基于熵與非合作博弈理論的煤礦系統(tǒng)的脆性研究.pdf

1、隨著社會的進(jìn)展、科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，以及控制論、信息論、系統(tǒng)論和計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，我們所面對的控制對象也越來越復(fù)雜，因此對于復(fù)雜系統(tǒng)的研究成為了當(dāng)前的研究熱點(diǎn)。目前普遍認(rèn)為，復(fù)雜系統(tǒng)具有復(fù)雜性、開放性、非線性、進(jìn)化和涌現(xiàn)性、層次性、巨量性。但是，在復(fù)雜系統(tǒng)運(yùn)行時，對于一個子系統(tǒng)，由于外部干擾的不確定性和內(nèi)部進(jìn)化的不完善，一個極小的干擾就可能使其突然崩潰，進(jìn)而導(dǎo)致整個系統(tǒng)進(jìn)入無序狀態(tài)產(chǎn)生崩潰，這就引出了脆性的概念。 在本論文中，首

2、先通過介紹復(fù)雜系統(tǒng)研究的現(xiàn)階段發(fā)展情況，說明了研究復(fù)雜系統(tǒng)脆性的重要性。接著在介紹復(fù)雜系統(tǒng)的同時，本文給出了對復(fù)雜系統(tǒng)的定義及判斷方法。 其次，在對復(fù)雜系統(tǒng)的研究的基礎(chǔ)之上，提出脆性是復(fù)雜系統(tǒng)的一個基本特性。給出了系統(tǒng)的脆性的定義，脆性的特點(diǎn)，以及脆性基元的結(jié)構(gòu)，為復(fù)雜系統(tǒng)的脆性的進(jìn)一步分析建立了理論基礎(chǔ)。接著在一個脆性基元內(nèi)，定義了子系統(tǒng)脆性同一、對立、波動，以及脆性聯(lián)系函數(shù)的概念。進(jìn)而，利用集對分析理論，定義了系統(tǒng)脆性聯(lián)系熵

3、的概念。 再次，在復(fù)雜系統(tǒng)脆性理論的研究中引入非合作博弈的理論，指出正是由于各個子系統(tǒng)為了追求個體利益，而導(dǎo)致了整個復(fù)雜系統(tǒng)的整體利益的損失。環(huán)境的負(fù)熵并非取之不盡，非合作博弈爭取負(fù)熵的結(jié)果導(dǎo)致了系統(tǒng)的脆性被激發(fā)而崩潰。在此基礎(chǔ)上分析煤礦系統(tǒng)瓦斯爆炸的脆性過程，在非合作博弈狀況下對煤礦瓦斯爆炸事故系統(tǒng)脆性熵增進(jìn)行模擬仿真，仿真結(jié)果說明，非合作博弈和系統(tǒng)的脆性熵增是導(dǎo)致系統(tǒng)崩潰的原因，但是通過有效的手段可以使系統(tǒng)延緩崩潰甚至避免崩