如何理解将哲学融入近红外?

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龚伟教授在NIR 2017 中国理事会上提出做近红外要融入哲学思维。
 

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张建平 - 全息品质评价技术创始人,近红外逍遥子

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所谓哲学,就是要讲道理、讲逻辑!

讨论哲学如何融入到近红外的问题,只能从我对近红外认识的演变过程说起。

近红外,一开始在我脑子中是一种比较成型的技术,是计量化学与光谱技术有机结合的重要典范,从1997年开始我们把近红外技术引入到烟草来应用,解决了烟草主要化学成分的快速检测,在烟叶原料的研究及其过程控制中得到了广泛的应用。【初次研究,项目验收时受到了严衍禄教授的表扬,激发了对近红外的兴趣】

应用近红外如何快速检测化学成分以后,我感觉近红外应该可以做烟草中更多的化学成分检测模型,特别是当时听说罗苏秦博士曾经用近红外做过ppm级别的相关指标获得成功,所以我尝试用近红外技术研究检测烟草中的一些微量致香成分,结果表明用近红外可以做烟草中许多微量成分的检测研究,自己的观念上逐步突破了原先所说的近红外只能研究百分之几、至多千分之几的成分。
【哲学思考:通过近红外光谱是否可以窥测烟草那无比细微的内在世界?】

进入烟草行业初期,我就启动了一个研究:《烟草化学成分和感官质量的关系研究》,中途自己叫停,原因是输入和输出两方面都存在问题,输入的化学成分检测方面,我们曾经建立了200~300种成分的检测方法,但问题是检测非常复杂、检测的重现性不够理想,再说即使检测了这么多成分,但与烟草中已经知道的几千种成分相比,还只是很有限的一部分。输出方面,就是如何获得经得起考验的感官质量数据?发现输入输出两方面的问题以后,我主动中断了这个研究
【哲学思考:基础不牢、地动山摇!】

理论上分析,如果有办法得到了完整的化学成分,按计量化学的研究方法,我们也只能把它当做一个数据而已!慢慢地,我反问自己,为什么一定要知道化学成分呢?反映化学成分的相关信息,直接或间接信息不是一样可以用吗?通过对近红外信息的反复思考,由于近红外光与有机物中的C-H、N-H、O-H之间的关系,理论分析,烟草中累计90%以上的化学成分都应该可以使用近红外来研究,反过来说近红外光谱信息中实际上包含着广泛而丰富的、能反映烟草物质基础的检测信息。从此以后我把近红外光谱作为近红外内在物质基础的可检测信息,而不再把它仅仅视为一根光谱,也不再孜孜不倦地去追求尽可能多的化学成分
【哲学思考:近红外光谱信息可以作为比较好的反应烟草内在物质基础的良好信息源!】

支撑我孜孜不倦地研究用技术方法检测评价烟草感官质量的一个最重要的理念是:烟草的内在品质一定是由其物质基础决定的,那么现在已经有了一个能良好地反映烟草的基础信息了,如何去挖据蕴含其中的规律呢?我的数学基础不行,但又放不下内心的那些执着观念,所以我只能用笨办法,反复观察大量样品中的各种数据,同类样品有什么共性?不同类的样品又有什么差异性?通过反反复复的观察分析,通过这种异中求同、同中求异的反复比较和思考,慢慢探索蕴藏在数据中的规律性,慢慢构建起了自己特有的笨方法,然后通过不同对象的考验,摸索了出了一种新的技术方法
【哲学思考:如何将异中求同、同中求异的哲学思考变成挖据数据规律性的数据处理方法】

通过这种数据挖掘方法的反复使用、反复验证、反复提升,我渐渐感觉到,一大堆纷繁复杂的数据,其中必然蕴含有许多对我们有价值的信息,如果这个数据比较系统,其价值就会更大!慢慢地,我把这种技术从计量化学的思路中演变出来,建立了全息品质的评价方法:只要有足够系统的信息,就可能按照全息理论的基本观点,研究大小系统之间、系统的过程这几年之间、事件的开头和结局之间的相互关系
【哲学思考:因果关系是真实存在的,全息相关性是可以研究的,再复杂的体系都可以通过结构化的解析由复杂到简单,任何复杂的事物其本质上一定符合大道至简的道理】

在与复杂的近红外光谱信息和烟草的搏斗中,我感受到了许多乐趣,所以近红外慢慢成为了我的玩具,这个过程让我感受到许多的哲学道理。如果我们敢于把近红外光谱回归到物质基础信息的角度,并主动地用哲学的思维去梳理那些纷繁复杂的数据表象,近红外是一个很好的信息源,你会玩的话,应用近红外信息,可以让你去研究和体会哲学、科学、技术的关系。

信不信由你,我可是把我的重要体会全盘托出了
【哲学思考:从技术研究的角度,我的体会就是,所谓哲学就是要讲点道理,所谓科学就是要讲点规律,所谓技术就是要实用】

以上是对近红外与哲学关系思考的回应。个人体会,仅供大家参考!

包锞炜 - 指点江山,激扬科技,科技有担当,知识有力量

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感谢邀请!在提到哲学与技术的融合之前,我想先提一下郭朝晖老师,宝钢的首席研究员,郭老师涉猎广泛,技术出身却不拘泥于技术,总能跳出技术将经济和社会等纳入统筹思考,平日喜欢思考和写作。就像郭朝晖老师文章中说的,哲学是帮助我们思考的,不是用来背诵的。哲学philosophy是从希腊语的philo-sophia转变而来,就是爱智慧。这是给我们带来智慧的学问,学好哲学的体现就是它真正地融入到你思考问题的过程中。郭朝晖老师提出了一个新的概念叫“技术哲学”,我特别喜欢这个词,我觉得这就是近红外领域龚伟老师以及张建平老师的理念哲学近红外。不同领域的科学探索者感悟到的道理也是融通的。一部分人时代思考者会先看到的未来。
 
上面张建平老师谈到输入输出的方面,不妨我们来解析下我们是如何思考问题的过程,既然近红外都说建模,那我来建一个思考模型:Input - Tools - Output ,下面简称ITO,中文意思就是信息输入 → 利用“黑匣子”(逻辑工具)对信息进行加工处理 → 输出结论。
 
看了这个简单的模型,我们就可以知道脑子里的想法的差异性其实存在于第一步,那就是信息的输入。因为“黑匣子”可以说每个人的差异不大,用张建平老师的全息理论来说,我们只有接收到的信息更全面和庞大,我们能用来“加工处理”的素材才会更丰富,也就能得出更精确以及更有价值的结果。没有足够的信息输入,想再多也是没有用的,因为从本质上讲,你的源头就是很匮乏的,如果你连接收到的信息都跟大多数人一样,你还如何能指望比大多数人更优秀?同样的道理,你都是以别人相同的思路思考科研,要想获得创新成绩也是非常困难的,对不起,我比较直接,并没有针对科研人员的意思。
 
只有比大众走得更远,看得更远,才能有出类拔萃的可能性。就像龚伟老师说的搞近红外的需要学一点哲学,因为哲学是拓展近红外信息输入最好的方法。
 
越是信息碎片化的时代,我们越是要通过知识的融通建立结构化的体系。越是信息筛选便利的时代,我们越是要探索门槛更高的信息,大多数人都是时代进步的参与人,但是当大浪淘沙之后留下来的,永远是逆流而上的人。
 
今天太晚了,还有一些思考,明天再说。
 
 
 
 
 
 
 
 
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上面张建平老师的思维我都同意,不过就是补充几点个人看法:

1. 简而言之,哲学其实是人类文明发展中积累的经验及对自然现象的长期观察分析后而对宇宙的认识。其中包含了朴素的思维逻辑(如普拉图),唯心主义的黑格尔的相对论和辩证法或者唯物主义者的对立统一(也是辩证法)。

2. 说到近红外光谱分析上。因为它虽然是自然科学范畴的东西,却没有固定的公式可套用,具体情况要具体分析对待。很多人在没有自我意识的状态下,其实已经使用了哲学思想了。 

3. 有同样的工作量,有人成功有人失败,工作努力却不一定成功,这也是辩证法。何异也?
 
a. 有意识的人懂得一点辩证法,到达目的地的路就走的快一点,直接一点


b. 没有意识的人不懂得,弯弯曲曲也可能走到目的地,但是不确定的可能性就大了。
 
下面问您几个问题,


• 近红外和中红外分析有理论上的差别吗?
• 所有的组份在近红外光谱都有吸收吗?
• 所有的组份在近红外光谱的吸受和浓度都是线性关系吗?
• 感观指标和组份是一定有关系的,是不是在近红外光谱中吸收峰越强,对感观指标影响越大?
• 近红外只是分析手段的一个,其他方法是否也可以用呢?

 
等您回答我的问题后,我们再讨论。对不起,恕我直言了。
匿名用户

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1.它们的分析理论完全一样。对所有的化学官能团的光谱吸收也完全一样,只是在不同的波段而以, 而且信号强度是100:1,(中红外):(近红外)。OH键的吸收在中红外波段由于信号太强,所以不能测水分,甚至样品必须先做无水预处理,要用有机溶液抽提。而近红外波段由于信号弱,样品不用预处理就可直接扫描收集数据。弱点变成了优点,这不也是相对论吗?矛盾是可以转化的吗! 
 
2. 完全正确。即使在近红外有吸收的管能团,仪器的检测度总有限度的。 
 
3.正确。多维空间的探讨在近红外的应用才起步。
 
4.同意,很对。感观指标还包括了人的主观因数,本身误差就非常大。和管能团没有线性关系。单用近红外数据做近红外定量模型几乎是不可能的。
 
5.在烟草这个项目中最有参靠价值的是GC-MS数据。
 

张建平 - 全息品质评价技术创始人,近红外逍遥子

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包锞炜 - 指点江山,激扬科技,科技有担当,知识有力量

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其实微信之父张小龙在主讲《微信背后的产品观》的时候,提出一个要点“极简方能不被超越”,我觉得他是将哲学融入了这个微信的技术开发工作中,才能设计出准确拿捏人性的产品,才能为广大群体所用。这其实就是某种意义层面的,殊途同归,大道至简。

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其实哲学的作用是帮助我们思考。我们从初中就开始学哲学,却至今没有几个人懂,或者即使懂也并没有活学活用,因为我们那时候学习哲学仅仅是为了应付考试。

张建平 - 全息品质评价技术创始人,近红外逍遥子

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龚老师好!
您补充的几点,我完全同意!哲学,简单说实际上是人类对自身及自然认识的最高认识的结晶。对近红外的研究和使用,我也是从无意识到有意识使用哲学观念指导的一个过程,有意识使用哲学观念去指导,就好似前面有一个灯塔照耀,让自己知道目的地在那里,不容易迷惑,所以可以又快又好,而没有哲学观念的话,有时即使已经就在目的地附近,但还没有意识到,有可能失之交臂。
对您所问的几个问题,我的想法是:
 
1、近红外和中红外分析有理论上的差别吗?
    从化学角度看近红外和中红外可能有差别,对我现在的技术方法则没有差别,我会一样把他们当成信息来分析处理,我分析过可见光的光谱数据,也使用许多其它的数据进行研究验证,比较极端地例子,我曾经用我的方法去研究经纬度~光温水的关系,证明了方法的可行性。
 
2、所有的组份在近红外光谱都有吸收吗?
    从极端或哲学角度说,应该有吸收,但对我们现在的近红外仪器的可检测极限看,应该说不是所有的组分在近红外光谱上都有吸收。
 
3、所有的组份在近红外光谱的吸受和浓度都是线性关系吗?
    在自然状况下的信息中应该不是线性的,犹如近红外光谱对水的吸收,有明显偏大的吸收峰位,但水实际上对每个位置都有影响,从单点可能是线性、也可能不是线性,但不同位置之间肯定不是一样的线性关系,这是概念性理解,如果转换到另外的数据空间中,可能可以为某品质特征在某个维度下找到具有线性关系的数据特征。
 
4、感观指标和组份是一定有关系的,是不是在近红外光谱中吸收峰越强,对感观指标影响越大?
    这个未必,物理空间中的大小与感官感觉空间中的大小不能简单对应,有的很小的量可能有很大的感应,或者反之。
 
5、近红外只是分析手段的一个,其他方法是否也可以用呢?
    是的,数据越多越可靠,其实在近红外信息基础上,完全可以融合其它数据,如可见光部分,中红外部分,或其它的气相、液相数据,或者其它的检测信息,在我的技术方法里,不怕数据多,也不怕数据乱,数据有规律它自然发挥作用,数据没规律,它自然淘汰。
 
    谢谢龚老师!能与您深入交流一些问题非常高兴!谢谢您!
 

张建平 - 全息品质评价技术创始人,近红外逍遥子

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    小包同志的指点网有点厉害,我跟龚老师的私下交流都到网上去了,本来本段是我跟龚老师的私下交流,写了一段嫌麻烦,在word中去写,没有回复,但在里面写的一段网上也能看到,厉害的!所以只能完整发布一下我跟龚老师的交流了。
龚老师好!
    非常高兴,您我之间有高度的共识!对您的第4、5点,我补充谈一点想法。
    近红外在烟草上能做的工作已经超出了我原先的想象,估计也会超出您和许多人的想象!
    就单个人的结果来讲,感官品质是主观性的,但大多数人共同认可的感官品质反映了许多人的感觉或喜好的倾向性意见,这时就具有一定的客观性,有客观性就有研究的可能性。
    烟草的感官品质来源于烟草内在的物质基础,烟草作为自然生长的有机生物体,其内在物质与近红外光谱之间有着千丝万缕的联系,感观指标虽然与管能团之间虽然没有简单的线性关系,但是他们之间是有关系是肯定的,关键是如何才能研究清楚这种非线性的关系?我的体会是:通过适当的空间转换,有可能找到解读他们之间关系的方法。
    用通常的近红外研究方法去研究烟草感官品质的评价方法确实是一条较难走通的路子,我所走的路子是:通过数字化信息的技术意义及其一些基础规律的研究解读,再用一定的方法去表达烟草感官品质,严格意义上这是类感官品质,而不是严格意义上的感官品质,因为我是通过间接的方法研究得来的,不是用直接的方法建模得来的。曾经有计量化学方面的高手问我:我的模型中有没有输入专家感官评价数据?我说没有。他说:没有输入、但有输出,这好像违反了科学的常理!我的回答是:我虽然没有输入某一个或一批专家的评吸数据,但我输入了历史经验、行业共识和专家的知识。用我们一直在讨论的说法,就是要用点哲学思考:追根究底地问一些为什么?想清楚一些为什么?通过这个过程,逐步找到撬开数据大门的钥匙,慢慢从我需要的角度读懂数据,这就是为什么我把我所用的这种方法称为全息品质评价技术,而不是沿用计量化学等大家常用的方法,因为整个过程不是机械地套用某些计算方法,而是在推理分析中步步深入,当然后期我也独创了一些计算分析方法,帮助我方便地把我的思考变成数学计算。
    目前我采用全息品质评价技术所建立起来的烟草各种品质评价模型,包括类感官品质(可能有一些人不认为我这个是感官品质,所以我用类感官品质,其实什么是标准的感官品质?谁也说不清),可以比较好地检测评价烟草的质量、香型以及许多细部特征,成为理解和驾驭烟草的有效手段。驾驭烟草方面:包括原料的质量、香型评价,加过工艺的研究,卷烟配方的设计,卷烟产品的竞争性评价、模拟与超越,而这些才是我研究烟草的目的所在。所以不管大家是否认可这是不是感官品质评价,在实际工作中这个技术已经可以比较好地帮助我们研究解决这些问题了,这就OK了。
    所以说,随着近红外在烟草研究方面的不断深入,许多结果超乎了我原先的许多想象。现在我更想把这些技术转移到中药等其它重要领域。
    以上讨论我想就作为我们两个的私下交流吧,不一定公开了。

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