淺談科技進步模式看計算機學科的發(fā)展方向

李海龍　易園園　李博

摘 要 科學的發(fā)展模式是科學哲學所關注的核心問題之一。本文闡述庫恩的經典的科學發(fā)展模式理論基礎上對計算機科學的發(fā)展道路進行詳盡的分析、說明，并給出了計算機科學繼續(xù)發(fā)展要進行改革的必然性，最后給出計算機科學改革的幾點建議。 本文主要介紹庫恩的科學發(fā)展模式：前科學→常規(guī)科學→反常和危機→科學革命→新的常規(guī)科學，庫恩的模式是以“范式”的變革為核心的。庫恩的科學發(fā)展模式中，科學是在周期式的循環(huán)中發(fā)展，通過科學革命，從一個常規(guī)科學過渡到另一個常規(guī)科學。既有常規(guī)科學時期的一般知識累積的過程，又有科學革命時期的范式新舊更替的過程。

關鍵詞 科技進步模式 計算機學科 改革

中圖分類號：G642 文獻標識碼：A

1 前科學階段

所謂前科學，就是尚未形成該學科“范式”的原始科學階段。在計算機科學形成具體的理論科學之前，計算機科學當屬于前科學階段。在這一階段中，機械計算機拓荒的時代，那些所謂的“計算機”都是基于機械運行方式，盡管有個別產品開始引入一些電學內容，卻都是從屬與機械的，還沒有進入計算機的靈活：邏輯運算領域。

2 常規(guī)科學階段

科學家們經過長期的研究和爭論，形成了公認的“范式”，并依靠共同信仰的范式把大家統(tǒng)一為一個科學共同體。可以說，這一范式的形成，是前人不斷摸索，不斷進行理論研究，后人在前人的理論基礎上，將理論與實踐相結合的偉大成果。在此之后計算機科學已經形成了一套完整的理論體系，為后人繼續(xù)對計算機進行科學研究指明了方向。也使得計算機科學傲然屹立于自然科學領域之中。為人們的生產，生活提供不可思議的幫助。

3 反常階段

科學探索中新事物是層出不窮的，當科學家們發(fā)現(xiàn)了范式預期之外的新事物、新現(xiàn)象、新發(fā)現(xiàn)，用范式難以解釋，這就是反常現(xiàn)象。反常的出現(xiàn)，推動更多科學家通過觀察實驗搜集更多的反常去證實反常。在當今社會我們可以清楚的看到，人們的需要不再是單純的學會使用計算機，了解什么是計算機？而是如何使得人們在使用計算機時舒適，方便，如何使計算機更好的與其他學科結合，解決其他學科中的難題等等。計算機的研究者們應該將計算機的相關理論與其他學科的特點結合起來，深入研究。新技術革命的浪潮對計算機科學而言是挑戰(zhàn)，也是機遇，計算機科學工作者應抓住機遇，不要囿于前人的學術觀點，應大膽提出異議，促進計算機學理論的更新和革命。

4 危機階段

當反?，F(xiàn)象大量出現(xiàn)，并成為常規(guī)科學無法解決的難題時，人們開始懷疑范式，失去對范式的信任，科學共同體開始分化，這時才有可能打破舊范式的統(tǒng)治轉向接受新范式。由于受舊范式支配的常規(guī)科學面臨生死存亡的考驗，反常勢必導致危機。隨著反?，F(xiàn)象的不斷出現(xiàn)，計算機的發(fā)展方向成為計算機工作者最為關心的問題。計算機以后究竟向著什么方向發(fā)展，計算機界還未形成統(tǒng)一的共識。有識之士認識到計算機只有向其他的學科滲透，與其他的學科相結合，才是計算機發(fā)展的唯一正確的道路，才能跟上時代發(fā)展的步伐。單純的為了發(fā)展計算機而發(fā)展計算機已沒有什么有意義的前景。為此，計算機工作者在危機面前必須樹立堅定的信念，做大量艱巨而細致的工作，以迎接計算機科學革命的到來。

5 科學革命階段

大規(guī)模，超大規(guī)模計算機的出現(xiàn)，是計算機科學與當時最先進的自然科學和社會科學相結合的產物，其所取得的成就對于計算機的以后發(fā)展起到非常重要的作用。我們今天所處的時代與大規(guī)模，超大規(guī)模計算機時代雖有不同，但也有很大的相似，我們擁有現(xiàn)代最科學的哲學—馬克思主義哲學的指導，自然科學飛速發(fā)展，各學科之間聯(lián)系日益廣泛。特別是近數(shù)十年來，自然科學在高度分化的基礎上開始轉向重新綜合的趨勢?，F(xiàn)代系統(tǒng)論、信息論、控制論、協(xié)同學、耗散結構理論等邊緣學科、綜合學科理論的興起，計算機領域中已由原有的計算機硬件向計算機軟件，硬件的轉變，同時“人工智能”，“通訊工程”等的出現(xiàn)，都為計算機科學革命提供可能和有利條件。

6 新常規(guī)科學階段

科學革命以后，科學即轉入新的常規(guī)科學，進入了在新范式指導下的漸進式發(fā)展?？茖W史就是常規(guī)科學和科學革命不斷交替的過程，循環(huán)往復，永無止境。跟上了時代步伐的新的中醫(yī)理論體系（新范式）會隨著社會科學和自然科學的發(fā)展而不斷地向前發(fā)展。這一新的理論是以現(xiàn)代語言描述的，因而容易被世界人民所接受，并因為其整體辯證的特色而廣泛受到歡迎，且使這一學科本身蘊藏著無窮的發(fā)展?jié)摿?。新的計算機理論體系還會給未來社會科學和自然科學以反饋，產生深刻的影響，從而有助于未來社會科學和自然科學的發(fā)展。作為以實踐應用為主要研究目標的計算機科學體系，在發(fā)展的過程中，也會找到與其他學科越來越多的交叉點和結合點，在相互取長補短，各自克服缺陷的前提下，經過各自一次又一次的科學革命，最終一定能夠達到完全融合。

既然計算機科學即將面臨一場危機，我們就要想辦法解決危機。要解決危機，必須進行革命，拋棄舊范式，建立新范式。要創(chuàng)建新范式，就需要批判精神與創(chuàng)造精神。對計算機科學進行革命，可從以下幾個方面著手。首先要繼續(xù)深化本學科的發(fā)展，向高層次，深層次發(fā)展。要對計算機科學進行實質性的深化發(fā)展。其次，要拓寬本學科的發(fā)展方向，建立新的發(fā)展方向，如現(xiàn)在新興的人工智能，通訊工程等。最后，要加強同別的學科的聯(lián)系，將計算機科學努力滲透到其他自然科學領域，才能使得計算機科學在自然科學日新月異的當今社會繼續(xù)存在，發(fā)展，強大。

參考文獻

[1] 遠德玉.科學技術發(fā)展簡史[M].沈陽：東北大學出版社，2000.

[2] Tony Greening麥中凡譯.21世紀計算機科學教育.