L在（0.5，0.7）区间即可。

加密效果测试：

该算法生成的全排列对混沌系统的初值敏感，密钥的细微差别都将产生不同的全排列。利用该算法可以生成任意多所需长度的随机全排列，算法中细微部分可以灵活处理，以增强密钥强度。

解密算法是加密算法的逆运算，在解密算法中，置换矩阵是加密算法中置换矩阵的逆置换，"异或"矩阵与加密中的"异或"矩阵相同，只是在解密过程中要先进行"异或"运算，最后再进行"异或"运算。

参考文献

第3篇：混沌形态范文

分形艺术——大自然的美学艺术

“分形”（fractal）的概念由数学家伯诺孔·曼得布罗特提出的，其原意具有不规则、支离破碎等意义。根据非线性科学原理，通过计算机数值计算，生成某种同时具有审美情趣和科学内涵的图形、动画，并以某种方式向观众演示、播放、展览，这样的一门艺术叫做分形图形艺术。分形图形指具有内部相似性特征的图形及其变化过程。分形方法能够表现各种和谐，分形图形艺术的兴起有助于现代科学与现代艺术的完美结合，分形是最讲究图形的，而图形有助于形象思维，是表达事物的最好工具。

分形艺术的美学特征

什么是艺术？艺术是审美的劳动，是人的精神的生活方式，有了人类就有了艺术，艺术的起源要比科学早得多。分形几何是大自然的几何，是混沌的几何、是复杂的几何、分形从提出那天起，它就紧紧地与艺术联系在一起。

1.自相似性：别样的对称

分形艺术的自相似性（self-similar）揭示了新的对称性，它不是传统意义的左右对称或上下对称，而是画面局部与整体的对称。这种对称是由整体和局部图形的自相似性构成的。当然，自然事物的形态（如云彩的边界、地表的形状；海岸线等）并不具有严格自相似的特点，它们只是在一定的范围内才呈现出自相似性，这就是一般所说的“近似相似性”或“无规自相似”；但这并妨碍分形几何用于研究自然事物的形态，正像现实中不存在严格的点、线、面、体，而不影响欧式几何用于近似解决现实的数学问题一样。

2.分数维数：从拓扑维到度量维

整数维数是整数，这还好理解，原来我们知道的整数维数是拓扑维数，只能取整数，维数表示描述一个对象所需的独立变量的个数。除拓扑维数外，还有度量维数，它是从测量的角度定义的。原来的维数也可以从测量的角度重新理解。分数维数并不神秘。我们首先说明，从测量的角度看，维数是可以变的。

看一个毛线团。从远处看，它是一个点，0维的，好比在广阔的银河系外宇宙看地球，地球的大小可以忽略不计。再近一些，毛线团是三维的球，好比进入太阳系后，乘航天飞机在太空沿地球轨道飞行。再近一些，贴近其表面，它是二维的球面，甚至二维的平面，这好比我们站在旷野上环顾左右或者站在草原的小山上向四周眺望。

所以说对象的维数是可以变化的，关键是我们从什么尺度去观察它、研究它，一旦尺度确定了，对象的维数就确定了。

3.秩序与随机：动态之美

贡布里希说：“审美来自对某种介于单调和复杂之间的图案的观赏，简单重复的图案难以吸引人的注意力，但过于杂乱的图形则会使我们的知觉产生疲劳而影响并终止对它的欣赏。”分形艺术表现出数学动态平衡统一有序的一面。分形图形的各个部分在变化过程中相互制约，体现出一种动态的平衡。在内部的秩序性之外，分形作品的图形具有很强的随机性特征，观察分形作品我们很难在众多的图形中找到完全相同的图形。这和构成分形千变万化的程序算法有关。

4.曲线：生命之美

曲线是世界和生命存在、运行、进化的基本形态。一个被誉为20世纪达·芬奇的全能设计大师—卢基·柯拉尼（Lugi Colani）认为自然界是最优秀的设计师，曲在宇宙中是引力、冲撞等因素共同作用产生的，自然形式深深植根于人的思想中，激发人们对自然的“合理性”的探寻。曲是天然的，由于宇宙自然力场使自然当中不乏图形曲体（圆是曲的特殊形式），如河流、山川、天体、星云、细胞和波等。自然界无论微观还是宏观的，都是曲，曲的象征性是人性化的、感性的、不确定的、边缘的、复杂的、自由的。

分形生成的美学意义

1. 和谐之美

和谐是世界的本质，也是审美的重要标志之一。和谐是系统中各元素之间制约的条件，也是新元素产生的机制和动力。和谐还意味着不竭的创造力。和谐的创造力正是自然状态下的创造力，是无为而为的创造力，是内在的、持续的创造力。

2.混沌之美

分形美学的本质是混沌中的秩序。混沌产生了各种模式，留下了混沌科学家所称的“许多不同尺度.”自相似性的足迹。混沌思想在我国古已有之，在《庄子》、《易经》中早有论述。混沌的科学思想源于科学家对气象学、物理学的研究。当前混沌科学主要研究隐藏在复杂表面下的内在模式、细微的差别；发现不可预测事物千变万化的“规律”。混沌是自然界的本质，是创造性的别名，也是事物多样性的源泉。

结语：分形图形不仅仅想成为艺术，以合法的身份进入艺术殿堂，还想改造现有的艺术，推动艺术的发展。所说的“改造”是以注入科学精神和现代科学知识为主要内容的。历史上科学与艺术的每一次碰撞、结合，都促进了艺术的繁荣，分形艺术以致计算机艺术肩负着在新时代促进艺术繁荣的伟大使命。

参考文献：

[1] 刘华杰.分形艺术[M].湖南：湖南科学技术出版社，1998.

[2] 朱力.非线性空间艺术设计[M]，湖南：湖南美术出版社，2008.

第4篇：混沌形态范文

【关键词】混沌理论；创造；蝴蝶力量；简单与复杂

混沌也写作浑沌，中国古人想象中天地未开辟以前宇宙模糊一团的状态，后用以形容模糊隐约的样子；也形容人幼稚糊涂。混沌理论是一种兼具质性思考与量化分析的方法，用以探讨动态系统中无法用单一的数据关系，而必须用整体，连续的数据关系才能加以解释及预测之行为。该理论是科学与哲学的结合，形成的一种独特的富有成效的生活智慧，旨在启发、洞察对世界的新体验，与其抗拒生命的不确定性，不如接受他们提供的诸多可能性。

一、混沌理论的主要鉴识

（一）创造――来自涡旋的鉴识

将热源置于盛水的平底锅下面，由于热水比冷水轻，锅底部的热水上升，同时上面的冷水下沉，这样上上下下就产生了混沌的竞争。i只要将水加热到稍低于沸点的某个特定温度，变化就会出现，水自发地形成一种规则的涡旋，只有将涡旋的条件保持在一定的范围内，才能保持稳定。将这种现象隐喻到现实生活中的创造，能更好的让人们从新认识创造，激发每个人的创造力。真理和混沌紧密联系，带着创造性的疑惑去生活，就会步入混沌并发现真理。制造涡旋首先，必须得有湍流，也即生活中体验无法用语言描述的感受，这将引导到新的生活道路。其次，分岔和放大效应，也即生活中对待错误、机会和失败的态度远离普遍认可的结构，都有可能产生分岔点。最后，开流，当我们产生创意并沉浸于混沌之中，分岔点迟早都会出现，就需要我们保持一种流动的开放感，不应与整体分割，误入个体性悖论。创造属于每一个人，当我们的想法发生转变时，我们就能体验到存在和真实，我们将变得富有创造性。

（二）运用蝴蝶力量――微妙影响的鉴识

个体的微不足道的行为可能会对社会产生重大的影响，就像“蝴蝶效应”一样，对初始条件的极端依赖性。系统内蝴蝶般的微动会通过反馈扩大化直至改变整个系统状态。混沌理论指出，虽然我们每一个人都不具有传统意义上控制者的力量，但是我们都拥有微妙影响的“蝴蝶力量”。哈韦尔渐渐意识到他们国家以及世界上其他许多强大的组织和系统，并不是由传统的等级制度来维系的，而是由社会的弱势成员主动纠合及趋同结合在一起来维系的。ii基于纠合和趋同的系统显然不是创造性的开放系统，它们的行为受制于少量负反馈环，无数的小反馈环纠结一起形成“极限环”。任何僵化的社会、组织、心理会自我强化，就是一个“极限环”。要打破极限环，就需要个体施加微妙影响力。微妙影响力的负面影响将相互制约的极限环联系在一起，形成僵化系统，但它的正面影响对开放系统不断更新并保持活力至关重要。在现实生活中我们每个个体都是整体不可分割的部分，应采取一种更温和的态度处理复杂的事情，系统中每一个元素都影响着其他元素的发展方向，以一种正面的方式施加影响，本质上需要谦虚，现实世界永远在流动，任何语境都能够而且会改变。

（三）行云流水――关于集体创造与革新的鉴识

从一个印第安部落需要翻新议事厅屋顶故事，说明该部落是一个开放的、创造性的、混沌的非线性系统。那里的人民既无所谓竞争，也无所谓合作，他们的所作所为非常自然，一如行云流水。这一例证说明社会自组织和集体创造性不仅发生在印第安部落，也存在于全球各地的乡村社区和各种各样非正式组织中。混沌理论通过“白蚁”个体行为和集体行为的对比说明社会实践中个体准则和集体准则的并存，提出“协同进化观”转变了传统的达尔文生物学意识形态即不加限制的竞争行为的合理化解释。引用“猕猴”的例子说明竞争在个体之间交互作用方面可以是一个重要的因素，但从混沌理论的角度看，注意系统间如何彼此竞争，不如关注系统间如何彼此依赖，相互关联更为重要。混沌理论告诉我们，竞争与合作不是非此即彼的对立概念，它们复杂地交织在一起。

（四）上下求索――关于简单与复杂的鉴识

混沌理论表明貌似相当复杂的事物也许有一个简单的起源，而简单的表象之下或许隐藏着惊人的复杂内涵。iii当我们生活看起来最复杂时，简单的秩序或许就在某个角落。而当事情显得简单时，我们应该注意隐藏的细微差别和微妙之处。复杂和简单并非事物内部所固有，而是体现在事物之间以及我们和它们之间的互动之中。iv我们要学会在简单化和复杂化中把握自己，在现实生活中，我们应该尊重我们自身存在的复杂性和差异性。超越投射、成见与二元论，学会用混沌理论指引我们超越简单与复杂、客观与主观、稳定与超敏感。超越我们的思维基础并为我们的成见和投射注入能量的其他的二元论。

二、混沌理论在现实生活中的应用

第一鉴：创造――来自涡旋的鉴识。混沌理论告诉我们创造是属于我们每一个人，“混沌”中“正负反馈”造成动态平衡，从“分岔点”产生有序。人类的创造与此类似，也来自于思维中的混沌，学会制造湍流，放大效应，开流，创造性的思维油然而生，生活无处不存在创造。

第二鉴：运用蝴蝶的力量――微妙影响的鉴识。混沌理论告诉我们一个系统对初值的敏感性，个体的微不足道的行为可能会对社会产生重大的影响，就像“蝴蝶效应”一样。然而僵化的社会、组织、心理会自我强化，就是一个“极限环”，要打破极限环，就需要个体施加微妙影响力。不论在职场还是人际交往，抓住微妙的影响，都值得重视。

第三鉴：行云流水――关于集体创造与革新的鉴识。在集体创造过程中“自组织”无处不在，开放、创新、有活力的组织就像混沌中的“奇异吸引子”有利于集体协同创造，僵化的组织则像极限环，扩大其负反馈的作用，不利于集体的发展。

第四鉴：上下求索――关于简单与复杂的鉴识。在混沌理论中，“分形”体现了简单与复杂的融合。在自然界中，简单与复杂以“间歇性”的形式相互转化。人类社会、人类的认识论与此相仿。我们应该超越简单、复杂的二分，二而一地认识一切。

《混沌七鉴》中混沌理论被整合成广阔的视野，揭示了创造性的深邃本质，强调微妙变化对整体的影响力，认识到简单与复杂的统一，用整体的视角看待一切，学会集体创造。混沌理论与“易经”、“佛学”、“老庄”等观点都有异曲同工之处，强调最高境界就是仿效自然。混沌理论中也有不少可以商榷的地方，比如用混沌理论来重新理解整体论，本人社会经验尚浅，学识不足，很多观点还需细细品味。

注释：

i 约翰・布里格斯.混沌七鉴[M].上海：科技教育出版社，2005：15.

ii 约翰・布里格斯.混沌七鉴[M].上海：科技教育出版社，2005：38.

iii 约翰・布里格斯.混沌七鉴[M].上海：科技教育出版社，2005：78.

iv 约翰・布里格斯.混沌七鉴[M].上海：科技教育出版社，2005：87.

【参考文献】

第5篇：混沌形态范文

一、混沌理论与政府公共危机管理的视阈拓展

20世纪是一个理论创新的世纪，许多经典理论在这一世纪创生与发展。混沌理论正是其中之一。它肇始于20世纪70年代，由著名气象学家爱德华·洛伦兹首次提出，成为与量子力学、相对论比肩的三大科学革命之一。[1](p41-45)

时至今日，混沌理论的基本体系日益走向完善，对于混沌理论的研究与运用，也早已超越了自然科学的藩篱，其影响已波及经济学、哲学、管理学等社会科学领域。

混沌理论中的“混沌”一词，在传统意义上，它是指“混乱、紊乱、无序和没有规律性的事物和现象”。[2](p7)

但是作为一个科学概念，它又有别于其传统意义的内容。爱德华·洛伦兹认为：混沌这个术语是用来指代这样一种过程，“它们看似是随机发生的而实际上其行为却由精确的法则决定”。H·哈肯也认为：混沌就是指“来源于确定性方程的无规律运动”。[3](p3-4)

混沌的发现，大大拓宽了人们的视野，加深了人们对于客观世界的认识：使人们清楚地认识到现实世界就是确定性和随机性，必然性和偶然性、有序和无序的辩证统一，是一个典型的混沌系统。混沌理论正是为研究这一混沌系统应运而生。梳理混沌理论的相关内容，可以将其基本观点概括如下：（1）从长期的演化过程看，系统的运行轨迹具有对初始条件的敏感依赖性。（2）简单的系统可以产生复杂的现象，而复杂现象背后可以是有序的。（3）系统的整体行为可以不同于系统的部分行为。（4）系统在不同状态之间的转换可以是渐进的。[2](p21)

将混沌理论引入到政府公共危机管理中来，开拓了政府公共危机管理的研究视域，也为我们认识、把握政府公共危机管理，推进政府公共危机管理创新带来了诸多新的启迪。具体来说，表现在三个方面：其一，混沌理论的介入，使我们认识到，政府公共危机管理系统如同社会其他系统一样，具有混沌特性，这一特性往往是原有的理论体系难以给予解释和说明的。其二，政府公共危机管理的混沌特性是可以认识、控制和驾驭的，它并不是完全的“杂乱无章”和“不可理喻”，它随机的现象背后也同样存在着一定的发生机制，而这一机制是遵从着一定规律的。其三，政府公共危机管理混沌特性的发现，要求我们重新审视原有的政府公共危机管理的理论与实践，从而提出了理论创新与实践创新的双重要求。使得我们必须站在系统整体的角度把握政府公共危机管理。正如斯塔利所言，包括混沌理论在内的现代非线性系统理论的引入，将会使得系统管理理论重返管理科学的舞台，再度受到人们的重视。随着混沌理论的发展，作为一种科学思想的混沌不但正在演变为一种新的管理隐喻，而且进一步正在发展成为一种新的看问题的世界观。[4](p18-45)

二、政府公共危机管理系统混沌特性的理论考察

历史地看，政府公共危机管理系统在线性因素与非线性因素相互作用下，通过自身自组织能力，实现了由简单到复杂再到混沌的发展过程。政府公共危机系统的这一发展过程也充分证明了政府公共危机的混沌性，为我们通过混沌理论来解构、分析政府公共危机管理系统奠定了基础。

（一）政府公共危机管理系统经历了由简单到复杂再到混沌的发展过程。

混沌理论认为，所有开放性系统，都不可避免地经历由简单到复杂，进而再到混沌的发展过程。作为政府公共危机管理系统，亦不例外。在政府公共危机管理系统诞生之初，由于历史因素、客观条件以及认知程度等条件所限，其基本功能仅是限于“修建排洪工程、储备灾害和战争所需的物资等”，[5](p1)

整体上来说比较简单。但是，随着时间的推移，政府公共危机管理系统也日益走向复杂化，一方面，政府公共危机管理系统的行动原则、功能定位、制度安排日趋完善，整个系统中充满着诸多变量，政府公共危机管理系统的混沌特性越加明显；另一方面，政府公共危机管理系统已不再是一个单一运作着的看似封闭的系统，它被置于更大的、更为开放的社会系统当中，并于社会系统中的其他系统诸如经济系统、政治系统、文化系统等进行着能量与资源的边际交换，正是这种边际交换使得政府公共危机管理系统中的不可控因素进一步增多，进而使得政府公共危机管理系统逐渐走向混沌。

（二）政府公共危机管理系统是线性因素与非线性因素相互作用的系统。

就政府公共危机管理系统而言，其中既有线性因素的作用和闪光，同时也内含非线性因素的影响。政府公共危机管理系统中的线性因素主要是指政府为应对危机，恢复经济社会发展秩序而制定的相关规章、制度、条例以及办法，包括应急管理体制、应急管理机制、应急管理法制以及应急管理预案几个方面的内容，也就是我们平常所说的“一案三制”。其主要作用就是要确立政府公共危机管理的目标、规范政府公共危机管理流程、引致政府公共危机管理的基本秩序。而政府公共危机管理系统的非线性因素则是指影响系统稳定与秩序，其自身具有很大不确定性的诸多因素。其中既包括政府公共危机管理的价值取向、文化氛围，也包括政府公共危机管理人员的基本素质、协调程度，还包括政府公共危机管理环境的变化情况，等等。总体而言，政府公共危机管理系统中线性因素与非线性因素两者相辅相成，辩证统一，一方面，线性因素的规范作用，可以推动非线性因素产生正向作用，为政府公共危机管理的开展提供保障；另一方面，非线性因素的正面影响，也会带来线性因素的调整与变革，以使之更加稳健、成熟。

（三）政府公共危机管理系统是具有很强自组织能力的系统。

系统的自组织能力实际上就是指系统的自我更新及自我保持能力。系统的自组织能力能够保持其处于动态的不平衡状态，以适应环境发展变化之需要。一般而言，一个开放的系统在进入混沌状态之后变得不稳定并寻求新的平衡而达到新的平衡又有不同的道路：一是如果资源是充分可利用的，系统就会进入更高层次的组织形态，对扰动更具有敏感性；二是如果环境不足以维持一个更高层次的组织形态时，系统就会分叉为两个或两个以上的独立系统，每个系统又具有其自身的变革态势；三是系统通过自组织与其他混沌系统一起进入协同状态；四是系统分解或者消失。对于公共危机管理系统来说，要寻求的肯定是前三种途径，而不是最后一种，因为前三种都保持了系统得以继续存在，并且使系统进入到更高层次状态；最后一种途径却使系统瓦解，这很明显不是公共危机管理系统所要追求的目标。因此，为了避免最后一种情况的出现，公共危机管理系统内部必须不断进行调整和改进以保持自身的生存和活力，这就是公共危机管理系统的自组织能力，通过这种能力，公共危机管理系统可以及时适应社会的发展、满足公众需求，使系统变得更加稳固。

三、混杂思维的确立与公共危机管理的创新

政府公共危机管理系统是一个复杂的“混沌体”，那么作为政府部门，又应如何开展有效的公共危机管理，推进管理创新呢，我们认为做好这一工作，应主要从以下几个方面入手：

（一）以开放、创新的视野把握政府公共危机管理。

混沌是政府公共危机管理系统的固有特性。要科学地驾驭政府公共危机管理系统的这一特性，首先应以开放、创新的视野把握政府公共危机管理。

以开放的视野把握政府公共危机管理，就是要求政府在学习驾驭政府公共危机管理混沌特性，推进公共危机管理发展的过程中，要始终坚持“走出去”与“引进来”的策略。即努力向国外公共危机管理比较发达的国家学习，求取此方面的相关经验，以找到驾驭政府公共危机管理混沌特性的良方，提升我国政府公共危机管理的层次和水平。之所以这样做，是因为我国的政府公共危机管理起步比较晚，总体上还处于“原始的手工业水平”，相关的体制、机制、方法尚不健全。与我国相比，国外许多国家，如美国和加拿大，早在第二次世界大战之际，就开展了以“民防”为主要内容的政府公共危机管理，发展至今，已经形成了比较成熟稳健的基本体制与制度环境，积累了十分丰富的实践经验。积极向这些国家“取经”，相信可以为我国政府驾驭政府公共危机管理混沌特性，推进公共管理的发展带来福音。

以创新的视野把握政府公共危机管理，就是要求我们在学习借鉴别国相关经验之时，必须立足我国国情与实际情况，不能盲目照搬别国的经验，避免在学习了别国优点的同时也学习了别国的劣势与不足，进而真正实现由范式学习到范式创新的转变，探索出一套符合我国基本国情，具有中国特色的科学驾驭政府公共危机管理混沌特性的办法，构建政府公共危机管理的中国模式。[6]

（二）努力构建回应性的政府公共危机管理模式。

“回应性”既是现代公共管理的重要价值追求，同时也是政府公共危机管理不可或缺的“元素”。不过，传统的政府公共危机管理模式对于“回应性”的诉求并不是那么强烈。它更加遵信的是由牛顿定律和拉普拉斯决定论所构建的“基本图景”。在这一图景中，政府公共危机管理如同其他事物一样，被置于种种规则（如有关政府公共管理管理法规、制度、规章等）的约束之下，一切都是按照这些规则的要求进行线性的产出，并不会估计顾客抑或消费者的认同和感受。而混沌理论的介入，揭示了政府公共危机管理系统混沌特性的存在，同时暴露出政府公共危机管理传统模式的固有局限性。基于混沌理论，政府公共危机管理系统并不是独立于社会其他系统的线性存在，而是与其他系统，包括经济系统、政治系统、文化系统等密切相关，政府在公共危机管理过程中，不能只顾自己，不及其余，不能只是一味强调人的理性，抹杀了个人、家庭和社会团体的个性，忽视政府公共危机管理的多样化，整齐划一地生产和提供公共物品，而是把政府公共危机管理的对象当做顾客，为其提供灵活多样的服务，由单纯的线性产出转变为基于混沌特性的综合性产出，进而努力构建回应性的政府公共危机管理模式。

（三）尝试推动公共危机的分散化治理。

公共危机的“分散化治理”就是指积极引导政府主体、私人组织、第三部门及其他社会自组织参与公共危机治理，从而构建多元、有效的公共危机管理机制。它是“核心政府治理”过程的延伸模式，也是国家权力机关实施公共权力的方式之一。[7](p411)

推行公共危机的分散治理有其必然性和合理性。原因是，在计划经济时代，公共危机管理是政府部门的“单独事务”，政府包揽一切，管理一切，无所不在。而在市场经济时代，公共危机的发生，更加凸显突发性、复杂性、多样性等特点，公共危机的处理也已经超越了原有的范畴，这就要求反应计划经济时代要求的政府公共危机管理范式必须转型，单一的治理模式和固定的治理结构已经变得不切实际，必须建立反映公共利益的政府公共危机治理范式，并依据不同的环境而适时变化。正如简·库伊曼所言：“现在的治理应该能够更好地处理不确定性、不稳定性，甚至混乱、长期的远景，更广泛的定位以及更多样化的生活方式和意义。”[8](p47-481)

另外，从历史的角度看，政府公共危机管理可以采用分散化的和集中的两种模式。由于政府公共危机管理混沌特性的作用，单纯采用集中模式总的来说是弊多利少，和国际趋势也不符，很容易发生“失灵现象”。因此，政府公共危机管理如果仍单纯采用传统的线性集权制模式，就容易产生出一系列失灵问题。而“分散化的治理”无疑为政府公共危机管理创新指出了一条可行的道路。通过公共危机分散化治理，缩小了政府公共危机管理机构的规模和集中程度，摆脱了高度标准化的反应迟缓的组织体制，提高组织的适应性与灵活性，为公共危机的处理赢得了时间和效率。

第6篇：混沌形态范文

关键词：Duffing时间序列；信噪比；轨迹平均分离距离；估计方法

中图分类号：TN911 文献标识码：B

文章编号：1004373X(2008)0502203

A Method of Evaluating the Signal to Noise Ratio (SNR) Based on Duffing Time Sequence

LV Ke,FU Yongqing

(Information and Communication Engineering College,Harbin Engineering University,Harbin,150001,China)

Abstract：In order to evaluate the Signal to Noise Ratio (SNR) quickly in the Duffing time sequence which contains noise,reconstructed phase space,which is based on Duffing time sequence,is adopted to overcome the difficulty.Calculate the statistics which is got from Average Divergencing Distance (ADD),then studing the relationship between SNR and ADD,finding a kind of effective evaluated method.Through the data imitation,the result is that ADD attenuates with SNR in the style of exponent.Through the simulation verification,proportional error of the evaluated SNR is no more than 1%.It is very important to detect weak signal in the field of signal disposal.

Keywords：Duffing time sequence;signal to noise ratio;average divergence distance;estimate method

1 引 言

混沌理论的发展为信号处理开拓了一个全新的领域，混沌时间序列在信号检测、跳频通信中有着广泛的应用。在我们的现实生活中，存在着各种各样的混沌时间序列，这些时间序列的形态是多样的，他们表面上看起来是毫无规律、杂乱无章，但却蕴含着十分丰富的结构。关于混沌时间序列大部分文献是研究Logistic映射和Henon系统[1-7]，基于Duffing系统的时间序列的研究却未见报导。

目前人们研究混沌时间序列主要有两种方法，一种是以概率统计学为基础，用随机过程理论建立其线性关系模型；另一种利用非线性动力学方法，研究较多的是低自由度的混沌动力系统[8]。离散的时间序列表面上好像随机性，但在重构相空间后存在着奇怪吸引子，体现出一种伪随机的性质。实际采集到的时间序列中难免会混有噪声，因此混沌时间序列的信噪比会影响最大Laypunov指数估计的准确性，本文就Duffing系统的时间序列信噪比的估计问题进行研究并加以证实。

2 相空间重构

分析混沌时间序列通常采用相空间重构的方法，因为时间序列是许多物理因子相互作用的结果，他蕴含着参与运动的全部变量的痕迹，而只有把时间序列重构到多维相空间中，才能把时间序列的混沌性充分体现出来。由系统中一个可观测的时间序列{xi|i=1,2,…,N}重构m维相空间，得到一组相空间矢量:

在混沌运动特征的计算中，通常所需要的嵌入空间的最小维数取决于我们要从时间序列中提取什么样的物理量。在计算Laypunov指数、分维数时，只是计算沿轨道的平均性质，这时取所计算时间序列维数的2倍就可以了。虽然关于延迟时间τ的选择有多种方案，但不能保证重构出一个理想的相空间，延迟时间τ的选择仍需多次试验。实际中如果τ值过小，则相空间轨迹趋于一条直线，反之如果τ值过大，会使数据点集中在相空间的一个小区域内，不能从相空间重构图中得到吸引子的局部结构。

这里采用长度演化法计算Laypunov指数。计算方法是：由实验测得的混沌时间序列X(t)，利用时间延迟重构m维相空间，相空间中某一点的坐标由{X(t),X(t+τ),…,X(t+(m-1)τ)}确定。首先找出距离初始点{X(t0),X(t0+τ),…,X(t0+(m-1)τ)}最近的点，用L(t0)表示这两点间的距离。到t1时刻，L(t0)已经演化成L′(t1)，再找一个新的数据点，使他与演化后的基准点的距离L(t1)最小，依此原则重复该过程，直至穷尽所有数据点[9]。则最大Laypunov指数λ为:

实际我们采集的信号往往多为有限长的时间序列，有时这种时间序列可能还比较短。这里选用Duffing混沌时间序列和高斯白噪声序列作为研究对象。

对Duffing混沌时间序列和高斯白噪声序列截取N=50的短序列，在m=2和τ=1的重构空间中，应用长度演化法计算距离基点距离最小值L0和距离变化率ΔL，将L0和ΔL按L0的由小到大地排列(分布曲线见图2)，比较二者的变化规律。

从图中可以看出Duffing时间序列的L0和ΔL基本同步线性增长，而高斯白噪声序列L0和ΔL则没有此关系。实际我们采集的时间序列是很短的有限值，因此引入轨道的平均分离距离这个统计量[10]:

对于图2的Duffing序列和高斯白噪声序列分别计算ADD，混沌序列ADD=0.069 3，高斯白噪声序列ADD=0.358 4，二者有着明显差别。

3 含噪Duffing时间序列ADD与SNR的关系

在不含噪声的混沌Duffing时间序列，在m=2和τ=1的重构空间中，可以清晰地观察到吸引子(见图3)。含有噪声的Duffing时间序列，由于受噪声的干扰，重构相空间轨迹有一定发散(见图4)。

实际采集到的信号不可避免地含有一定的噪声，这里我们截取3个N=50的不同时段的样本序列，研究其信噪比SNR与ADD的变化关系，发现关系如图5所示。

序列的SNR和ADD的关系

在图5中，可以明显地看出ADD随SNR呈衰减趋势，并且在信噪比小于10 dB时，3个样本趋于一致，在信噪比大于10 dB时，样本有一定的离散。从以上分析可以看出，对于检测信噪比小于10 dB的微弱信号时，有着很大的可信度。从3个样本中，分离出一条线性性较好的，对其进行拟和，得到拟合曲线和残差分布如图6所示。

拟合后的方程为f(x)=0.585 2*exp(-0.039 08*x)，根据其拟合优度统计量SSE=0.066 64，均方误差R2=0-975 8，可以评价其拟合效果良好。

4 验 证

拟合后曲线上信噪比SNR与平均分离距离ADD的对应关系见表1。

表1 拟合后曲线上SNR与ADD的对应关系

得到拟合曲线后，不妨加以验证。可以预先设置一定信噪比Duffing混沌时间序列，计算该序列的平均分离距离ADD，然后由拟合曲线的对应关系，得出估计的信噪比，并加以比较。

表2 Duffing时间序列信噪比的估计结果

从估计结果看，在信噪比-10 dB以下的估计偏差没有超过0.1 dB，相对误差不足1%，因此，估计可信度较高，效果良好。

5 结 语

此种信噪比的估计方法需要的时间序列较短，符合通常信号的实际采集情况。通过数据拟合出的曲线可以作为一般经验，经过仿真验证后，在信噪比为-10 dB以下，可以得出较为精确的结论。该方法在信噪比大于-10 dB时，拟合误差较大，故期待对这种估计方法做进一步完善。

参考文献

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［2］Vesna Rubezic.Time-Frequency Representations-based Detector of Chaos in Oscillatory Circuits[J].Signal Processing,2006,86:2 255-2 270.

［3］Dixiong Yang.Convergence Analysis of First Order Reliability Method Using Chaos Theory[J].Computers and Structures,2006,84:563-571.

［4］Zuo X Q.A Chaos Search Immune Algorithm with Its Application to Neuro-fuzzy Controller Design[J].Chaos,Solitons and Fractals,2006,30:94-109.

［5］[ZK(]Chunbiao Gan.Noise-induced Chaos in a Quadratically Nonlinear Oscillator[J].Chaos,Solitons and Fractals,2006,30:920-929.

［6］Vikas Rai.Evolving to the Edge of Chaos:Chance or Necessity[J].Chaos,Solitons and Fractals,2006,30:1 074-1 087.

［7］Samuel Bowong.Synchronizing Chaotic Dynamics with Uncertainties Using a Predictable Synchronization Delay Design[J].Communications in Nonlinear Science and Numerical Simulation,2006,11:973-987.

［8］李月,杨宝俊.混沌振子系统(L-Y)与检测[M].北京:科学出版社,2007.

［9］王兴元.复杂非线性系统中的混沌[M].北京:电子工业出版社,2000.

第7篇：混沌形态范文

1、引言

间隙对工程结构的动态行为影响十分复杂。一方面因间隙碰撞而产生的强烈振动，往往成为许多工程结构失效的元凶，也给传统结构振动分析及其分析结论的实际运用都造成很大困难；另一方面恰当的间隙结构设计能获得十分优良的减振效果，产生了有十分重要应用的冲击消振器。含间隙的振动系统一般为多参数高维系统，由于碰撞冲击等因素作用造成的非线性和奇异性，使系统的动态行为变得十分复杂，迫切需要人们对其动力学本质有深入的了解。

本文主要采用实验分析的方法进行研究，重点是研究在简谐位移激励下的系统可能存在的响应状态及其转变的规律，探求消减振动的存在条件。探索运动状态分布和运动特征随结构参数变化的一般规律，为间隙减振结构参数的设计与优化提供依据。

图1实验装置简图

2、实验装置

2.1、悬臂梁参数：

悬臂梁尺寸：900×75×10(mm)

理论固有频率：10.1，63.3，177.2，347.3，574.0，857.5，1197Hz

2.2、间隙调整装置参数：

调整范围：0~2(mm)

调整方式：斜面调节和螺旋调节

总质量：35(kg)

2.3、振动台参数：

振动台型号：D300-2

频率范围：5~4500(Hz)

激振力范围：0~1960(N)

运动部质量：35(kg)

2.4、测量系统参数

加速度传感器：YD-12BA

电荷放大器：YE5861

数据采集卡：研华PCI1710

3、实验过程

测量时将加速度传感器分别固定在悬臂梁的悬伸端，中点和根部，以测量此三处的加速度相应，波形图可以直接在示波器上进行观察。在电脑上应用matlab软件将数据以矩阵的形式保存在电脑中，便于后期对数据进行处理。

简谐激励实验中接触副垫层材料分别1.3、2.5、5mm橡胶垫层，以达到测量大刚度，刚度较大以及小刚度时系统的运动状态；激励频率为10.0~75.0Hz，等间隔5.0Hz共14种；激励幅值采用改变激励电压方式进行调节，从0开始增加至仪器的满程或实验装置的耐受极限，再重新降低至0；间隙上下数值均为1mm。

4、数据分析处理

由于测量值为加速度，速度和位移是对加速度进行数值积分得到的。为了克服积分过程中的不稳定因素而又不对波形产生明显的影响，没有采用滤波器滤波，而是采用人工拟合方式滤除积分信号中的不稳定成分。振动评估采用有效值和波形畸变系数等指标。运动中产生的分岔、混沌等状态信息，由于实验测量次数的限制不能采用分岔图表示，只能采用投影相图给以说明。

经过对实验全程的数据进行相应处理之后对主要结论做如下总结：

1）橡胶垫层厚度为5mm时刚度较低，系统的运动状态比较简单很少出现周期分岔，没有观测到混沌现象，不同激励幅值、频率情况下基本都处于与激励同步的一周期运动状态，仅在35Hz观测到少量的周期分岔现象，如图2。

2）橡胶垫层厚度为2.5mm时刚度较大，运动状态变得复杂，周期分岔、混沌等运动状态都相继出现，如图3。当橡胶垫层厚度为1.3mm时刚度更大，基本上都处于混沌运动状态，如图4。

3）在混沌运动状态，响应信号的频谱分析表明，激励频率仍然处于明显的主导地位，这一现象也具有普遍性，如图5。

4）间隙约束下振动波节消失，与无间隙约束情况比较，波节处振动情况恶化，波峰处振动情况改善。共振频率处，有十分明显的减振效果。

图5典型混沌响应波形和频谱(激励频率65Hz,垫层厚度1.3mm,激励电压4V)

5、结论

综上，尽管间隙约束悬臂梁系统的动力学行为十分复杂，但规律性也是很明确的。(1)小接触刚度、大接触阻尼时，系统总是处于与激励同步的一周期运动状态，各项响应特征参数随激励频率和激励幅值变化规律性也很强。(2)大接触刚度、小接触阻尼情况下，激励强度很弱和很强时，系统也处于以激励同步的一周期运动状态；激励强度在一个很大的范围那运动状态十分复杂，存在着各种周期运动、拟周期运动、混沌运动以及复杂的状态突变。此实验结论希望能对复杂的多维非线性系统的研究有所帮助。

参考文献

[1]罗冠炜、谢建华.碰撞振动系统的周期运动和分岔[M].科学技术出版社，20__.03

[2]赵登峰.垂直冲击消振系统简谐激励及其稳定性分析[J].力学与实践，20__.28(2)：45～49

[3]罗冠炜、谢建华.一类含间隙振动系统的周期运动稳定性、分岔与混沌形成过程研究[J].固体力学学报，20__.24(3)：284～292

第8篇：混沌形态范文

出于职业的因素，对绘画与设计的异同性，一部分人认为，只要有绘画的造型功夫，设计便不成问题；也有一部分人认为，设计就是设计，有绘画的造型功底不见得就懂设计。就此话题谈几点看法，欲起到抛砖引玉的作用。

1.现代绘画是个性的表露

绘画的意义在于创新，而创新只有通过“个性化”才能够得以实现，重复的绘画没有生命力。回顾绘画发展史就会发现，无论东方还是西方，每一位杰出的大师都曾经创造过极其个性化的作品，每一位巨匠都具有自己的典型特征。画家，尤其是现代派画家，他们在创作时可以完全不用考虑其作品的社会性。在某种意义上说，作品的生命力，正表现在个性化上。通过作者对美的形式法则的特殊理解而存在着。任何一个画家，都会有自己独特的审美个性。画家必须把自己个人的主观意志潜能释放出来，最大限度地表现自我。

现代绘画个性化的表现还体现在五花八门的创新手法上。当今的社会正走向多元化，如何反映这一时代特征，是每一个前卫艺术家必须思考的问题。前卫艺术家们为了表现各自独有的个性，往往将一些不同种类的艺术式样相结合，以完成自己的艺术创作。

2.依附性是现代设计在商品经济中的本质反映

设计与绘画最大的区别在于其对商品的依附性上。设计作为商品在为市场服务时必须具备“包装”价值与“使用”价值。要想赢得客户的信任与满意，最终实现设计的价值，就必须通过市场竞争的考验，设计得成功与否在于它能否通过美化产品而最终实现促销的日的。

3.对混浊美的追来是绘画艺术的本质体现

绘画与设计的区别不仅仅体现在“个性化”与“依附性”方面，还体现在对形式美规律追求的差异性上。

“混沌”一词是“指宇宙形成以前模糊一团的景象”。中国人喜欢含蓄，认为“含蓄”就是美。“混沌”本身就体现着一种不确定的耐人寻味的特征，这与中国的古哲学、宗教有关。中国古典绘画所表现的“空灵”、“气韵”，以及“墨分五色”，用有限的笔墨表现无限的意境等美学思想，都在于这种“混沌”之美。

这些手法在设计中也偶尔能见到，但一般来说仅是借用绘画的表现手法，以增强设计的艺术性而已，它们不是设计的最终目的。我们从杉浦康平等大师的作品中就可以体会出这一点。具体来说：杉浦康平为敦煌设计的系列从书，从表面上他是在追求中国画“空灵”、“气韵”之境界，而更深刻的是他把敦煌中的图形元素，运用现代设计的基本构造原理加以组合。这种“空灵”混沌美的境界只是作为设计的一种手段而不是目的。希望最终能真正反映出这套系列丛书的内涵。这充分表示出大师的独具匠心和对绘画与设计关系的把握上。

在西方绘画方面，虽然流派众多，形式各异，但整体精神同样是在追求“混沌美”。古典油画尽管形态表现得细致、逼真，但其意境追求的则是深奥悠远，发现出不确定的“混沌美”。而现代派追求的则是标新立异，追求的是超现实荒诞的不确定性。米罗追求的是童趣的海底世界般的梦幻，体现着不确定的“混沌美”，柏洛克则拎着颜料桶在画布上滴洒而不拘一格，他似乎是更接近在追求着“宇宙形成以前模糊一团的景象”。

4.秩序美是设计的核心体现

设计不同于绘画还体现在对秩序美的追求上，现代设计对实体的进一步把握是形式法则。在现代设计史上对20世纪影响最大的代表人物是勒•科布歇。他运用建筑学的基本理论根据人体比例进行黄金分割，被称为模数设计体系。模数理论的基本原理就是对太阳神的肚脐、头顶和伸直手臂的指尖进行分割。之后勒•科布歇将之变为44个长方形进行空间分割。看来设计的美感体现在有秩序的数理的韵律上，这点与绘画有着本质的不同。

5.绘画与设计的差异性体现在各自的实现方式上

绘画与设计存在巨大的功能上的差异性，同时，在工艺制作的实现方式上也就存在着本质的区别。

绘画虽然是一门艺术，但在制作过程中技术的成份占有相当大的比重。如果说绘画在艺术的前提下，是一个运用新观念新手段的创造过程，那么绘画在其技术中所包含的材料、技巧等一系列因素则是完成和实现这种创造性思维的最重要的手段。

而作为设计，其产生和发展都由“商业”行为决定，是随着商品经济的激烈竞争而出现的。它的目的是为整个市场服务，具有显著的商品特征。

综上所述，绘画与现代设计有着巨大的差异。二者之间的关系属于两个不同性质行业之间的关系――是实用性与观赏性的关系；是多层次、多社会性的理性思考与情感宣泄，表现个性才气的关系；是体现工业化的生产技术水平与个体艺术者之手工技巧的关系……

第9篇：混沌形态范文

他曾经是后现代主义建筑理论不遗余力的鼓吹者，现在则正致力于建立一门“新”建筑学：宇源建筑学。一宇源建筑的概念关于宇源建筑，詹克斯写道：“如果说建筑必须源于自然和文化，它还应该拥有一个更大的源泉，即作为整体的宇宙。”并且，“在传统文化中，建筑总是具有某种宇宙的向度”。詹克斯所谓传统建筑的宇宙向度大概是指普遍见于东西方传统建筑文化中对宇宙的象征性指涉。他认为当代建筑也应当具有这方面的内涵，建筑的诉求对象应该转向宇宙发生论，其价值核心是进化与跃迁。詹克斯不是高技派，所以即便在这个大量借用现代科学概念的新理论中，他也不喜欢给予技术特殊地位。宇源建筑概念的提出表明，詹克斯开始关注现代科学发展对建筑学科的巨大影响，但并不等于他将放弃长期以来一直坚持的后现代主义建筑美学。他最关心的仍然是形式和形式的象征性意义，这一点决定了他在著作中选择实例的标准：所有被用来说明宇源建筑的作品都具有非常复杂的形式。詹克斯这样概括这些作品的特征：“通过波动的、流动的或结晶体的形式以及计算的模糊性表现了发生过程，其参照对象非常广泛。更符合宇宙发生论特征的建筑的下一个挑战是如何创造真正能够运动的局部，使居住者或参观者与建筑建立共生关系，积极反映宇宙发生的过程。”

显然，詹克斯寻求的只是一个建筑尺度的宇宙模型，这种模型与塑料制作的Sl5链式模型并无不同。它们并不是真正的宇宙，而只是针对外行的简易图像或简化图式。现代建筑运动的主要成果之一是对居于建筑之上的特权范畴的颠覆，只有“人”被赋予建筑本源的特殊性，其结果是形式的简单化和建筑价值判断的历史性转向。詹克斯的做法刚好相反，他要求建筑重新对所有这一切表示敬意，在他的后现代主义理论阶段，这些范畴包括流行文化、历史样式、装饰和象征，现在则加进了生态、水滴、地形乃至宇宙———一切看上去很复杂和事实上很复杂的东西。二复杂、复杂，还是复杂密斯的“少就是多”同柯布西耶的“房屋就是住人的机器”一样是引发争论最多的现代建筑经典“教义”。最著名的抗辩是文丘里的“少就是烦”（m2((83(89"-2R）。詹克斯则将双重代码和复杂性置于建筑价值的核心，其早期的后现代建筑语言虽然表述复杂，但说白了，其实也只是要求建筑具备复杂的形式和容易理解的意义。在查尔斯•詹克斯的早期研究中，双重代码概念始终占据着核心位置，从]\世纪a\年代以后，复杂性概念转而被突出强调。

但不难看出，詹克斯最为关注的始终是建筑的形式，他所强调的意义与诺伯格•舒尔茨所强调的意义不同，更加注重从流行文化的角度来解释建筑。詹克斯曾经非常激烈地模仿尼采的口吻宣布：现代建筑已死。但这个预言却落空了，现代建筑虽历经艰难却顽强地生存下来，不仅牢牢占据着建筑创作受关注的极少主义等最新形态。反倒是詹克斯亲手“接生”的后现代主义在不过!"余年的大红大紫之后，骤然没落，而今已无法在建筑界主流话语中觅其踪迹。当然，詹克斯不可能甘心为后现代主义陪葬，为此，他就必须接受现实，接受科学技术影响建筑发展的合法性。科学技术作为建筑创作的基本推动力是现代建筑运动的核心观念之一，但詹克斯显然不愿意承认现代建筑对这些观念的占有。他认为，现代主义的建筑学是关于过程的。它关心的是建筑的形状———功能、技术、构造、光、空间以及使用建筑的手段，而不是其他任何东西。在!#$%年出版的&’(*(+,-.(/01中，詹克斯将现代主义的气质归结为“创造2破坏”的精神分裂症，称它是现代城市和建筑异化的罪魁祸首345。所以，当他不得不接受科学技术影响的合法性时，他宁可选择能与更复杂、但更容易看懂的形式联系在一起的科学概念。现代复杂科学似乎符合这一要求，因为它们很复杂，而用于描述复杂科学理论的图像却神奇而漂亮，很容易吸引公众的目光。史蒂芬•霍金的《时间简史》所引起的轰动效应应该是促使詹克斯理论转向的重要因素。以前，他大概从未想过复杂科学理论的简化版本能如此吸引公众。复杂科学所描述的世界观使詹克斯欢欣鼓舞，他认为：“我们获得了第一个后基督教的新型综合世界观，一个能使科学家、理论家、建筑师、艺术家以及普通民众联合起来的结合点。它是由所谓‘复杂性科学’阐明的新世界观。这种科学包括复杂理论、混沌科学、自组织系统理论和非线性动力学。”

高谈混沌学、非线性、大爆炸、分维几何已经成为当今的时尚，好莱坞电影中动辄开讲黑洞蒸发、奇异吸引子、蝴蝶效应、*维空间。看起来，这的确是一个专业人士与非专业人士、科学家与公众、既复杂又有吸引力的结合点。但不幸的是，由于复杂科学在技术方面的复杂性，艺术家、建筑师、民众通过媒体或科普读物所了解到的充其量只是这些理论扭曲了的流行影像。面对芒德勃罗集合的计算机模拟图，我们只是为这复杂、漂亮、神秘的图形所吸引，谁真正理解分维几何学的原理，或什么是芒德勃罗集合？作为宇源建筑学的倡导者，詹克斯本人又何尝能够真正理解复杂性科学呢？复杂性科学理论被詹克斯看做解释当代建筑现象的最佳依据，由此他也改变了对许多建筑现象的评价。詹克斯曾是解构主义的坚定反对派，因为他从解构主义中看不到任何可以理解的意义。正如埃森曼所表达的：建筑只是其自身，不必在建筑之外寻求其意义的解释。所以，在01中，他对包括解构主义在内的新现代主义冷嘲热讽：“新现代主义充斥着熟练的游戏和玩笑，有时候其创造者自己都被蒙蔽了。……每当想到现代主义两百年的舞蹈演变为足尖旋转的表演，你不由得要发笑。”345但在后来的《跃迁宇宙的建筑》中，解构主义却被当成体现新世界观的最佳建筑形式，因为詹克斯从解构派的作品中发现了复杂性、非线性和自组织系统。“突然跃迁在自然界的所有尺度上存在，并且与自组织过程相联。”

同时，“由于积极的反馈，自组织系统对最小的信号也非常敏感”。那么，符合这种原理的建筑必然是极为复杂的、多重的和矛盾的。解构主义恰好具备这些特点。因为同样的理由，詹克斯也曾为一部分高技派的作品，但不包括福斯特的建筑，大概是嫌它们的立面太简单了吧。当然，詹克斯所谓的复杂不是无限制的，他仍然强调整体。所谓的复杂性是有组织的复杂性。后来他又用“组织深度”表达了同样的意思。因为自然和文化总是向更高的组织水平跃进，其基础是差异，是差异保证系统远离平衡态，避免完全的混沌。组织动力和丰富性的最主要来源是“想像力”，“想像力对‘灵魂及其能力全体’的控制成就了具有丰富的多重意义的新艺术作品”“真正的创造性活动可以融合无关的事物，为分散的材料建立整体。”3!5简而言之，建筑创作就是“一种追求艰难整体的努力”詹克斯的后现代建筑理论的重心在“意义”上，他的新理论则更加倾向“复杂”。三宇源建筑学的语言詹克斯从现代复杂性科学中借用了大量概念，用来限定宇源建筑学的语言，其中的核心概念是：突变、自组织和自相似性。自相似性是指分形系统中部分与部分、部分与整体之间结构的相似性。但“自相似性是一种变形的模拟，而非严格的复制”./0。所以，自相似性不是单调或雷同，其结果是整体结构下的丰富形态。芒德勃罗图中的无穷变化可以证明这一点。詹克斯认为当代的“有机建筑”表现了自相似性，它通过模拟自然事物将对象的自相似性结构转变为建筑形态的自相似性。显然，詹克斯重视的是建筑造型，也正因为如此，他有些牵强地将一些生态建筑、绿色建筑的实验作品拉进宇源建筑学，其共同特征是具有相当复杂的外观或仿生形式。奇异吸引子是有组织混沌的动力来源，是混沌系统获得秩序的基础。詹克斯当然不会放弃在建筑中为其寻求对应物。从他对戈夫设计的拜文格住宅的平面中的螺旋坡道的分析中，可以发现他是如何理解这种转换的。拜文格住宅的平面中不可能有什么奇异吸引子，只要将其理解为渐开线就可以理解这个平面的组织关系，只是与混沌学家用于描述奇异吸引子的图形有某种相似之处。这种图形或表象上的相似性正是詹克斯确定建筑语言的基本法则。对于与非线性和突变概念对应的建筑语言，詹克斯的处理方法是一样的。“波状的平滑增长”结合“折形的突变”，建筑中各种波形曲线和突然的皱褶成了非线性和突变在建筑中最有力的表现形式。他用这种方法来阐释埃森曼、哈迪德、甚至中国传统冰裂纹装饰。也用自己的设计来解释这种对应的原理。这些设计挺有趣，很容易理解，但看不出有什么必要非得与玄奥的非线性和突变扯到一起。那么，这些复杂观念的表现形式如何才不至于导致混乱呢？詹克斯给出的答案是：组织深度，真正具有创造性的建筑设计不能消灭差异。

也就是说，不能像现代主义那样建立一个简单的整体，其整体必须在保留差异的基础上实现。“高度复杂而富有联系的结构才有组织深度。”“复杂的整体表现出像一个历史久远的村落那样的丰富性，各种品质和房屋类型共存，没有任何明显的压制。”.在它们结成整体的过程中，时间扮演了一个关键角色，因为时间能消除矛盾，将本来不协调的东西拢到一起。也因此，在建筑设计中引进时间要素就成了达到组织深度的关键问题。后现代主义的解决办法是通过多元化的语言、乡土主义和文脉来表现时间的连续性。另一种方法是“将现有城市结构与格局视为底，在上面填加并布置新的层次”.，形成图底关系。这种方法其实是通过新与旧的对比来显示时间的延续，一个全新的建筑的出现会使人注意原有环境的古老，并凸显环境更生的现实。显然，第一种途径是詹克斯一贯观点的延续。真正给人新意的是他对第二种途径的承认，正是根据第二条途径，詹克斯接受了解构建筑的合法性。詹克斯的转变还表现在他对边缘位置的关注，他相信四规则詹克斯为宇源建筑学制定了1条规则。建筑亲近自然和自然语言。从詹克斯的描述中可以发现，这条规则除了要求建筑与自然协调外，更多是要求建筑去模仿自然事物的形态。

（1）建筑应表现宇宙发生的基本规律———自组织、突变以及向更高或更低层次的跃迁。如我们前面指出的，这种表现充其量是对这些规律的流行图像的模拟。

（2）建筑应具有组织深度、多元性、复杂性和混沌的边缘。复杂性和多元性一直是詹克斯所追求的，组织深度和混沌的边缘是新提法，也是复杂和多元的元素结成“艰难的整体”的基础。

（3）突出多样性，建立自下而上的参与性系统，以使差异最大化。重视差异，以避免系统趋向衡态。在詹克斯看来，多样性、公众参与是建筑创造性的保障，它们可以使差异最大化。

（4）多样性可以经由拼贴、激进折中、重叠来实现。这一点与詹克斯对后现代建筑语言的规定几乎没有任何差别。

（5）建筑应接纳时间及其作用过程，其中包括生态的需要和政治的多元化。

（6）建筑应对涉及的美学和观念性的代码进行双重编码。双重编码是詹克斯的标志性术语，就是要求建筑的意义既能被专家理解，也能被普通民众理解。

（7）建筑学应追随科学尤其是当代科学去探索宇宙的信码。詹克斯希望用这些规则来确定一个建筑学的新范式。

但由于詹克斯本人对复杂性科学理解的局限以及纯科学理论在建筑学中落位的困难，这种建构显得肤浅而空泛。当代其他学者的研究表明：在宏观的空间、时间尺度上，在建筑和城市的统一体中的确存在非线性、突变、混沌、自相似性的性质。譬如中国当代城市在不同尺度上出现的“院式结构”完全符合自相似系统的特征；库哈斯所谓的“普通城市”中毕业论文也包含着巨大的混沌；建筑历史的发展是非线性的；突变现象在时代转换时屡有发生；甚至一个大型城市中多种相差悬殊的风格、类型的建筑并存也可以理解为非线性、突变的表现。但是，这些都是在一个很大的时间、空间尺度上发生的，它们真的能够在一个单体建筑上全部展现出来吗？或者说，一个单体建筑有必要这么复杂吗？事实上，就连伯纳德•屈米这样典型的解构派建筑师也不倾向于仅仅从单体的角度去理解建筑的复杂性。他对复杂性的理解更多基于区域或城市尺度的分析"#$"%$。整体的复杂不必意味着局部的复杂，简单的局部同样可以构成复杂的整体。詹克斯对现代主义和简单性的否定带有突出的感彩，他的判断也有悖于建筑发展的事实和科学追求的本质。一方面，如今比经典现代主义更追求简单性的极少主义正如日中天。如近两年的普里策奖，就连续颁发给赫尔佐格和德•默隆、默克特这样从不会把立面搞得太复杂的建筑师。超级秘书网