3、科学研究中的动力学系统、输入输出关系及系统交互

科学研究中的动力学系统、输入输出关系及系统交互

1. 动力学系统与模型验证

在科学研究中，构建合适的数学模型来描述系统的动态行为是一项重要任务。有些模型可能无法令人满意地重现所观察到的动态，而且即便采用某些方法，也无法避免对参数进行测量。对于一个提出的模型，关键问题在于它是否能针对实验确定的参数来描述实验观察结果。由于不可避免地要通过实验来估计参数，所以最好从简单的模型开始，这样便于进行仔细的数学和实验研究，还能直接比较预测结果和观察结果。

2. 单位的重要性与国际单位制

2.1 单位的意义

测量必须附带单位才有物理意义，单位对于决策和比较也十分必要。例如，若一辆汽车广告中只说油耗是 35，却不说明是 35 英里每加仑、35 千米每升还是 35 码每加仑，人们在购买时肯定会犹豫。

2.2 国际单位制（SI）

为了让全球科学家使用统一的单位，国际单位制应运而生。在 SI 系统中，有七个基本单位：
| 基本单位 | 单位符号 | 物理量 | 部分导出单位 |
| ---- | ---- | ---- | ---- |
| 米 | m | 长度 | 体积（m³）、弧度（rad）（m · m⁻¹）、立体角（球面度，sr）（m² · m⁻²） |
| 千克 | kg | 质量 | 密度（kg · m⁻³） |
| 秒 | s | 时间 | 速度（m · s⁻¹）、加速度（m · s⁻²）、力（牛顿，N）（kg · m · s⁻²）、压力（帕斯卡）（N · m⁻²）、功、能量、热（焦耳，J）（N · m）、功率（瓦特，W）（J · s⁻¹） |
| 安培 | A