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信息科學導論——系統、控制與信息 版權信息
- ISBN：9787030734327
- 條形碼：9787030734327 ; 978-7-03-073432-7
- 裝幀：一般膠版紙
- 冊數：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>>
信息科學導論——系統、控制與信息 內容簡介
本書系統介紹了信息科學的基礎概念和原理，內容包括：認知、系統論、控制論與信息論，信號、元器件與電路，處理器信息處理架構與開放系統互聯參考模型，工程倫理與系統工程。
信息科學導論——系統、控制與信息 目錄
目錄
前言
第1章 認知 1
1.1 引言 1
1.2 認知的生理基礎 1
1.3 認知的思維 2
1.3.1 概念 2
1.3.2 思維的邏輯 3
1.3.3 思維的理性 4
1.4 認知范式 4
1.4.1 世界觀 4
1.4.2 人生觀 5
1.4.3 價值觀 5
1.5 科學研究方法 5
1.6 小結 6
第2章 系統論 7
2.1 引言 7
2.2 一般系統論 7
2.2.1 元素關聯性 8
2.2.2 功能整體性 8
2.2.3 結構層次性 8
2.2.4 環境適應性 8
2.2.5 結果目的（目標）性 9
2.2.6 結構與功能 9
2.3 系統演化論 9
2.3.1 自組織理論 10
2.3.2 復雜適應系統理論 12
2.4 本體論系統 13
2.5 解釋結構模型 14
2.5.1 建模 14
2.5.2 系統元素 15
2.5.3 鄰接矩陣 15
2.5.4 可達矩陣 16
2.5.5 結構元素層級分解 16
2.5.6 結構模型 17
2.6 小結 17
第3章 控制論 18
3.1 引言 18
3.2 主客體控制模型 18
3.3 控制任務 19
3.4 控制方式 19
3.4.1 簡單控制 19
3.4.2 補償控制 19
3.4.3 反饋控制 19
3.4.4 遞階控制 20
3.5 控制規律 20
3.5.1 位式控制規律 20
3.5.2 比例控制規律 20
3.5.3 比例積分控制規律 20
3.5.4 比例積分微分控制規律 21
3.6 小結 21
第4章 信息論 22
4.1 引言 22
4.2 信息的定義 22
4.3 信息的度量 22
4.3.1 自信息 23
4.3.2 條件自信息量 23
4.4 信源編碼 24
4.4.1 信息源編碼 24
4.4.2 等長編碼定理 25
4.5 信道容量 25
4.5.1 信道概念 25
4.5.2 信道模型 26
4.5.3 信道容量公式 26
4.6 小結 27
第5章 信號、元器件與電路 28
5.1 引言 28
5.2 信號 28
5.3 無源電子元器件 28
5.3.1 理想電壓源 29
5.3.2 理想電流源 29
5.3.3 理想電阻 29
5.3.4 理想電容 29
5.3.5 理想電感 29
5.4 電路定律 29
5.5 有源電子元器件 30
5.5.1 半導體 30
5.5.2 PN結 31
5.5.3 晶體管 32
5.5.4 集成電路 33
5.6 數字元器件與數字電路 33
5.6.1 雙穩態電路 34
5.6.2 RS鎖存器 34
5.6.3 D鎖存器 34
5.6.4 D觸發器 35
5.6.5 寄存器 35
5.7 微處理器 35
5.8 小結 36
第6章 處理器信息處理架構 37
6.1 引言 37
6.2 對象屬性模型 37
6.2.1 對象屬性狀態信息 37
6.2.2 對象屬性編碼 37
6.2.3 邏輯編碼 38
6.2.4 物理編碼 38
6.2.5 信息閉環處理 39
6.3 數據安全屬性 40
6.3.1 安全內容與安全威脅 40
6.3.2 安全屬性與安全技術 40
6.3.3 安全體系 41
6.4 語言 41
6.4.1 開關電路與布爾代數 41
6.4.2 高級語言 42
6.4.3 程序設計語言發展 45
6.5 強制性語言 45
6.5.1 馮 諾依曼體系 45
6.5.2 綁定的概念 47
6.5.3 變量 47
6.5.4 虛擬機 48
6.6 程序單元 48
6.7 形式文法 49
6.7.1 文法 49
6.7.2 文法產生的語言 49
6.7.3 自動機 50
6.8 處理器架構 51
6.8.1 結構與組織 51
6.8.2 指令集體系 52
6.8.3 尋址方式 52
6.8.4 處理器時序 53
6.8.5 處理器架構實現 53
6.8.6 中斷機制 54
6.8.7 處理器驅動 54
6.9 嵌入式系統 55
6.10 小結 55
第7章 開放系統互聯參考模型 56
7.1 引言 56
7.2 協議與服務原語 57
7.3 協議分層 58
7.3.1 應用層 58
7.3.2 表示層 59
7.3.3 會話層 59
7.3.4 傳輸層 59
7.3.5 網絡層 59
7.3.6 數據鏈路層 60
7.3.7 物理層 60
7.4 接口與總線 60
7.5 I2C總線 61
7.5.1 拓撲連接 61
7.5.2 機械定義 61
7.5.3 電氣定義 61
7.5.4 邏輯與操作規程定義 61
7.5.5 地址定義 62
7.6 小結 62
第8章 工程倫理 63
8.1 引言 63
8.2 工程與倫理 63
8.2.1 科學、技術與工程 63
8.2.2 倫理 64
8.2.3 工程實踐中的倫理問題 64
8.2.4 如何處理工程實踐中的倫理問題 64
8.3 工程中的風險、安全與責任 65
8.3.1 工程風險的來源與防范 65
8.3.2 工程風險的倫理評估 66
8.3.3 工程風險中的倫理責任 67
8.4 工程價值與公正 68
8.4.1 工程價值 68
8.4.2 工程所服務的對象及可及性 69
8.4.3 工程實踐中的攸關方與社會成本承擔 69
8.4.4 公正原則在工程的實現 70
8.5 工程活動中的環境倫理 71
8.5.1 工程活動中環境倫理觀念的確立 71
8.5.2 工程活動中的環境價值與倫理原則 71
8.5.3 工程師的環境倫理 72
8.6 工程師的職業倫理 73
8.6.1 工程職業 73
8.6.2 工程職業倫理 74
8.6.3 工程師的職業倫理規范 75
8.7 小結 77
第9章 系統工程 78
9.1 引言 78
9.2 系統工程方法論 78
9.2.1 硬系統方法論 78
9.2.2 軟系統方法論 80
9.2.3 綜合集成方法論 81
9.2.4 物理-事理-人理方法論 82
9.2.5 5W1H方法 83
9.2.6 V模型 83
9.3 系統模型 84
9.3.1 模型定義 84
9.3.2 系統建模原理 84
9.3.3 系統模型分類 86
9.3.4 系統建模方法 87
9.4 系統仿真 89
9.4.1 概念 89
9.4.2 仿真類型 89
9.4.3 系統仿真模型結構 90
9.4.4 系統仿真過程 90
9.5 系統分析 90
9.5.1 概念 90
9.5.2 技術經濟分析 91
9.5.3 成本效益分析 93
9.5.4 量本利分析 94
9.5.5 可行性研究 95
9.5.6 系統分析方法 96
9.6 系統預測 96
9.6.1 預測方法分類 96
9.6.2 系統預測步驟 97
9.7 系統評價 98
9.7.1 概念 98
9.7.2 系統評價分類 98
9.7.3 系統評價的復雜性 99
9.7.4 系統評價原則 99
9.7.5 系統評價程序 100
9.7.6 評價指標體系構建 100
9.8 系統優化 104
9.8.1 概念 104
9.8.2 系統優化特點 105
9.8.3 系統優化模型 105
9.9 系統決策 106
9.9.1 概念 106
9.9.2 系統決策原則與分類 106
9.9.3 系統決策過程 107
9.9.4 系統決策模型 107
9.10 系統管理 108
9.10.1 概念 108
9.10.2 實體原型系統 108
9.10.3 實體原型系統的控制 108
9.10.4 實體原型系統的信息化系統 108
9.10.5 邏輯編碼 109
9.10.6 數據載體 110
9.10.7 數據共享 112
9.11 小結 112
參考文獻 113
前言
第1章 認知 1
1.1 引言 1
1.2 認知的生理基礎 1
1.3 認知的思維 2
1.3.1 概念 2
1.3.2 思維的邏輯 3
1.3.3 思維的理性 4
1.4 認知范式 4
1.4.1 世界觀 4
1.4.2 人生觀 5
1.4.3 價值觀 5
1.5 科學研究方法 5
1.6 小結 6
第2章 系統論 7
2.1 引言 7
2.2 一般系統論 7
2.2.1 元素關聯性 8
2.2.2 功能整體性 8
2.2.3 結構層次性 8
2.2.4 環境適應性 8
2.2.5 結果目的（目標）性 9
2.2.6 結構與功能 9
2.3 系統演化論 9
2.3.1 自組織理論 10
2.3.2 復雜適應系統理論 12
2.4 本體論系統 13
2.5 解釋結構模型 14
2.5.1 建模 14
2.5.2 系統元素 15
2.5.3 鄰接矩陣 15
2.5.4 可達矩陣 16
2.5.5 結構元素層級分解 16
2.5.6 結構模型 17
2.6 小結 17
第3章 控制論 18
3.1 引言 18
3.2 主客體控制模型 18
3.3 控制任務 19
3.4 控制方式 19
3.4.1 簡單控制 19
3.4.2 補償控制 19
3.4.3 反饋控制 19
3.4.4 遞階控制 20
3.5 控制規律 20
3.5.1 位式控制規律 20
3.5.2 比例控制規律 20
3.5.3 比例積分控制規律 20
3.5.4 比例積分微分控制規律 21
3.6 小結 21
第4章 信息論 22
4.1 引言 22
4.2 信息的定義 22
4.3 信息的度量 22
4.3.1 自信息 23
4.3.2 條件自信息量 23
4.4 信源編碼 24
4.4.1 信息源編碼 24
4.4.2 等長編碼定理 25
4.5 信道容量 25
4.5.1 信道概念 25
4.5.2 信道模型 26
4.5.3 信道容量公式 26
4.6 小結 27
第5章 信號、元器件與電路 28
5.1 引言 28
5.2 信號 28
5.3 無源電子元器件 28
5.3.1 理想電壓源 29
5.3.2 理想電流源 29
5.3.3 理想電阻 29
5.3.4 理想電容 29
5.3.5 理想電感 29
5.4 電路定律 29
5.5 有源電子元器件 30
5.5.1 半導體 30
5.5.2 PN結 31
5.5.3 晶體管 32
5.5.4 集成電路 33
5.6 數字元器件與數字電路 33
5.6.1 雙穩態電路 34
5.6.2 RS鎖存器 34
5.6.3 D鎖存器 34
5.6.4 D觸發器 35
5.6.5 寄存器 35
5.7 微處理器 35
5.8 小結 36
第6章 處理器信息處理架構 37
6.1 引言 37
6.2 對象屬性模型 37
6.2.1 對象屬性狀態信息 37
6.2.2 對象屬性編碼 37
6.2.3 邏輯編碼 38
6.2.4 物理編碼 38
6.2.5 信息閉環處理 39
6.3 數據安全屬性 40
6.3.1 安全內容與安全威脅 40
6.3.2 安全屬性與安全技術 40
6.3.3 安全體系 41
6.4 語言 41
6.4.1 開關電路與布爾代數 41
6.4.2 高級語言 42
6.4.3 程序設計語言發展 45
6.5 強制性語言 45
6.5.1 馮 諾依曼體系 45
6.5.2 綁定的概念 47
6.5.3 變量 47
6.5.4 虛擬機 48
6.6 程序單元 48
6.7 形式文法 49
6.7.1 文法 49
6.7.2 文法產生的語言 49
6.7.3 自動機 50
6.8 處理器架構 51
6.8.1 結構與組織 51
6.8.2 指令集體系 52
6.8.3 尋址方式 52
6.8.4 處理器時序 53
6.8.5 處理器架構實現 53
6.8.6 中斷機制 54
6.8.7 處理器驅動 54
6.9 嵌入式系統 55
6.10 小結 55
第7章 開放系統互聯參考模型 56
7.1 引言 56
7.2 協議與服務原語 57
7.3 協議分層 58
7.3.1 應用層 58
7.3.2 表示層 59
7.3.3 會話層 59
7.3.4 傳輸層 59
7.3.5 網絡層 59
7.3.6 數據鏈路層 60
7.3.7 物理層 60
7.4 接口與總線 60
7.5 I2C總線 61
7.5.1 拓撲連接 61
7.5.2 機械定義 61
7.5.3 電氣定義 61
7.5.4 邏輯與操作規程定義 61
7.5.5 地址定義 62
7.6 小結 62
第8章 工程倫理 63
8.1 引言 63
8.2 工程與倫理 63
8.2.1 科學、技術與工程 63
8.2.2 倫理 64
8.2.3 工程實踐中的倫理問題 64
8.2.4 如何處理工程實踐中的倫理問題 64
8.3 工程中的風險、安全與責任 65
8.3.1 工程風險的來源與防范 65
8.3.2 工程風險的倫理評估 66
8.3.3 工程風險中的倫理責任 67
8.4 工程價值與公正 68
8.4.1 工程價值 68
8.4.2 工程所服務的對象及可及性 69
8.4.3 工程實踐中的攸關方與社會成本承擔 69
8.4.4 公正原則在工程的實現 70
8.5 工程活動中的環境倫理 71
8.5.1 工程活動中環境倫理觀念的確立 71
8.5.2 工程活動中的環境價值與倫理原則 71
8.5.3 工程師的環境倫理 72
8.6 工程師的職業倫理 73
8.6.1 工程職業 73
8.6.2 工程職業倫理 74
8.6.3 工程師的職業倫理規范 75
8.7 小結 77
第9章 系統工程 78
9.1 引言 78
9.2 系統工程方法論 78
9.2.1 硬系統方法論 78
9.2.2 軟系統方法論 80
9.2.3 綜合集成方法論 81
9.2.4 物理-事理-人理方法論 82
9.2.5 5W1H方法 83
9.2.6 V模型 83
9.3 系統模型 84
9.3.1 模型定義 84
9.3.2 系統建模原理 84
9.3.3 系統模型分類 86
9.3.4 系統建模方法 87
9.4 系統仿真 89
9.4.1 概念 89
9.4.2 仿真類型 89
9.4.3 系統仿真模型結構 90
9.4.4 系統仿真過程 90
9.5 系統分析 90
9.5.1 概念 90
9.5.2 技術經濟分析 91
9.5.3 成本效益分析 93
9.5.4 量本利分析 94
9.5.5 可行性研究 95
9.5.6 系統分析方法 96
9.6 系統預測 96
9.6.1 預測方法分類 96
9.6.2 系統預測步驟 97
9.7 系統評價 98
9.7.1 概念 98
9.7.2 系統評價分類 98
9.7.3 系統評價的復雜性 99
9.7.4 系統評價原則 99
9.7.5 系統評價程序 100
9.7.6 評價指標體系構建 100
9.8 系統優化 104
9.8.1 概念 104
9.8.2 系統優化特點 105
9.8.3 系統優化模型 105
9.9 系統決策 106
9.9.1 概念 106
9.9.2 系統決策原則與分類 106
9.9.3 系統決策過程 107
9.9.4 系統決策模型 107
9.10 系統管理 108
9.10.1 概念 108
9.10.2 實體原型系統 108
9.10.3 實體原型系統的控制 108
9.10.4 實體原型系統的信息化系統 108
9.10.5 邏輯編碼 109
9.10.6 數據載體 110
9.10.7 數據共享 112
9.11 小結 112
參考文獻 113
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信息科學導論——系統、控制與信息 節選
第1章 認知 1.1 引言 哲學將實踐確認為人類與世界的關系的基礎[1]，因此人類社會的發展史是人類認識和改造環境乃至世界的實踐歷史；人類通過科學方法歸納、總結知識而達到認識環境乃至世界的目的，通過演繹等應用知識而達到改造環境乃至世界的目的。人類獲取知識及其理解知識的精神活動過程稱為認知。具體而言，認知是反映主體人對其感官受體的感覺信號（sense/sensation）、經驗（experience）和思想（thought）的思維過程。正如笛卡兒的“我思故我在”所講，哲學意義上的思維是人類存在的基礎[2]。 主體人的認知以自然人的生理為基礎，以思維的假設（理性）為條件，以思維的邏輯為主體，以主體輸入的客體屬性狀態信息為內容，以主體人對客體對象的控制、協同為目的，從而實現主體適應環境這一宗旨。 1.2 認知的生理基礎 主體人對世界的感知從人體感受器將物理化學刺激轉換為神經沖動開始，再由神經系統傳導到大腦皮層的感覺中樞。所以人體感受器對物理化學刺激的感知、神經系統對神經脈沖信號的傳導、大腦皮層對神經脈沖信號的存儲和處理成為人類大腦認知的物理基礎。人體感受器分為體內感受器和體外感受器：體內感受器主要感知內臟器官的物理、化學刺激；而體外感受器包括眼、耳、鼻、舌、皮膚，主要感知外部環境的物理、化學刺激。人體感受器對刺激的感覺是認知的前提。 Hebb提出的Hebbian突觸可塑性假說認為刺激作用在突觸前會使突觸連接效率發生改變，從而改變突觸后電位的幅度[3-4]。突觸可塑性分為短時程突觸可塑性和長時程突觸可塑性。短時程突觸可塑性會顯著地改變突觸的模式選擇性和突觸間的信息傳遞[5]，對神經網絡的群體活動具有重要的調控作用[6]；長時程突觸可塑性的增強效應與哺乳動物大腦學習記憶的機制有關[7]。因此，突觸可塑性被認為與學習、記憶等高級神經元活動有關[8]，且突觸活動的可塑性調節被認為是動物學習記憶活動的基本神經生理學機制[9]。這說明認知具有神經生理學基礎和訓練有助于認知發展（對人類的各種器官的協調訓練有助于增強人類的認知）。 從無機物的反應特性到低等生物的刺激感應特性，再到高等動物感覺心理，*后到人類的意識，形成人類認知的演化基礎。 1.3 認知的思維 思維的基本形式為概念、判斷和推理[10]。概念是人腦反映思維對象（事物/現象）整體本質屬性的思維形式[11]，為判斷和推理等提供素材，概念（事物/現象的本質特征）的定義即對反映概念的內涵和外延的描述（定性與定量）。判斷是斷定思維對象（利用概念）的性質、關系、模態等的思維形式，闡明對象、反映事物之間的聯系或關系，為推理提供素材。推理是根據判斷之間的相互關系推出知識、闡述對象、科學預見的思維形式，主要包括歸納（科學）、演繹（必然推理）與類比（相似性推出）。在概念到判斷、判斷到推理，然后概括出基本范疇、構建邏輯范疇系統中，思維（辯證思維）起到了決定性作用。主體內在的思維形式需要借助主體的語言或文字進行交流。 主體認知的目的是在對環境有效認識、可靠把握基礎上的適應性生存和更好的生活，其關鍵體現在思維結果的正確性要求上。以思維的假設（理性）為條件，以思維的邏輯為主體，以主體輸入的客體屬性狀態信息為內容，以主體人對客體的控制、協同為目的，從而達到主體適應環境這一宗旨。 在思維過程示意圖中，思維結果的正確性源于思維起點的理性假設即思維理性、事物現象相關信息的客觀描述和思維過程的邏輯性推理即思維邏輯。 1.3.1 概念 概念是認知在感知和思維的過程下產生的一種意識（另一種是表象）。黑格爾強調，“沒有經過思維且未被概念表達的對象僅僅是一個表象，只有經過思維且被概念表達的對象才是其規定的含義”[12]。認知主要包括感知（感覺、知覺、記憶）和思維等過程；表象意識為概念的抽象與構造提供客體對象，概念意識對表象進一步抽象從而構造出概念。人類通過表象和概念的形式反映客體對象及其相互作用的認知（表征思想的概念體系）來認識世界，從而實現“從生活在地球上開始，人類就意識到為更好生活而需要認識和把握其生活環境中的一切事物”。認知的生理基礎說明感知可以通過對各種器官的協調訓練來增強，同時這也是思維抽象概念系統的基礎。 在認知過程中，概念是將感知表象的共同本質抽取出來概括而成的思維元素，概念一般由語言、文字表達，但概念是關于事物本身的描述，而非描述的詞語，是抓住事物本質，即反映事物組成元素及其相互作用的定義。概念包括其內涵（intension/connotation）和外延（extension/denotation），內涵反映對象的屬性（property），外延指具有其內涵屬性的對象范圍。概念的定義與視角、層次相關。從邏輯視角看，內涵約束*少的概念的外延（類）*廣；每對內涵引入一個約束條件時，其概念的層次就進一步具體規范一層，從而進一步擴大概念的范圍限制；對概念內涵的限定進程確定了由概念確定的對象的分類進程，從而形成對象的分類（含元素組成與相互作用等）。按對象屬性分類是研究宇宙本性（存在性）本體論（ontology）的一個重要方向；按照對象屬性分類構建的概念體系是本體論的一個重要反映。 1.3.2 思維的邏輯 邏輯（形式邏輯）是思維的工具，自亞里士多德以來其占據思維科學的重要位置[13-14]。在由概念組成判斷、用判斷組成推理的過程中，思維需要遵循一定的形式邏輯。推理主要包括：斷定前提與結論之間有必然關系，即演繹推理（deduction，三段論、假言推理、選言推理、關系推理）；斷定前提與結論之間有或然關系，即歸納推理（induction，完全歸納法、不完全歸納法-科學歸納法、不完全歸納法-枚舉法）；推理到*佳解釋的溯因推理（abduction）。推理時需要遵循基本的形式邏輯。面對未知事物，在不知道其事件樣本與概率空間的情況下采用科學歸納法。采用推理的論證不僅需要遵循推理所需的基本形式邏輯，還需判斷論據的真實性，進而才能判斷論題的真實性。在這些思維過程中，思維的形式邏輯需要遵循同一律、矛盾律、排中律和充足理由律。 （1）同一律：同一個概念在邏輯推理中，概念的內涵、外延與判斷等不能發生變化，即A是A。 （2）矛盾律：同一思維過程中的兩個矛盾思想不能同真、必有一假（可以同假），即A不是非A。矛盾律拒絕已有元素跨界。 （3）排中律：同一思維過程中的兩個矛盾思想不能同假、必有一真（可以同真），即A是B或非B。對于兩個構成全集的子集，拒絕其他元素加入。 （4）充足理由律：當根據前提推導出結論時，理由必須充分。 1.3.3 思維的理性 思維結果的正確性與思維起點的理性假設有關。由于思維是主體對客體從未知到已知的認知過程，因此思維的理性處于客體對象已知與未知的邊緣。將思維的起點恰當、正確地建立在主體對客體對象已知與未知的邊緣上關系思維結果的正確性，因此以更多已知的思維結果為思維的起點去推測未知在一定程度上便意味著更理性的思維，這是否意味著更加理性的信仰？對主體所處的環境、世界的測量能有效加深主體認知客體的程度，從而該認知可能更加明晰已知與未知的邊緣，從而增加認知起點的置信度。 1.4 認知范式 認知范式是主體人認識客體世界的特定視角、思維方式和概念體系。人類的認知范式源于人類社會的實踐，并隨人類社會的演化而發展。在人類的認知進程（邏輯）中涉及的要素主要包括：外界客體，主體及其認知機制，知識即主體對客體的認知思維結果，主體對真的判斷標準，主體間的合作、交流機制（如語言文字）等。 在認知之初，農耕時代的人類利用自然的方式決定了其認知范式的核心是認知進程中的客體，探求“世界是什么”的本體論（世界論）范式；工業革命時代，人類對自然的改造成就使人類關注認知進程中的思維方式及其知識的認識論問題，出現了對認識對象的可測性及其客體知識、程度和方法進行研究的認識論（意識論）范式；隨著知識發展對其載體語言的要求，出現了通過語言的邏輯分析和語義分析來確定和明晰哲學思想的語言學范式；認知進程中自我意識以價值判斷為核心的心理情感/心向預期的導引出現，推動了價值論范式的出現；隨著哲學的發展，人類逐步意識到認知的基礎和前提條件是人類的存在和人類的生活，由此出現人類學范式的研究。 人類認知的結果是獲得知識，正如英國經驗主義的代表洛克所說，“我們的全部知識是建立在經驗上面的”[15]；因為人類的認知范式都是源自人類實踐的，是人類采用科學方法總結出來的。 1.4.1 世界觀 人類的基本假設（視角和信仰）和思維方式決定其世界觀的基礎即對世界的認識方式，進一步決定世界觀的本質，即思維反映世界的概念及其關系體系。世界觀包含本體論（唯物論與唯心論）、認識論（可知論與不可知論）、方法論（辯證法與形而上學）。人類對世界的基本認識中*基礎的問題是“物質與意識、存在和思維”的關系，根據其本原的回答分為唯物論與唯心論，唯物辯證法認為物質是本原，物質決定意識，意識反映物質，意識對物質具有能動的反作用；根據世界是否可以被認識分為可知論與不可知論；根據事物運動的原因是內部或外部、事物是否相互聯系與變化發展、是否需要系統和全面看待問題，將其分為辯證法與形而上學。 1.4.2 人生觀 人生觀是指對人生的看法，也就是對人類生存的目的、價值和意義的看法。人生觀是由世界觀決定的。人生觀是一定社會或階級的意識形態，是一定社會歷史條件和社會關系的產物。《孟子 盡心章句上》中“窮則獨善其身，達則兼濟天下”體現了一種互助協作的人生觀。 1.4.3 價值觀 價值觀是對價值的性質、構成、標準和評價的看法；價值觀主要從主體需求、客體能否滿足主體需求和客體如何滿足主體需求等視角來考察和評價各種物質的、精神/意識的現象，以及主體行為對個人、階級、社會的意義；本體論中“人類對終極存在的探究蘊含了人類對自身終極價值（衡量人類思想和行為的標準）的追求”。 1.5 科學研究方法 從主體對客體的問題視角看，方法論可分為樸素整體論、還原論和系統論。從主體思維邏輯看，方法論是人類認識、改造世界的方法理論，即用什么方法觀察、分析和處理問題。近代方法論源于培根的經驗歸納法（實驗方法與歸納邏輯）和笛卡兒的理性演繹法（數學方法與演繹邏輯）。方法論從層次上分為哲學方法論（認識世界和改造世界的唯物辯證法）、一般方法論（適用于多領域的從個別到一般的歸納邏輯和從一般到個別的演繹邏輯）和具體方法論。 科學研究方法屬于一般方法論中的歸納邏輯方法，其研究過程包括觀察現象、歸納假設、設計實驗、實驗觀察、分析驗證、提出理論。現有知識體系中的知識主要來源于科學研究方法。 1.6 小結 主體人的認知具有其生理基礎；人將外界客體反映經表象、抽象為概念，思維是對概念進行判斷、推理；思維理性和思維邏輯是對概念的思維處理正確的必要保障。主體對客體的認知范式決定了主體的世界觀、人生觀和價值觀。科學研究方法是人類知識來源的重要途徑。
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