科学与工程中的洞察力：如何把握复杂性 9787547835975 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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出版社： 上海科学技术出版社

ISBN：9787547835975

商品编码：29907036020

包装：平装-胶订

出版时间：2017-08-01

图书基本信息
图书名称	科学与工程中的洞察力：如何把握复杂性	作者	{美] 桑乔伊·马哈詹 潘子欣,徐建军
定价	78.00元	出版社	上海科学技术出版社
ISBN	9787547835975	出版日期	2017-08-01
字数		页码
版次	1	装帧	平装-胶订
开本	16开	商品重量	0.4Kg

内容简介

科学与工程被认为是关于准确性及性的学问。然而，能让我们更好把握世界复杂性的却是洞察力。《科学与工程中的洞察力》围绕如何培养、优化思考方式而设计。全书分为3大部分。部分告诉你什么是复杂性，如何把你所面对的复杂世界“整理”得简洁、有条理。在此部分，你将学习到“分而治之法”和“抽象”两件工具，来帮助你梳理复杂世界。第2部分教你如何在不损失信息的前提下，把不必要的复杂性舍弃。你将学习到另外3种工具：“寻找不变量”、“正比分析”、“量纲分析”。当面对更复杂的问题，以至于我们已经掌握的方法都无能为力时，我们必须做出“牺牲”——舍弃一部分信息，这便是第3部分的内容：如何在舍弃信息的情况下对问题做出更好地估计。“团块化”和“概率分析”这两种工具将力助你做到这一点。

作者简介

桑乔伊?马哈詹（Sanjoy Mahajan）：斯坦福大学物理学学士，剑桥大学数学学士，加州理工学院物理学博士，曾任教于麻省理工学院、剑桥大学、欧林工程学院等。多年以来，在多所高校致力于科学课程的教学设计与改革。在麻省理工学院开设广受好评的公开课“科学与工程中的近似艺术”。 徐建军：复旦大学物理系教师，长期从事理论物理的科研与教学工作，著有《物理学中的群论基础》及译作《不论——科学的极限与极限的科学》等。 潘子欣：复旦大学经济学院学生。

目录

序 篇 组织复杂性 章 分而治之法 1．1 热身 1．2 铁路与公路 1．3 树图 1．4 需求估算 1．5 对同一个量用多种方法进行估算 1．6 与直觉对话 1．7 物理估算 1．8 小结和进一步的问题 第2章 抽象 2．1 燃烧碳氢化合物释放的能量 2．2 扔硬币游戏 2．3 抽象的目的 2．4 类比 2．5 小结及进一步的问题 第二篇 忽略复杂性且无信息丢失 第3章 对称性与守恒 3．1 不变量 3．2 从不变性到对称操作 3．3 物理对称 3．4 黑箱模型与守恒量 3．5 能量守恒与阻力 3．6 飞行 3．7 小结及进一步的问题 第4章 正比分析 4．1 人口标度 4．2 找出标度指数 4．3 流体力学中的标度指数 4．4 数学中的标度指数 4．5 二维中的对数标度 4．6 优化飞行速度 4．7 小结及进一步的问题 第5章 量纲 5．1 无量纲量 5．2 一个独立的无量纲量 5．3 更多的无量纲量 5．4 温度和电荷 5．5 原子，分子和材料 5．6 小结和进一步的问题 第三篇忽略复杂性时有信息丢失 第6章 团块化 6．1 近似！ 6．2 对数标度的取整 6．3 典型值或特征值 6．4 将团块化用于形状 6．5 量子力学 6．6 小结及进一步的问题 第7章 概率分析 7．1 作为可信度的概率：贝叶斯概率 7．2 合理的范围：为何分而治之法有效 7．3 无规行走：黏滞性与热流 7．4 无规行走的输运 7．5 小结和进一步的问题 第8章 简单案例 8．1 热身 8．2 两区域 8．3 三区域 8．4 两个无量纲量 8．5 小结及进一步的问题 第9章 弹簧模型 9．1 键弹簧 9．2 能量分析 9．3 产生声，光及引力辐射 9．4 辐射的效应：蓝天与红日 9．5 小结及进一步的问题 后的话：长期持久的学习 参考文献 索引

编辑推荐

世界是复杂的。能让我们更好把握世界，避免被淹没在复杂泥潭中的是日积月累培养出的洞察力。本书将告诉你如何优化自己的思考模式，构建自己的洞察力。 全书围绕思考方法设计。在每一章，通过大量生动的案例教会你一种构建洞察力、把握复杂性的方法工具。工具比案例本身更一般，更有用，你所学的思考工具将适用于各领域以及生活的各个方面。尝试本书介绍的思考方法吧，你会发现世界竟如此统一与和谐。世界原本简洁。

文摘

序言

揭秘宏大叙事下的微观律动：探寻跨学科知识的融会贯通 书名： 智慧的炼金术：跨越学科的思维模式与知识重构 ISBN： 978-7-5478-3598-2 (虚构) 作者： [此处留空，以增强书籍的专业感和神秘感] 出版社： 哲思文库 (虚构) --- 导言：在知识的迷宫中寻找新的指南针 人类文明的进步，往往建立在对未知世界的不断探索与对既有知识体系的深刻反思之上。进入二十一世纪，我们面临的问题愈发复杂，单一的学科视角已然无法有效应对全球气候变化、人工智能伦理、生物技术前沿等宏大挑战。本书并非旨在提供解决特定技术难题的“工具箱”，而是致力于构建一种更为广阔、更具适应性的认知框架——一种能够将看似不相关的领域知识融会贯通，从而催生真正创新性解决方案的思维“炼金术”。 《智慧的炼金术》是一次对知识本质的深度哲学探讨与实践方法论的系统梳理。我们拒绝碎片化的信息堆砌，转而聚焦于底层逻辑的迁移性与系统思维的构建。全书旨在引导读者挣脱传统学科边界的束缚，掌握如何识别不同领域中隐藏的相似模式（Archetypes），并将这些模式应用于全新的情境之中，实现知识价值的最大化。 第一部分：范式之墙与认知的壁垒 本部分深入剖析了现代学术体系和专业分工是如何在无意中筑起了知识的“高墙”。 第一章：学科的悖论——专业化的代价 详细探讨了专业化分工的起源及其在工业革命时期的巨大成功。然而，这种成功也带来了“视野的隧道化”——专家们越钻越深，却失去了对全局的把握。我们将引用历史案例，展示信息孤岛如何导致重大的理论失误或工程灾难。本章强调了“领域特定知识”与“通用认知结构”之间的张力。 第二章：隐形的思维模型 探讨了驱动我们理解世界的底层假设和“心智模型”（Mental Models）。这些模型，无论是物理学的经典力学范式，还是经济学中的理性人假设，都在悄然无声地限制着我们的想象力边界。我们辨识出几种最常见的、阻碍跨界思维的认知偏见，例如锚定效应在战略决策中的体现，以及确认偏差在学术研究中的固化作用。 第三章：语言的陷阱与概念的失真 语言是思维的载体，但不同的专业术语体系往往使得跨学科交流形同“鸡同鸭讲”。本章分析了关键概念（如“熵”、“涌现”、“鲁棒性”）在热力学、信息论、控制论和管理学中的微妙差异，并提出了一套“概念净化”的方法论，以确保在知识迁移过程中，核心意义不被稀释或扭曲。 第二部分：知识的迁移：构建联通的思维网络 在识别了障碍之后，本书的第二部分转向构建一座连接不同知识领域的桥梁。这部分是全书的核心，聚焦于“如何做连接”。 第四章：模式识别的艺术——寻找万物的共同语法 这一章是关于结构同构性的探讨。我们不再关注事物“是什么”，而是关注事物“如何运作”。通过对自然界（如生态系统的反馈回路）、社会系统（如金融市场的波动）和技术架构（如网络拓扑结构）的对比分析，我们提炼出五种最普遍的动态模式：自组织、抑制-增强循环、层级结构、临界点触发与耗散结构。书中将提供大量的图示和对比案例，帮助读者训练识别这些模式的能力。 第五章：类比的深度与广度 类比是人类最古老的思维工具，但有效的类比绝非简单的表面相似。本书将“类比”提升到一种科学方法的高度，探讨了强类比（基于深层结构相似性）和弱类比（基于表面特征关联）的区别。我们将分析历史上伟大的创新是如何来源于一次成功的、看似不合理的类比（例如，从弹道学原理引入到信息编码的效率提升）。 第六章：从现象到原理：抽象层级的提升 真正的跨学科洞察力需要我们将具体情境中的知识提炼到更高的抽象层次。本章引入了“层次化建模”的概念。它指导读者如何剥离特定情境的“噪音”，提取出普适的数学或逻辑结构，然后将这个结构重新映射到新的、看似无关的问题域中。例如，如何利用流体力学中的边界层理论来分析组织变革中的阻力传递。 第三部分：实践中的重构：从洞见到行动的路径 本书的最后一部分将理论框架转化为可操作的思维训练和应用策略，旨在将读者培养成知识的“整合者”而非“收集者”。 第七章：系统动力学思维的应用与局限 本章详细介绍了如何运用系统动力学的工具（如因果回路图和存量流量图）来解构复杂问题，尤其是在缺乏完备数据的情况下。重点讨论了如何通过引入时间延迟、非线性关系和反馈机制，来预测一个干预措施在不同时间尺度上可能产生的非预期后果。 第八章：异构知识的融合实验 这一章提供了具体的“知识融合实验”框架。我们提出了一种“三明治提问法”：从一个具体问题开始，向上提炼到通用原理，然后向下将通用原理应用到另一个完全不同的领域，最后再将得到的洞见反哺到初始问题。本章包含了对信息科学、生物工程和城市规划交叉领域的具体案例分析。 第九章：建立你的“知识耦合器” 总结全书，本章旨在帮助读者建立一套个人的知识管理和交流体系。我们探讨了如何通过“多模态交流”来促进跨界合作——如何用图形、数学公式、叙事故事三种不同模式来阐述同一个复杂概念，以确保信息在不同认知背景下的有效传递。最终目标是培养一种持续的、主动的“不确定性容忍度”，将知识的边界视为创新的前沿。 --- 结语：对认知的永恒挑战 《智慧的炼金术》不是一本提供标准答案的书籍。它挑战的正是那种“一招鲜吃遍天”的心态。它邀请读者进行一场智力上的“长途跋涉”，目标是超越已知的疆界，在知识的交汇点上，提炼出更为深刻、更具生命力的洞察力。它关乎的不是你“知道”多少事实，而是你“如何连接”你所知道的一切。

评分☆☆☆☆☆

我一直对那些能够“化繁为简”的理论和方法论充满好奇，而这本书恰恰满足了我的这一渴望。它不是提供一套死板的公式，而是一种思维的启示，一种看透事物本质的“眼力”。当我阅读到关于“系统思维”的章节时，我仿佛打开了新世界的大门。 之前，我习惯于将问题分解成一个个小部分去解决，但这本书让我明白，很多时候，问题的关键在于这些小部分之间的相互作用和整体的动态平衡。作者通过生动的例子，展示了如何从一个宏观的视角来理解一个庞大的工程项目，或者一个复杂的科学理论。这种“全局观”的培养，对我来说是极其宝贵的。我开始尝试在日常工作中运用这种思维方式，去观察不同元素之间的关联，去预测可能出现的连锁反应。虽然需要一个过程去熟练掌握，但这种新的视角已经让我受益匪浅。

评分☆☆☆☆☆

这本书的结构设计得相当巧妙，感觉像是为那些在浩瀚的科学和工程知识海洋中迷失方向的探索者们量身定制的导航图。我尤其喜欢它在不同章节之间建立的联系，不是简单地罗列知识点，而是呈现出一幅更加完整的知识生态系统。例如，在探讨某个具体技术难题时，它会巧妙地将读者引向相关的物理原理、数学工具，甚至是认知科学的视角，这种跨学科的整合能力，正是现代科学工程所需要的。 我注意到作者在书中反复强调“多角度审视”的重要性，这是一种非常宝贵的思维训练。我们往往习惯于从自己熟悉的领域去理解问题，而这本书则鼓励我们打破界限，尝试用经济学、社会学甚至心理学的眼光来审视科学技术的发展和应用。这种“跳出盒子”的思维方式，不仅能帮助我们更全面地理解复杂系统的运作，还能启发我们在创新时找到新的突破口。虽然有些章节的理论推导需要我反复咀嚼，但整体感觉是，它在一点点地打开我的思维视野，让我看到更多的可能性。

评分☆☆☆☆☆

不得不说，这本书在处理“复杂性”这个概念时，展现出了极高的智慧。它并没有将复杂性妖魔化，而是将其视为一种客观存在的现实，并提供了一套清晰的框架来理解和应对。我印象最深刻的是书中对“涌现性”和“非线性”的阐述，这让我对许多看似混乱的现象有了全新的认识。 以前我总觉得，科学和工程就是要把事情搞清楚，把一切都精确化。但这本书告诉我，真正的智慧在于如何在不确定性和模糊性中找到规律，如何在不完全理解的情况下做出有效的决策。它提供的一些方法论，比如“简化模型”、“迭代优化”，虽然听起来不复杂，但结合实际的案例分析，才让人真正体会到其中的精妙之处。这让我开始反思，自己过去在工作中是否过于追求所谓的“完美”，而忽略了在实际环境中快速适应和解决问题的能力。

评分☆☆☆☆☆

终于拿到这本据说能“破译”科学和工程领域复杂性的宝书了！迫不及待地翻开，首先映入眼帘的是那种既严谨又充满启发性的文字风格，让人立刻感受到作者深厚的学养和对事物本质的洞察。我一直觉得，许多科学难题和工程挑战，并非在于其本身的难度有多高，而是在于我们理解和处理它们的方式过于线性化、碎片化，缺乏一种宏观的、贯穿全局的视角。这本书似乎正是瞄准了这一点，通过层层剖析，引导读者跳出固有的思维定势，去发现那些隐藏在纷繁现象背后的深层联系和运行规律。 它的开篇就以一个引人入胜的案例（具体案例我还在消化，但那种“原来如此”的感觉已经出来了）阐述了“洞察力”的重要性，不是那种灵光一现的巧合，而是一种基于深刻理解和系统性思考的能力。作者并没有直接抛出各种高深的理论公式，而是从更基础、更哲学层面出发，探讨了我们是如何认识世界，又是如何在面对复杂系统时构建模型和预测的。这种循序渐进的引导方式，让我觉得即使是工程领域的初学者，也能在其中找到共鸣和收获。我特别期待它后面关于“模型构建”和“不确定性处理”的部分，因为这正是我在实际工作中经常遇到的瓶颈。

评分☆☆☆☆☆

这本书给我最直接的感受是，它让我对“理解”这个词有了更深刻的认识。以往，我们可能认为理解就是记住知识点、掌握公式，但这本书则将理解提升到了一个更高的维度——一种能够洞察事物内在逻辑、把握发展趋势的能力。 我特别喜欢作者在讲解某些概念时所采用的比喻和类比，它们非常形象生动，能够帮助我绕过一些理论的障碍，直抵核心。例如，书中在解释“自组织系统”时，就用到了一个非常贴切的生活场景，让我一下子就明白了其中的奥妙。这说明作者不仅在理论上造诣深厚，在沟通和表达方面也同样出色。读这本书，就像是在和一位经验丰富的智者对话，他没有居高临下，而是循循善诱，引导我一步步地去发现知识的真谛。我期待着能将书中的智慧运用到实际工作中，相信它会为我带来意想不到的改变。