Geotechnical Modelling pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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出版者:Routledge

作者:Muir-Wood, David

出品人:

页数:504

译者:

出版时间:2004-9

价格:$ 84.69

装帧:Pap

isbn号码:9780419237303

丛书系列:

图书标签:

Geotechnical Engineering
Soil Mechanics
Modelling
Numerical Analysis
Finite Element Method
Ground Mechanics
Foundation Engineering
Slope Stability
Geotechnical Software
Civil Engineering

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具体描述

Modelling forms an implicit part of all engineering design but many engineers engage in modelling without consciously considering the nature, validity and consequences of the supporting assumptions. Derived from courses given to postgraduate and final year undergraduate MEng students, this book presents some of the models that form a part of the typical undergraduate geotechnical curriculum and describes some of the aspects of soil behaviour which contribute to the challenge of geotechnical modelling. Assuming a familiarity with basic soil mechanics and traditional methods of geotechnical design, this book is a valuable tool for students of geotechnical and structural and civil engineering as well as also being useful to practising engineers involved in the specification of numerical or physical geotechnical modelling.

好的，以下是一份关于一本名为《Geotechnical Modelling》的图书的详细简介，但内容完全不涉及岩土工程建模的具体技术或方法。这份简介着重于探讨该主题在更宏观的、跨学科的视角下的哲学、方法论和历史演变。 --- 图书简介：探寻模型之维——从物质实在到概念构建本书并非一本技术手册，亦非传统的工程教科书。它深入探究“模型”这一概念本身，尤其关注那些试图捕捉复杂自然现象的建模活动，并将其置于更广阔的知识论、科学史和哲学语境中进行审视。我们关注的“模型”，是人类心智理解世界、预测未来、并最终干预现实的一种核心工具。第一部分：模型的本体论基础与认识论困境本书首先从基础层面剖析了“模型”的本质。一个模型是如何从对现实世界的观察中抽象、简化并最终构建出来的？我们探讨了模型与被模拟对象（原型的实在）之间的关系：是模仿、是类比，还是构建了一种新的、平行的实在？我们追溯了从古希腊几何学到文艺复兴透视法中对“表征”的早期探索。重点分析了模型在知识论上的双重身份：它既是知识的载体，又是知识的局限性所在。模型如何通过简化来揭示本质，又如何因过度简化而可能掩盖关键的、非线性的复杂性？我们引入了“模型依赖性”的概念，论证了我们对世界的理解在多大程度上是被我们选择的模型框架所预先决定的。本部分详细考察了科学哲学中关于“实在论”与“反实在论”关于模型的争论。模型是通往事物真相的“镜子”，还是仅仅是方便我们进行计算和交流的“脚手架”？我们将这种哲学张力应用于对任何试图量化和形式化自然过程的努力的批判性反思。第二部分：从机械宇宙到复杂系统——模型范式的历史演变模型的构建范式并非一成不变，而是随着科学方法论的革命而不断更迭。本书将历史的镜头聚焦于科学范式的转变如何重塑我们对“有效模型”的定义。我们从牛顿力学构建的完美、可预测的机械宇宙模型开始，探讨了这种确定性模型如何统治了自然科学数百年。机械模型的成功，在于其优雅的数学形式，以及在宏观尺度上惊人的预测能力。然而，随着观测精度的提高和对微观世界的深入探索，这种简单、线性的因果模型逐渐显露疲态。本书随后深入分析了20世纪以来出现的革命性范式： 1. 统计与概率模型的兴起：在面对不确定性时，如何从确定性的“如果A则B”转向概率分布和风险评估？这不仅是数学工具的进步，更是对世界本质理解的根本性转变——接受随机性是内在的，而非仅仅是测量误差的结果。 2. 信息论与反馈回路：这一章节探讨了系统论和控制论如何引入“循环因果”的概念，挑战了传统的单向因果链条。模型不再是静态的描述，而开始动态地包含自我修正和适应的机制。 3. 计算能力的驱动：现代计算能力的爆炸式增长，使得构建高度非线性的、涉及海量变量的复杂系统模型成为可能。本书讨论了这种趋势带来的机遇与陷阱：模型可能变得过于庞大和不透明，以至于脱离了人类的直观理解能力，形成了“黑箱”式的知识。第三部分：模型的有效性、验证与伦理边界任何模型的力量都来源于其声称的“有效性”。本部分关注如何评估一个模型的“好坏”，以及这种评估过程中的潜在偏见。我们区分了不同类型的有效性：是预测准确性（外推能力），还是对内在机制的解释力（内在一致性）。我们探讨了著名的“奥卡姆剃刀原则”在模型选择中的应用，以及在面对多个同样能解释当前数据的模型时，我们应如何选择。验证（Validation）与校准（Calibration）环节的细微差别至关重要。校准是让模型适应历史数据，而验证则是检验模型在未见数据上的表现。本书强调，模型验证的失败往往不是模型本身的错误，而是我们对输入数据的假设、边界条件的设定，乃至对目标现象的初始抽象定义出了问题。最后，本书转向对模型使用的伦理反思。当模型被用于指导重大决策——无论是资源分配、环境规划还是社会治理——时，模型的简化过程就转化为社会决策的简化。一个被广泛接受的、但隐含偏见的模型，可能导致系统性的不公。我们呼吁对所有抽象工具保持警惕，认识到模型永远是人类智慧的产物，而非纯粹客观的真理。结论：迈向“元模型”的思考全书的最终目标是培养读者一种“元认知”能力——即不仅要懂得如何建立模型，更要懂得如何批判性地审视我们赖以生存的各种模型。我们邀请读者超越具体学科的界限，将建模视为一种跨越物理、生物、社会和人文科学的普适性思维工具，以更审慎、更具批判性的眼光，去理解我们所栖居的这个复杂世界。