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科學(xué)的發(fā)展史范文第1篇

大家，下午好！今天我代表我們科室在這里就深入學(xué)習(xí)實踐科學(xué)發(fā)展觀談一下自己的心得體會。

科學(xué)發(fā)展觀，我理解就是以人為本、全面、協(xié)調(diào)、可持續(xù)性的發(fā)展觀，它體現(xiàn)了的世界觀和方法論。要實現(xiàn)全面建設(shè)小康社會的奮斗目標(biāo)，開創(chuàng)中國特色的社會主義偉大事業(yè)的新局面，就必須抓好“發(fā)展”這一執(zhí)政興國的第一要務(wù)。而“發(fā)展”這一第一要務(wù)，必須是科學(xué)的。

結(jié)合學(xué)校和科室的工作實際，主要有以下幾點學(xué)習(xí)體會：

第一，從思想上，要求我們不斷解放思想，切實轉(zhuǎn)變觀念。

從去年來到旅游學(xué)校到現(xiàn)在，在這短短的一年半的時間里，親眼目睹、親身經(jīng)歷了學(xué)校建校20周年、成功創(chuàng)建省級重點中等職業(yè)學(xué)校、學(xué)校招生人數(shù)不斷刷新記錄、校企合作共同培養(yǎng)“酒店職業(yè)經(jīng)理人”等學(xué)校發(fā)展史上的大事、喜事。這些成績的取得，是我校領(lǐng)導(dǎo)班子帶領(lǐng)全校教職工不斷解放思想、不斷轉(zhuǎn)變辦學(xué)觀念的結(jié)果。學(xué)校要發(fā)展、要上臺階就必須不斷的解放思想、轉(zhuǎn)變觀念。

第二，從制度上，要求我們與時俱進，進行制度的創(chuàng)新，及時修改不適應(yīng)學(xué)校發(fā)展的規(guī)章制度，真正做到有章可循，嚴(yán)格按制度辦事。

隨著學(xué)校的不斷發(fā)展，各種新情況、新問題也會隨之而來，所以就要求學(xué)校制度的建設(shè)一定要跟上學(xué)校的發(fā)展步伐，及時的修改、制定，切實做到嚴(yán)格按制度辦事，堵塞漏洞。

第三，從實際行動上，要求我們真抓實干。

無論是解放思想，還是加強制度建設(shè)，歸根結(jié)底要落實到行動上來。只有做一件事，落實一件事，學(xué)校才會一步步的前進，才會發(fā)展。

俗語說“大河有水小河滿，小河無水大河干”。說的就是我們的小家和旅校這個大家的關(guān)系，旅校是我家，學(xué)校的發(fā)展靠大家。只有學(xué)校發(fā)展了，旅校這個大家好了，你說我們這個小家能不好嗎？只有我們齊心協(xié)力，以校為家，真抓實干，我們有理由相信：旅校的明天會更好的。

作為一名辦公室工作人員，要自覺地用科學(xué)發(fā)展觀指導(dǎo)工作，踏踏實實干好本職工作，認(rèn)認(rèn)真真完成工作任務(wù)。緊密結(jié)合新時期下工作的新特點、新要求，加強個人自身學(xué)習(xí)，轉(zhuǎn)變觀念，拓寬思路，不斷創(chuàng)新，牢固樹立和落實科學(xué)發(fā)展觀。不斷提升自身的職業(yè)道德水平和專業(yè)素質(zhì)，提高服務(wù)質(zhì)量和服務(wù)水平，努力做到以下四個方面：

一要提高學(xué)習(xí)能力，進一步增強自身素質(zhì)。不僅要深入學(xué)習(xí)業(yè)務(wù)知識，用專業(yè)知識武裝頭腦，而且還要貫徹落實到平常的工作中。在學(xué)習(xí)中，要有目的，有方向，要進行系統(tǒng)思考、安排。不管學(xué)什么，都要與推動本職工作結(jié)合起來，在實踐中善加利用，解決學(xué)習(xí)不夠重視，功底不夠扎實，工作成績不明顯的問題。同時，一定要有一種學(xué)習(xí)的危機感、緊迫感，把學(xué)習(xí)知識、提高素質(zhì)作為生存和發(fā)展的緊迫任務(wù)，把學(xué)習(xí)當(dāng)作一種工作和追求，牢固樹立終身學(xué)習(xí)的觀念，爭當(dāng)學(xué)習(xí)型職工，要通過學(xué)習(xí)，不斷提高理論水平，增強做好本職工作的能力。

二要提高工作能力，進一步增強服務(wù)的本領(lǐng)。新形勢下，尤其要具有綜合分析研究的能力，采取措施，把工作做在前面，掌握工作的主動權(quán)。校辦是一個為教職工服務(wù)的窗口科室，它的服務(wù)水平的好與壞在一定程度上會影響教職工的工作熱情。所以，要以熱情服務(wù)為宗旨，提高辦事效率，嚴(yán)格按程序辦事。

三要提高創(chuàng)新能力，進一步增強工作的實在性。隨著學(xué)校的不斷發(fā)展和深入，面臨的新情況、新問題將會越來越多，工作任務(wù)也將會越來越繁重。要講發(fā)展，不斷開拓工作新局面，要以良好的精神狀態(tài)面對全新的工作。要發(fā)揚艱苦奮斗、埋頭苦干、自覺奉獻的優(yōu)良作風(fēng)，堅持說實話、辦實事、鼓實勁、求實效，勤于政事，苦干實干，把心思用在工作上。

四要提高自律能力，進一步樹立校辦良好形象。辦公室人員的一言一行，不僅代表著個人，而且代表著學(xué)校的形象。自覺樹立良好的形象，正確認(rèn)識自我，始終保持謙虛謹(jǐn)慎、戒驕戒躁的良好作風(fēng)。

總之，深入學(xué)習(xí)實踐科學(xué)發(fā)展觀不只是一句口號，要落實到行動上，就要求用科學(xué)發(fā)展觀思想來指導(dǎo)我們的工作。

科學(xué)的發(fā)展史范文第2篇

關(guān)鍵詞：電氣工程技術(shù)；電氣學(xué)科；發(fā)展史

中圖分類號：F407文獻標(biāo)識碼： A

一、電氣工程技術(shù)的發(fā)展史

電氣工程（Electrical Engineering）是現(xiàn)代科技領(lǐng)域核心學(xué)科之一，傳統(tǒng)的電氣工程定義為用于創(chuàng)造產(chǎn)生電氣與電子系統(tǒng)的有關(guān)學(xué)科的總和。21世紀(jì)的電氣工程概念已經(jīng)遠遠超出這一范疇，如今電氣工程涵蓋了幾乎所有與電子、光子有關(guān)的工程行為。電氣工程的發(fā)展程度直接體現(xiàn)了國家的科技進步水平，因此，電氣工程的教育和科研在發(fā)達國家大學(xué)中始終占據(jù)重要地位。

1.電磁學(xué)理論的建立及通訊技術(shù)的發(fā)展

大自然中的雷電使人類對電有了最早、最樸素的認(rèn)識，天然磁石吸鐵是人類對磁現(xiàn)象的最早觀察，然而，人類對電磁現(xiàn)象的研究始于16世紀(jì)的英國，1663年德國科學(xué)家蓋利克發(fā)明了摩擦起電的儀器，1729年英國科學(xué)家發(fā)現(xiàn)電荷可以通過金屬傳導(dǎo)等等，這是人類對電的早期實驗，之后又出現(xiàn)了一系列具有里程碑意義的發(fā)現(xiàn)與發(fā)明。

（1）庫侖定律。1785年法國物理學(xué)家?guī)靵鐾ㄟ^扭秤測量靜電力和磁力總結(jié)出：兩個電荷之間的作用力與它們間距離的平方成反比，與它們所帶電荷量的乘積成正比，這就是著名的庫侖定律。這一發(fā)現(xiàn)的歷史意義在于它標(biāo)志著人類對電磁現(xiàn)象的研究從定性階段進入了定量階段。

（2）“伏打電池”。1799年意大利物理學(xué)家伏特經(jīng)過反復(fù)實驗發(fā)現(xiàn)把任何潮濕物體放到兩個不同金屬之間都會產(chǎn)生電流，一年后伏特發(fā)明了世界上第一個電池，自此人類對電的研究由靜電擴大到了動電，開辟了電學(xué)研究的新領(lǐng)域。

（3）奧斯特發(fā)現(xiàn)電流的磁效應(yīng)和安培右手定則。1820年奧斯特偶然發(fā)現(xiàn)通電鉑絲周圍的小磁針發(fā)生輕微晃動，之后他經(jīng)過反復(fù)實驗證實了這一發(fā)現(xiàn)。其后安培進行了更深入的研究，提出了右手定則，發(fā)現(xiàn)了電流方向與磁針轉(zhuǎn)動方向之間的關(guān)系。安培還通過實驗發(fā)現(xiàn)了兩個通電導(dǎo)體和兩個通電線圈之間相互作用的規(guī)律，從而奠定了電動力學(xué)的基礎(chǔ)。

（4）法拉第發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)。英國科學(xué)家法拉第是第一個成功完成磁生電實驗的人，并歸納出產(chǎn)生感應(yīng)電流的五種情況：一是變化著的電流；二是變化著的磁場；三是運動的穩(wěn)定電流；四是運動的磁場；五是在磁場中運動的電線。法拉第把這一現(xiàn)象叫做“電磁感應(yīng)”。電磁感應(yīng)的發(fā)現(xiàn)使生產(chǎn)電成為可能，至今，發(fā)電機、電動機、變壓器都是運用電磁感應(yīng)原理工作的。

（5）麥克斯韋建立電磁場理論。英國數(shù)學(xué)家、物理學(xué)家麥克斯韋總結(jié)了前人的一系列成果，用數(shù)學(xué)方程式表示電磁場，建立了完整的電磁理論體系，揭示了光、電、磁本質(zhì)上的統(tǒng)一，并預(yù)言了電磁波的存在。1873年他出版的電磁場理論經(jīng)典著作《電磁學(xué)通論》是里程碑式的自然科學(xué)理論巨著。

任何科學(xué)發(fā)明與發(fā)現(xiàn)都是許許多多的科學(xué)家不懈努力的成果，德國物理學(xué)家歐姆、高斯、赫茲，美國物理學(xué)家亨利，俄國物理學(xué)家楞次等等都為電磁理論的形成作出過貢獻，本文不在一一類舉。

電磁理論的建立為無線電通信揭示的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)，19世紀(jì)通信技術(shù)取得了突破性成果，先后發(fā)明了有線電報、有線電話和無線通信。

2.電工技術(shù)的初期發(fā)展

人類社會發(fā)展歷程中經(jīng)歷了三次工業(yè)革命，對人類的進步起到了巨大的作用。第一次工業(yè)革命從18世紀(jì)中葉到19世紀(jì)中葉，以瓦特發(fā)明的蒸汽機為標(biāo)志，以機械化為特征，中心在英國；第二次工業(yè)革命從19世紀(jì)后半期到20世紀(jì)中葉，以工業(yè)生產(chǎn)電氣化為主要標(biāo)志，其成果是電力、鋼鐵、化工“三大技術(shù)”與汽車、飛機和無線電通信“三大文明”，其中心在美國和德國；第三次工業(yè)革命從20世紀(jì)中葉到21世紀(jì)初，以社會生產(chǎn)、生活信息化為特點，又叫新技術(shù)革命。第二次工業(yè)革命就是從電工技術(shù)初創(chuàng)和應(yīng)用開始的。

（1）直流發(fā)電機的誕生。1831年英國企業(yè)家研制出了史上第一臺發(fā)電機――蒸汽動力永磁發(fā)電機；1832年法國科學(xué)家匹克斯發(fā)明了世界上第一臺直流發(fā)動機；1866年西門子發(fā)明了自激式勵磁直流發(fā)電機；1870年格拉姆發(fā)明了實用自激直流發(fā)電機，結(jié)構(gòu)可靠，電流穩(wěn)定，輸出功率大，被各國廣泛采用作為照明燈電源。

（2）遠距離輸電和電力工業(yè)技術(shù)體系的初步建立。1875年法國巴黎火車站建成世界上最早的一座火力發(fā)電廠。愛迪生不僅發(fā)明了燈泡，他還在1882年建立了美國第一家直流發(fā)電廠，裝有6臺直流發(fā)電機，通過電纜輸送照明用電，不過當(dāng)時的最大輸送距離只有1.6km。之后愛迪生還建立了一座水電站，形成了電力工業(yè)體系的雛形。

（3）交流發(fā)電機電荷電動機的誕生。1876～1878年俄國人亞布洛切科夫成功試驗了單相交流輸電技術(shù)。1885年，英國工程師菲爾安基設(shè)計的第一座交流單相發(fā)電站建成。同年，美國人威斯汀豪率領(lǐng)的團隊完成了交流發(fā)電、供電系統(tǒng)，并創(chuàng)建了交流配電網(wǎng)。1883年，美籍電氣工程師特斯拉發(fā)明了世界上第一臺感應(yīng)電動機，5年后他又發(fā)明了兩相異步電動機和交流電傳輸系統(tǒng)。1888年，俄國工程師德布羅夫斯基和德爾伏發(fā)明了三相交流制。1891年，德國安裝了世界上第一臺三相交流發(fā)電機，并建成了第一條三相交流輸電線路。自此，三相異步電動機得到了廣泛應(yīng)用，電能逐步取代了蒸汽成為動力源，電力工業(yè)得到了迅速發(fā)展。

3.電工理論的建立

（1）電路理論的建立。關(guān)于電路的早期研究有：1778年伏特提出了電容的概念，給出了導(dǎo)體上儲存電荷的計算方法Q=CU；1826年歐姆發(fā)表了歐姆定律；1831年法拉第提出了電磁感應(yīng)定律；1832年亨利提出了磁通量計算公式。

1845年德國物理學(xué)家基爾霍夫提出了關(guān)于任意電路中電流、電壓關(guān)系的基本定律：電流定律（任意時刻電路中任何一個節(jié)點的各條支路電流的代數(shù)和為零）；電壓定律（任何時刻電路中任意一個閉合回路的各元件電壓的代數(shù)和為零）。這兩個定律發(fā)展了歐姆定律，奠定了電路系統(tǒng)分析的基礎(chǔ)。

1853年英國物理學(xué)家湯姆遜推導(dǎo)出了電路震蕩方程，并得出了萊頓瓶發(fā)電過程中電流在反復(fù)震蕩且不斷衰減的結(jié)論，并計算出震蕩頻率與R、L、C參數(shù)之間的關(guān)系，奠定了動態(tài)電路分析的基礎(chǔ)。1855年，湯姆遜還建立了長距離電纜的等效電路模型。

1893年美籍電氣學(xué)家施泰因梅茨提出了計算交流電路的方法――“相量法”，其實用、易懂，至今在分析正弦交流電路時依然沿用此法。

其間，赫爾姆霍茲提出的等效發(fā)電機原理、基爾霍夫建立的長距離架空線路參數(shù)電路模型、亥維賽德找出的求解電路暫態(tài)過程運算法、傅立葉用數(shù)學(xué)方法建立的熱傳導(dǎo)定律等等都對電工理論的豐富和完善起到了重要作用。

（2）電網(wǎng)絡(luò)理論的建立。通信技術(shù)的興起推動了電網(wǎng)絡(luò)理論的發(fā)展。1924年，福斯特給出了電感和電容二端網(wǎng)絡(luò)的電抗定理，建立了由給定頻率特性設(shè)計電路的電網(wǎng)絡(luò)理論。

1945年美國科學(xué)家伯德總結(jié)出了分析線性電路和控制系統(tǒng)的頻域分析方法。1953年梅森創(chuàng)建了采用信號流圖分析復(fù)雜回饋系統(tǒng)的方法，并被廣泛應(yīng)用。20世界50年代美國科學(xué)家達默制成了第一批集成電路，從此電路理論中增加了對含源器件的電路分析和綜合。20世紀(jì)70年代在L.O.Chua等科學(xué)家的努力下，器件建模理論逐漸日趨完善。20世紀(jì)中期計算機的出現(xiàn)使電網(wǎng)絡(luò)的計算機輔助分析和設(shè)計成為電路理論研究中的基本手段。

4.新技術(shù)革命對電氣工程技術(shù)的推動

20世紀(jì)中葉開始的第三次技術(shù)革命又稱為新技術(shù)革命，以核能、宇航和電子計算機這三大技術(shù)為主要標(biāo)志。這個時期的主要理論是信息論、系統(tǒng)論和控制論，這三大理論的創(chuàng)立為通信工程技術(shù)和現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的研究提供了全新的科學(xué)方法。

（1）計算機的升級換代對電氣工程技術(shù)的推動。自19世紀(jì)第一臺計算機問世以來，經(jīng)過幾十年的發(fā)展，計算機給人類社會帶來了翻天覆地的變化，人類社會從此走進了信息時代。1952年出世的第一代計算機使用的是真空電子管，不僅體積巨大，而且耗電量驚人。1959年～1963年生產(chǎn)的第二代計算機用晶體管替代了真空電子管，大大提高了運算速度，減少了耗電量，減小了體積，運用在了軍事和科研領(lǐng)域。1964年～1970年生產(chǎn)的第三代計算機用集成電路替代了晶體管，不僅極大地提高了運算速度而且降低了成本，計算機開始進入到了普及階段。1971年至今生產(chǎn)的第四代計算機使用了超大規(guī)模集成電路，實現(xiàn)了計算機網(wǎng)絡(luò)化，計算機普及到了個人。計算機的升級換代推動了控制技術(shù)的發(fā)展，形成了計算機管理生產(chǎn)系統(tǒng)，提高了生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。

（2）電子信息技術(shù)的發(fā)展。電子信息技術(shù)是計算機技術(shù)和電信技術(shù)相結(jié)合而形成的技術(shù)手段。20世紀(jì)通信技術(shù)得到了迅猛發(fā)展，人類社會生活也由此發(fā)生了巨大變革，人類從此進入信息時代。

1920年人們發(fā)現(xiàn)電離層對無線電短波有反射作用。1935年人們發(fā)現(xiàn)了雷達并廣泛應(yīng)用于軍事和民用通信領(lǐng)域。1964年美國發(fā)射了第一顆地球同步靜止軌道通信衛(wèi)星，突破了大氣層對無線電波的屏蔽，實現(xiàn)了宇宙范圍的無線電通信。20世紀(jì)70年代計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的建立使人們開始通過互聯(lián)網(wǎng)獲取信息。20世紀(jì)80年代以后尋呼機和移動電話逐步得到廣泛使用，現(xiàn)今信息服務(wù)業(yè)已成為世界上發(fā)展最快的新興行業(yè)之一。

電氣工程技術(shù)發(fā)展史再次印證了這樣兩個真理：一是任何理論的創(chuàng)立和技術(shù)的進步都要靠眾多科學(xué)家甚至一代代人的不懈努力而實現(xiàn)，特別是在學(xué)科相互融合交叉的今天。二是科學(xué)技術(shù)的每一次重大突破都會導(dǎo)致生產(chǎn)力的跨越式發(fā)展和人類社會的巨大進步，科技是第一生產(chǎn)力，創(chuàng)新是社會發(fā)展的推動力。

五、電氣學(xué)科的形成與發(fā)展

按我國高等教育學(xué)科劃分，電氣信息學(xué)科類屬工學(xué)門類（門類編號08），其下設(shè)五個一級學(xué)科：電氣工程（一級學(xué)科編號0808）、電子科學(xué)與技術(shù)（0809）、信息與通信工程（0810）、控制科學(xué)與工程（0811）和計算機科學(xué)與技術(shù)（0812）。這五個學(xué)科有著相同的學(xué)科基礎(chǔ)，都是研究電磁現(xiàn)象及其應(yīng)用的基礎(chǔ)學(xué)科與技術(shù)工程的綜合，電能的突出優(yōu)點在于：它既是易于傳輸?shù)墓I(yè)動力，又是非常可靠的信息載體。電子科學(xué)與技術(shù)、信息與通信工程和計算機科學(xué)與技術(shù)都是從電類專業(yè)派生出來的弱電學(xué)科，在19世紀(jì)末電工科學(xué)技術(shù)已形成了電力與電信兩大分支。

我國電氣工程一級學(xué)科下設(shè)五個二級學(xué)科：電機與電器（二級學(xué)科編號080801）、電力系統(tǒng)及其自動化（080802）、高電壓與絕緣技術(shù)（080803）、電力電子與電力傳動（080804）、電工理論與新技術(shù)（080805），電氣工程包含的專業(yè)基礎(chǔ)理論有電路原理、模擬電子、數(shù)字電子、微機原理與接口技術(shù)、單片機原理、自動控制原理、電磁理論、MATLAB仿真等。專業(yè)理論有電力系統(tǒng)及其暫態(tài)分析、電力電子、電機學(xué)、高電壓與絕緣、電力拖動、輸配電、工廠企業(yè)供電、電力市場等。

19世紀(jì)末歐美大學(xué)先后設(shè)立了電氣工程（Electrical Engineering）專業(yè)，100多年來，其名稱雖然沒變，但內(nèi)涵已隨著科技的飛速發(fā)展有了非常大的變化。過去歐美的電氣工程專業(yè)是以電力工程為主，現(xiàn)在電子技術(shù)和計算機已成為該專業(yè)的核心，美國一些著名高校甚至已不開設(shè)電力工程研究方向。有些大學(xué)把計算機技術(shù)從電氣工程系分離了出去，單獨成立了計算機科學(xué)系。

我國的電氣工程始于1908年上海南洋公學(xué)的電機電工學(xué)科，就是上海交大的前身，距今也有100多年的歷史了。1917年該校的電機專科設(shè)立了電訊門，即我國最早的無線電專業(yè)，如今的電子信息及計算機專業(yè)群都是由此發(fā)展演化而來的。1932年，清華大學(xué)設(shè)置了電機系。建國后，我國建立了一大批以工科為主的多科性大學(xué)，其中大多設(shè)立了電機工程系。1977年以后，大部分高校的“電機工程系”陸續(xù)更名為“電氣工程系”，近幾年來，部分高校又把“電氣工程系”發(fā)展成為“電氣工程學(xué)院”。我國的電氣工程雖然與國外名稱相同，但內(nèi)涵有很大區(qū)別，我國大學(xué)一般都是強弱電分開，即電氣類與電信類分設(shè)在不同的學(xué)院。

100多年以來，電氣工程學(xué)科已發(fā)展成為覆蓋多門類交叉學(xué)科、應(yīng)用領(lǐng)域廣闊的完善的學(xué)科，形成了強弱電結(jié)合、軟硬件結(jié)合、機電結(jié)合的學(xué)科特點。

六.國外發(fā)達國家電氣工程學(xué)科的發(fā)展呈現(xiàn)以下趨勢：

（1）在學(xué)科中融入大量信息技術(shù)知識。在全球信息化的當(dāng)今，信息技術(shù)以指數(shù)速度進步，它曾對電氣工程學(xué)科的發(fā)展起到了巨大的推動作用，還將為電氣工程領(lǐng)域的技術(shù)創(chuàng)新提供工具與技術(shù)支持，對電氣學(xué)科的發(fā)展產(chǎn)生了決定性作用。國外發(fā)達國家的著名大學(xué)（如耶魯大學(xué)、麻省理工學(xué)院等）大都把電氣工程、通信工程、計算機工程放在同一學(xué)院，以利于在電氣工程學(xué)科中融入大量的信息技術(shù)知識。

（2）與其他學(xué)科不斷交叉融合，拓展了研究領(lǐng)域，大量的研究都是在跨學(xué)科領(lǐng)域開展的。

（3）與企業(yè)聯(lián)系密切，科技成果轉(zhuǎn)換能力強，引領(lǐng)產(chǎn)業(yè)技術(shù)更新。

七.電氣技術(shù)的發(fā)展趨勢

與電氣工程學(xué)科相關(guān)的產(chǎn)業(yè)主要有電力工業(yè)、電氣裝備制造業(yè)以及幾乎所有使用電力的行業(yè)，電氣技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用也主要集中在這些行業(yè)。

1.可再生能源技術(shù)

1995年全球可再生能源僅占一次能源的18%，預(yù)測到2050年可再生能源要占一次能源的22%，21世紀(jì)，光伏技術(shù)、風(fēng)電技術(shù)、生物質(zhì)發(fā)電技術(shù)等得到了快速發(fā)展。下面著重介紹人類的未來能源――氫能。科學(xué)家們一直致力于研究把氫能作為人類未來的能源，氫能有其他能源無與倫比的優(yōu)勢：

（1）清潔。其反應(yīng)后的生成物為水和氮化氫，對環(huán)境沒有污染。

（2）儲量豐富。地球上的海水所含的氫用來發(fā)電就夠人類用數(shù)億年。

（3）熱值高。單位重量的發(fā)熱量叫熱值，氫的熱值是汽油的3倍，煤炭的4倍。現(xiàn)在世界上很多國家正在斥巨資研究這一能源，但目前還處在實驗室階段，距工業(yè)應(yīng)用還有一段距離。

2.輸電信技術(shù)

超導(dǎo)技術(shù)在電氣工程中的廣泛應(yīng)用已成為發(fā)展趨勢。

（1）超導(dǎo)儲能系統(tǒng)。將電能轉(zhuǎn)換為電磁能，利用超導(dǎo)線圈儲存起來。超導(dǎo)儲能系統(tǒng)是除電池儲能系統(tǒng)之外的又一儲能系統(tǒng)，其使用將提高電網(wǎng)的安全性。

（2）超導(dǎo)故障限流器。利用超導(dǎo)體超導(dǎo)與正常狀態(tài)的轉(zhuǎn)變特性，快速限制電力系統(tǒng)故障短路電流，保障電網(wǎng)安全。

（3）超導(dǎo)大容量電纜。可大大降低輸電過程中的電耗，提高能源效率。

科學(xué)的發(fā)展史范文第3篇

1.1常規(guī)階段為了適應(yīng)社會科技、經(jīng)濟的不斷發(fā)展，使計算機更好地為人們的生產(chǎn)生活服務(wù)，計算機工作者們不斷潛心致力于計算機的開發(fā)與研究。慢慢形成了新的范式，理論體系也慢慢成熟起來。依靠這些范式、理論，形成了科學(xué)統(tǒng)一體。為計算機的發(fā)展指明了方向。此時的計算機科學(xué)已經(jīng)具備了比較完整的理論體系，即為后人對計算機的研究提供了智力支持，又能使計算機更好地應(yīng)用到生產(chǎn)生活各個領(lǐng)域中，給人們帶來意想不到的幫助。使計算機在科學(xué)領(lǐng)域中扮演著重要角色。雖然計算機技術(shù)在這個階段算是比較成熟，但是計算機的應(yīng)用范圍還是比較有限的，使用計算機的行業(yè)僅僅集中于一些高科技產(chǎn)業(yè)，大多數(shù)計算機依舊是用于做一些高難度的計算工作，使得計算機在普通人群中的推廣并不是很普遍。

1.2反常階段探索科學(xué)的過程就是發(fā)現(xiàn)新事物的過程，而新事物總是層出不窮的，科學(xué)家們在探索科學(xué)的過程中時常會有意想不到的新發(fā)現(xiàn)、新體會，超出了他們的預(yù)期。這就是反常科學(xué)階段，在反常階段很多關(guān)于計算機的技術(shù)的難題不斷地出現(xiàn)在科學(xué)家的面前，其中還包括了一些比較新鮮的計算機應(yīng)喲，促使計算機的應(yīng)用變得多樣化，而正是這些反常現(xiàn)象的出現(xiàn)才更好地促進了科學(xué)研究，才更好地激發(fā)了工作者的熱情，使他們對反常現(xiàn)象產(chǎn)生了興趣，反復(fù)進行論證、觀察、實驗。用反常去論證反常。所以促使一些新的產(chǎn)品應(yīng)運而生，使得計算機在使用的時候涉及的范圍更加的廣泛，應(yīng)用的人群也逐漸的增多。使計算機的科學(xué)發(fā)展有一定的靈活性和主動性，不只是囿于科學(xué)家設(shè)計的模式中，還要增加計算機使用的普及型，這就給計算機研究人員提出了更高的要求，既要實現(xiàn)科學(xué)發(fā)展的目標(biāo)，又要加快計算機技術(shù)在社會人群中的普及，爭取在這一過程中汲取社會中大膽的創(chuàng)新，使得計算機科學(xué)的發(fā)展道路加快，為此，科學(xué)家需要做到的是接受挑戰(zhàn)，抓住機遇，敢于突破原有的思維觀點，大膽創(chuàng)新，并且積極的實踐，將新穎的想法付諸實踐，并注意計算機科學(xué)人才的培養(yǎng)，吸取社會上新奇的想法創(chuàng)新，對已有的計算機成果接納并采用，如此可以為計算機的革新提供更廣闊的舞臺。

1.3危機階段在計算機發(fā)展中如果超出預(yù)期的反常現(xiàn)象很多，超出了常規(guī)科學(xué)可以解決的范疇，這時候人們就會不信任范式，科學(xué)統(tǒng)一體也會分化，逐漸的計算機的范式已經(jīng)成為了計算機科學(xué)發(fā)展的傳統(tǒng)的模式，也在計算機科學(xué)學(xué)術(shù)范圍內(nèi)制造了異常不小的危機，范式已經(jīng)不能滿足人們對于計算機科學(xué)的探索，為此，科學(xué)家需要采用合適的措施度過這次的危機，也只有這樣，才可以突破原來范式理論的限制，促進新范式的形成。一種范式只能適應(yīng)本時期的需求，當(dāng)社會日益發(fā)展需要更高性能的計算機時，原來范式支配下的常規(guī)科學(xué)就面臨著去留的考驗，必然會導(dǎo)致危機產(chǎn)生。隨著危機不斷出現(xiàn)，在計算機經(jīng)歷的一個個生死存亡的關(guān)頭，科研者們最關(guān)注的就是計算機的發(fā)展趨勢，計算機的未來到底會怎樣？究竟會達到什么樣的性能，科學(xué)家們還不能形成一致的認(rèn)識，有的人員認(rèn)為，要想充分發(fā)揮計算機的功能，就不能僅僅局限于研發(fā)計算機本身，要通過不斷增強它的處理性能實現(xiàn)服務(wù)人類的目的。要與其他學(xué)科密切滲透，與人們的生產(chǎn)生活密切聯(lián)系，要實現(xiàn)人機更好地對話。特別是隨著Internet的不斷發(fā)展，計算機的開發(fā)要更趨向于實用性，方便人們的生產(chǎn)生活。如果單純致力于計算機本身的研制開發(fā)已經(jīng)沒有什么現(xiàn)實的意義，面對上述現(xiàn)象，計算機科研者要保持保持清醒的頭腦、堅定的信心，用勤奮的工作作風(fēng)，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ鲬B(tài)度迎接計算機革命的挑戰(zhàn)。

1.4科學(xué)階段計算機事業(yè)已經(jīng)取得了很高的成就。隨著科學(xué)技術(shù)越來越先進，計算機也越來越科學(xué)化。當(dāng)今的計算機已經(jīng)進入全新的時代，與以往有很大不同。隨著CPU性能的不斷提高，計算機的處理速度大大提高，應(yīng)用領(lǐng)域越來越寬。計算機實現(xiàn)了與其他學(xué)科領(lǐng)域的相互滲透，特別是隨著近來科學(xué)由學(xué)科分化逐步走上統(tǒng)一的趨勢，計算機更要適應(yīng)這一轉(zhuǎn)化，發(fā)揮它的綜合效能。隨著科學(xué)革命的發(fā)展，科學(xué)已進入新的常規(guī)科學(xué)階段，在全新范式的調(diào)控下取得循序漸進地發(fā)展變化。科學(xué)的常規(guī)性和革命性的不斷更替構(gòu)成了科學(xué)的發(fā)展史，這一進程是不斷循環(huán)的過程，是沒有止境的。科學(xué)的迅速發(fā)展促進了新范式的出現(xiàn)，新的理論是需要用新的語言進行描述的，所以更容易被當(dāng)下人們接受，由于科學(xué)本身蘊藏的無窮的生命力，新的計算機理論體系還能推動和促進未來社會、自然科學(xué)的發(fā)展。計算機體系研究的主要目標(biāo)是實踐應(yīng)用，在其發(fā)展演化進程中，會越來越多的實現(xiàn)與其他學(xué)科領(lǐng)域的契合、交融，與其他學(xué)科相互融合，揚長避短，不斷改善自身不足，歷經(jīng)一次次科學(xué)革命，實現(xiàn)最終的完全契合。科學(xué)革命不可避免的會給計算機科學(xué)帶來危機，科學(xué)工作者們面對危機要積極應(yīng)對，想法克服，必須以新代舊，形成新的范式。這就要求他們敢于批判、勇于創(chuàng)新、大膽革命。

2計算機科學(xué)發(fā)展模式構(gòu)建

計算機技術(shù)的發(fā)展使計算機的未來充滿變數(shù)，大幅度提高計算機的性能是毋庸置疑的，關(guān)鍵如何實現(xiàn)質(zhì)的飛躍，如何構(gòu)建科學(xué)的模式是至關(guān)重要的。計算機的發(fā)展不能只是局限于自身性能的提高，還要注重人性化、環(huán)保型等。

2.1向“高”度發(fā)展最初計算機是靠機械動力實現(xiàn)的，性能十分低等，后來隨著電子，集成電路等技術(shù)的引進才不斷實現(xiàn)了高性能、高速度。近年來隨著集成電路集成度的大大提高，計算機CPU性能已呈現(xiàn)逐年提高的趨勢，隨著RISC技術(shù)的不斷發(fā)展，更是使中央處理器性能每年增長率從八十年代的百分之三十五提高到九十年代的百分之六十。隨著奔騰處理器的應(yīng)用，如今研發(fā)的奔騰四微CPU，主頻已超過2G。計算機向更高端的方向發(fā)展，不僅僅是某一處理性能的優(yōu)化，而是整體性能的優(yōu)化。比如美國ASCI計劃成功研發(fā)出并行上萬臺計算機的并行機。主頻可以實現(xiàn)12.3萬億次。隨著科技的不斷發(fā)展，計算機的性能一定會取得更高層次的發(fā)展。

2.2向“廣”度發(fā)展計算機不斷向更廣的領(lǐng)域發(fā)展，可以說當(dāng)今人們的生活時時處處有計算機人們已經(jīng)進入了網(wǎng)絡(luò)化時代，計算機的網(wǎng)絡(luò)化以及其在工作、生活、生產(chǎn)等各個領(lǐng)域的普及應(yīng)用，使計算機的應(yīng)用領(lǐng)域越來越廣泛。比如未來的發(fā)展趨勢，也許會實現(xiàn)計算機與家庭日用電器的合并，冰箱、電視機、微波爐等都可能由電腦控制，到那時可能連你自己都數(shù)不清家里有幾臺計算機。再過一段時間，也許學(xué)生就實現(xiàn)了全電腦化，書籍電子化、資料習(xí)題電子化、教科書電子化等。方便學(xué)生據(jù)實際情況查找需要的內(nèi)容，方便快捷。現(xiàn)在手機與計算機合體，使人們隨時隨地共享網(wǎng)絡(luò)，使計算機已經(jīng)慢慢深入到人們生活工作的每一個角落。

2.3向“深”度發(fā)展計算機的深度發(fā)展就是指電腦的智能化，電腦與人腦的思維方式不同，計算機與人類之間仍存在間隔，人很難通過肢體語言實現(xiàn)與電腦的信息交流。如何更好地實現(xiàn)人機交流，更好地實現(xiàn)對計算機復(fù)雜信息的提取應(yīng)用就成為計算機重要研發(fā)內(nèi)容。隨著網(wǎng)絡(luò)的普及，計算機在老百姓中普及已成為必然的趨勢，而他們由于知識水平較低，所以更要求計算機智能化，易操作。所以目前計算機操作難已成為阻礙普及的主要因素。所以目前已順應(yīng)時代的要求出現(xiàn)了計算機對語言文字的識別功能，可以通過手寫、口語完成簡單的操控。今后隨著科技的不斷發(fā)展，計算機將越來越趨于智能化。

2.4環(huán)保型隨著人們環(huán)保意識的不斷增強，加之計算機的使用人群數(shù)量不斷的加大，計算機帶來的環(huán)境保護問題也引起了人們的廣泛關(guān)注，一旦計算機的環(huán)保問題得到了解決，可以說對于人類的環(huán)保有著不可小覷的貢獻。所以生產(chǎn)環(huán)保型的計算機已是人們普遍的要求，這就要求在科學(xué)發(fā)展計算機事業(yè)的同時要樹立環(huán)保意識。首先是節(jié)能方面，隨著計算機在人們生活中應(yīng)用的廣泛性，計算機已成為家庭耗能最大的電器，為了響應(yīng)低碳生活的號召，就要千方百計的降低耗能，比如可以采用DNA、光子等新型方式替待原有的硅架構(gòu)，大大地減少耗能，還可以通過開發(fā)新型的顯示系統(tǒng)達到降低耗能的目的，比如可以普及LCD等顯示器。其次是要關(guān)注計算機的用料，盡量選用可再生材料，對于重金屬、污染性或不可回收的材料盡可能的避免采用。

2.5人性化計算機已經(jīng)走進了千家萬戶，但是目前很多計算機操作難依然是阻礙人機交流的主要原因，使計算機不能很好地為人們服務(wù)，這就要求計算機科學(xué)發(fā)展的人性化，這就要求人機交互方式要多樣化，不僅可以通過鍵盤交流，還能通過手勢、語言、甚至表情等進行交流，使計算機使用起來就像手機、電視一樣簡單，不管老人小孩用起來都能得心應(yīng)手。為了實現(xiàn)大眾化計算機的使用人群，需要將計算機的一些實用技術(shù)進行更新，不但在計算機應(yīng)用之中有適合老人和小孩的應(yīng)用，還要使得計算機的操作變得簡單，或者是配備適合老人和小孩的計算機機型，降低計算機與各種人群之間的交流難度，這就對計算機的智能化提出了更高的要求。

3結(jié)語

科學(xué)的發(fā)展史范文第4篇

 

中文摘要........................................................... 1

Abstract........................................................... 2

第一章 緒論........................................................ 3

第一節(jié) 前言..................................................... 3

第二節(jié) 國內(nèi)外研究基礎(chǔ)........................................... 4

第二章 科學(xué)實在論面對的不充分決定命題的挑戰(zhàn)與回應(yīng).................. 6

第一節(jié) 不充分決定命題對科學(xué)實在論的挑戰(zhàn)......................... 6

第二節(jié) 對不充分決定論題的回應(yīng)——樸素證偽主義................... 7

第三章 科學(xué)實在論面對的悲觀歸納的挑戰(zhàn)與回應(yīng)....................... 10

第一節(jié) 悲觀歸納對無奇跡論證的挑戰(zhàn).............................. 10

第二節(jié) 對悲觀歸納的回應(yīng)——結(jié)構(gòu)實在論.......................... 12

結(jié)論.............................................................. 15

致謝.............................................................. 16

參考文獻.......................................................... 17

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

中文摘要

 

科學(xué)實在論與反實在論之爭是當(dāng)代科學(xué)哲學(xué)中最重要的討論之一，科學(xué)實在論表達對成功科學(xué)積極的信任態(tài)度，為反駁反實在論者對科學(xué)理論實在性的否定，實在論者提出一系列論證方式，為科學(xué)理論的可確證性作辯護。然而，一種實在論辯護的提出就面臨著針對它的反對意見，科學(xué)實在論者從來不曾實現(xiàn)過無懈可擊的一套理論。“無奇跡論證”和“悲觀歸納”分別作為科學(xué)實在論和反實在論最推崇的論證方式，注定是無法調(diào)和的，而“悲觀歸納”對“無奇跡論證”的質(zhì)疑為科學(xué)實在論的辯護帶來了極大的挑戰(zhàn)，導(dǎo)致實在論者不得不放棄積極的全局性訴求，結(jié)構(gòu)實在論的提出標(biāo)志著當(dāng)代科學(xué)實在論走上了局部化的發(fā)展趨勢。 

 

關(guān)鍵詞： 無奇跡論證；悲觀歸納；結(jié)構(gòu)實在論；局部化

 

 Abstract

The debate between scientific realism and anti-realism is one of the most important discussions in contemporary philosophy of science, scientific realism expresses positive trust attitude to successful science, In order to refute the anti-realist's negation of the reality of scientific theory, scientific realists put forward a series of ways of argumentation to defend the verifiability of scientific theory. "No Miracle Argument" and "Pessimistic Induction" as the most respected arguments of scientific realism and anti-realism are doomed to be irreconcilable. And the challenge of "pessimistic induction" to "no miracle argument" poses a great challenge to the defense of scientific realism, leading realists to abandon their positive overall appeal.The proposition of structural realism marks that contemporary scientific realism has embarked on a localized development trend.

 

 

Keywords: no miracle argument, pessimistic induction, structural realism, localization

第一章 緒論第一節(jié) 前言

籠統(tǒng)地說，科學(xué)實在論是一種對科學(xué)的理論、指稱或公式等等實在性的證實，它傳達對最成功科學(xué)的積極態(tài)度。那么為什么會產(chǎn)生這樣的證實學(xué)說呢？或者說，為什么一些科學(xué)成果的實在性是被懷疑的呢？

徹底的懷疑論是從笛卡爾提出懷疑一切開始的。笛卡爾希望推翻一切不可靠的東西以建立新的科學(xué)知識。他希望可靠的科學(xué)知識必須是自明的、無可質(zhì)疑的，而在兒童時期無法充分利用理性作出判斷，因此他要求成人階段必須有一次針對可疑之處的徹底懷疑。維特根斯坦則在其《邏輯哲學(xué)論》中表達了對懷疑論的看法：“懷疑論不是不可反駁的，而是因為它試圖在不能提出問題的地方產(chǎn)生懷疑，所以顯然是無意義的。因為懷疑只能存在于有一定問題的地方，一定問題只能存在于有一定解答的地方，而解答則只能存在于有某種東西可說的地方。”[1]J.L.奧斯汀提出，實在不是一種正面屬性，而是對否定實在的反駁。也就是說，科學(xué)實在論不是超越特定懷疑的對科學(xué)實在的終極證明，而是由反駁對科學(xué)理論可靠性的懷疑開始，逐步展開科學(xué)實在論論述。

科學(xué)探究的一般過程是從發(fā)現(xiàn)并提出問題開始的，它的一般模式是提出問題——作出假設(shè)——設(shè)計方案——實驗研究——得出結(jié)果——比較結(jié)果和預(yù)測，得出結(jié)論。這個過程實際預(yù)設(shè)了事物的實在性需要驗證，而在常識世界，實在一般地不需要經(jīng)過驗證，與常識世界不同，科學(xué)描述的世界遠離日常經(jīng)驗，量子力學(xué)和相對論的提出標(biāo)志著科學(xué)研究進入人們無法用常識經(jīng)驗判斷的微觀領(lǐng)域，那是人類感官觸碰不到的地方，只能依靠實驗和公式推論對象是否實在，這給針對科學(xué)實在性的懷疑提供了很大的懷疑空間。

科學(xué)實在論者需要面對工具主義的挑戰(zhàn)、相對主義的挑戰(zhàn)、不充分決定論的挑戰(zhàn)和悲觀歸納說的挑戰(zhàn)等等，需要面對邏輯經(jīng)驗主義的反對、建構(gòu)經(jīng)驗論的反對和歷史主義的反對等等，科學(xué)實在論者面對形形的反科學(xué)實在論題一一作出回應(yīng)，并由此分化為不同的科學(xué)實在論種類。其中，“非奇跡論證”作為科學(xué)實在論者的辯護方式一直占主流地位，然而受到反實在論者“悲觀歸納”理論的沖擊，實在論者不得不“放棄了對整個科學(xué)問題的全局性訴求”、“近年來科學(xué)實在論的爭論呈現(xiàn)出來一種‘收縮性’的轉(zhuǎn)向”[2],沃若爾、法蘭奇和雷迪曼倡導(dǎo)的“結(jié)構(gòu)實在論”是科學(xué)實在論發(fā)展的最新形式，占據(jù)了當(dāng)代科學(xué)實在論的研究中心，標(biāo)志著當(dāng)代科學(xué)實在論走向局部化。

第二節(jié) 國內(nèi)外研究基礎(chǔ)

國內(nèi)研究：于1991年出版的郭貴春的《當(dāng)代科學(xué)實在論》是對科學(xué)實在論發(fā)展歷史的較早介紹，他站在立場，分析了科學(xué)實在論與其他一些流派交流借鑒的過程，揭示了科學(xué)實在論的方法意義。張之滄編著的《當(dāng)代實在論與反實在論之爭》則從語義角度分析了有關(guān)實在論概念的內(nèi)涵，展現(xiàn)概念的發(fā)展變化史，從中體現(xiàn)實在論的發(fā)展史。郭貴春、成素梅的《當(dāng)代科學(xué)實在論的困境與出路》分析了反實在論者的詰難以及這些詰難本身暴露的理論問題，并根據(jù)實在論的內(nèi)在困境提出實在論未來發(fā)展的三種可能出路。孟強的《作用實在論：超越科學(xué)實在論與社會建構(gòu)論》認(rèn)為作用實在論不接受實在論和社會建構(gòu)論，他分析了作用實在論的理論基礎(chǔ)——玻爾的量子力學(xué)哲學(xué)，作用實在論與以往各種形式實在論形式的差別以及作用實在論對話語和客觀性的闡釋。而鄭祥福在《科學(xué)實在論之爭與后實在論時代的發(fā)展策略》中基于唯物論角度評價科學(xué)實在論與反科學(xué)實在論之爭，他的觀點是只有用辯證的眼光才能對科學(xué)實在論的指稱問題、本體論承諾問題以及成熟科學(xué)理論的真理性問題作出合理解釋。

除了對科學(xué)實在論發(fā)展的整體描述，還有一些關(guān)于具體種類的科學(xué)實在論的評析。胡庭樹的《蒯因的不確定性論題與事實問題》分析了蒯因兩種不確定性論題——翻譯的不確定性與理論的不充分決定性——之間的聯(lián)系和區(qū)別，認(rèn)為翻譯的不確定性論題挑戰(zhàn)了傳統(tǒng)語義學(xué)，不僅僅作為理論的不充分決定的一個特例。賈向桐的《“悲觀歸納”與科學(xué)實在論的辯護問題》認(rèn)為悲觀歸納對最佳解釋推理模式的批判促使科學(xué)實在論者重新審視無奇跡論證，為應(yīng)對悲觀歸納的挑戰(zhàn)，科學(xué)實在論者發(fā)展出“局部實在論”理論。陳剛的《結(jié)構(gòu)實在論能解決科學(xué)實在論的問題嗎？》區(qū)分了三種結(jié)構(gòu)實在論：沃若爾的認(rèn)識結(jié)構(gòu)實在論、法蘭奇和雷迪曼的本體結(jié)構(gòu)實在論以及曹天予的結(jié)構(gòu)實在論。他認(rèn)為結(jié)構(gòu)實在論者將認(rèn)識的重點轉(zhuǎn)向結(jié)構(gòu)，使連續(xù)性在科學(xué)變化中成為可能，缺點是在肯定結(jié)構(gòu)的同時否定實體的存在。

國外研究：國外的研究成果有列普林的《科學(xué)實在論的新辯護》[1]于1984年出版，他傾向于用科學(xué)實在論的理論論證科學(xué)存在的合理性，并用科學(xué)理性論和實在論來反駁反科學(xué)實在論者的觀點。其他一些關(guān)于科學(xué)實在論的著作包括于1998年出版的凱茨的《實在論的理性論》，英國學(xué)家塞拉斯的《科學(xué)、認(rèn)知和現(xiàn)實》[2]，瑪麗·海塞寫的《反科學(xué)實在論》[3]。威廉姆·奧斯維特著的《新社會科學(xué)哲學(xué)實在論、解釋學(xué)和批判理論》則分析詮釋學(xué)、實證主義、實在論之間的對話，考察實在論與社會科學(xué)、實在論與解釋學(xué)、實在論與批判理論之間的交流。

2007年，Wray發(fā)表《科學(xué)成敗的選擇論解釋》[4]站在反實在論的陣營反駁無奇跡論證，認(rèn)為成功的理論類似適者生存的有機體，質(zhì)疑對科學(xué)的成功作出解釋的必要性。雷迪曼和Ross發(fā)表《歸化形而上學(xué)》[5]，堅持本體結(jié)構(gòu)實在論立場，只追求結(jié)構(gòu)知識，為科學(xué)實在論作辯護。查克拉瓦提在《科學(xué)實在論的形而上學(xué)——認(rèn)識不可觀察之物》[6]中明確了科學(xué)實在論的內(nèi)涵和定義的兩個維度。2010年，法蘭奇和雷迪曼共同發(fā)表文章《本體結(jié)構(gòu)實在論辯護》，回應(yīng)了對他們提出的本體結(jié)構(gòu)實在論的一些質(zhì)疑。2015年，Wary通過《悲觀歸納——四種類型》[7]一文進一步歸納概括了悲觀歸納的種類。可以看出，在反科學(xué)實在論的挑戰(zhàn)中，科學(xué)實在論者逐步放棄全局性訴求，轉(zhuǎn)向收縮化的發(fā)展方向。

 

第二章 科學(xué)實在論面對的不充分決定命題的挑戰(zhàn)與回應(yīng)第一節(jié) 不充分決定命題對科學(xué)實在論的挑戰(zhàn)

迪昂（Duhem)最早提出了不充分決定命題的雛形。他在1906年出版的《物理理論的目的和結(jié)構(gòu)》中寫道：“人們通常認(rèn)為，物理學(xué)中使用的每一個假說都可以孤立地加以采用，接受實驗的檢驗，然后，當(dāng)許多不同的檢驗確立了它的有效性時，才給予它物理學(xué)體系中以一定的地位。實際上，情況并非如此。”[3]他認(rèn)為，物理學(xué)是一個有機整體，無論各部分發(fā)揮作用的大小，它們總不是孤立存在的，當(dāng)物理學(xué)家成功進行一個實驗時，意味著實驗相關(guān)的一系列理論都是正確的。而將歸謬法運用到科學(xué)論證中是不太嚴(yán)謹(jǐn)?shù)模驗閷嶒炦^程遠沒有那么絕對。一個實驗結(jié)果不符合預(yù)測，只能告訴我們，在那些被用來得到預(yù)測的諸假說中，至少有一個是錯誤的，這個錯誤到底在那個假說中，結(jié)果并不明確。牛頓的發(fā)射論中有這樣一個假設(shè)：光在水中的傳播速度比在空氣中快。而傅科通過實驗發(fā)現(xiàn)恰恰相反，光在空氣中傳播的速度更快一些，牛頓的預(yù)測與實驗結(jié)果相悖，于是傅科一勞永逸地否定了牛頓的整個發(fā)射說。但是，除了這一假說，發(fā)射論包含的另一種假說“光從一種介質(zhì)進入另一種介質(zhì)的折射指數(shù)等于光粒子在它所穿透的介質(zhì)中的速度除以這些例子在離開后介質(zhì)中的速度。”也被阿拉果證明是錯的。發(fā)射說包含了一系列假說，這兩個之外的假說的正確與否是未知的。而傅科否定了牛頓的整個發(fā)射說，意味著否定了其中光的微粒說。這是多么武斷，好像是在非黑即白中做裁決。所以，他說，“物理學(xué)家絕不能讓一個孤立地假說收到實驗檢驗”[4]，當(dāng)預(yù)測與實驗結(jié)果發(fā)生矛盾，實驗并不精確指向發(fā)生錯誤的某一個假說。

幾何學(xué)家使用歸謬法論證命題的真假，歸謬法的本質(zhì)是利用命題之間的矛盾關(guān)系，即通過原命題的矛盾命題的真假反證原命題的真假。在物理學(xué)中則不同，迪昂通過光的本性的假說，指出“難道在物理學(xué)中兩個假說總得陷于這種嚴(yán)格的兩端論嗎？我們總能敢于斷言說沒有別的假設(shè)是可以想象的嗎？”[5]也就是說，各種物理假說之間很少是簡單的矛盾關(guān)系，如果希望通過實驗對立“把一個物理假說轉(zhuǎn)變成一個無可辯駁的真理”[6]，就需使用“窮舉法”，完全列舉出可以解釋現(xiàn)象的假說，并將所有反面情況一一駁倒，但這幾乎是無法做到的。

蒯因（Willard Van Orman Quine）進一步提出不充分決定論題（thesis of underdetermination)。蒯因在其1953年著作《經(jīng)驗論的兩個教條》中提到，“our statements about the external world face the tribunal of sense experi- ence not individually but only as a corporate body”[7]。即陳述是作為一個整體接受經(jīng)驗的審判的，蒯因把整個科學(xué)比作一個力場，經(jīng)驗是它的邊界條件，我們所謂的陳述整體都只是沿著場的邊緣同經(jīng)驗接觸，經(jīng)驗與邊緣具體經(jīng)驗和絕大多數(shù)陳述并不是一一對應(yīng)關(guān)系，由于陳述之間的邏輯關(guān)系，對一些陳述的調(diào)整將引發(fā)其他陳述的調(diào)整。即使是單個的科學(xué)理論也不是孤立存在的，而是與整個科學(xué)相關(guān)。與經(jīng)驗沖突的陳述不僅要追究其單個理論淵源，而且整個科學(xué)理論系統(tǒng)都需受到質(zhì)疑。根據(jù)經(jīng)驗對場的不充分限定性，蒯因提出一種極端情況，“Any statement can be held true come what may, if we make drastic enough adjustments elsewhere in the system ”[8]。即如果在系統(tǒng)中作出足夠大的調(diào)整，任何陳述都可以成為事實。由此，蒯因?qū)κ褂门胖新珊喕孔恿W(xué)持完全否定態(tài)度，他諷刺道，這種做法和拿愛因斯坦否定牛頓、開普勒否定托勒密在原則上有什么不同呢？

第二節(jié) 對不充分決定論題的回應(yīng)——樸素證偽主義

迪昂——蒯因問題的提出是對以波普爾（Karl Popper）為代表的證偽主義的挑戰(zhàn)。波普爾在1972年出版的《猜想與反駁：知識的增長》一書中認(rèn)為“衡量一種理論的科學(xué)地位的標(biāo)準(zhǔn)是它的可證偽性或可反駁性或可檢驗性。”[9]蒯因提出的極端情況——在系統(tǒng)整體中作出調(diào)整以致任何假說在任何時候都解釋得通——直接反對證偽主義的綱領(lǐng)。波普爾承認(rèn)弱迪昂——蒯因論點，即承認(rèn)其邏輯合理性；反對強迪昂——蒯因論點，即認(rèn)為其沒有實用正當(dāng)性，在科學(xué)實踐中我們?nèi)钥梢宰C偽單個假說。

波普爾批評真理顯現(xiàn)論，認(rèn)為笛卡爾式樂觀主義認(rèn)識論導(dǎo)致盲信。笛卡爾將人的感覺和理性樹立為新的絕對權(quán)威，要求人在成人時期進行徹底的懷疑顯然是反傳統(tǒng)主義的。波普爾認(rèn)為，我們通過對已有知識的不斷修改獲得知識的進步，知識最重要的源泉是傳統(tǒng)，感覺也會導(dǎo)向錯誤的方向，所以不能將感覺和理性當(dāng)作權(quán)威。波普爾傾向?qū)⒄胬淼陌l(fā)現(xiàn)訴諸批判判斷，對一些不可以被證偽的理論，波普爾質(zhì)疑他們的科學(xué)地位，雖然它們好像同一般的科學(xué)理論一樣“訴諸觀察和實驗，但仍舊達不到科學(xué)的標(biāo)準(zhǔn)。”[10]波普爾將愛因斯坦的相對論學(xué)說（科學(xué)）與阿德勒的“個體心理學(xué)”（偽科學(xué)）相比較，意在表達可以被證偽的學(xué)說才是真正的科學(xué)理論，關(guān)鍵不在于精確性或可測量性，而是可證偽性。阿德勒的個體心理學(xué)看起來可以解釋發(fā)生著的每事每物，即使遇到看似不符合其個體心理學(xué)說的案例，阿德勒也能直接套用他的理論。波普爾列舉了兩個截然不同的的人類行為的例子：“一個人為了淹死一個小孩而把它推入水中；另一個人為了拯救這個孩子而犧牲自己的生命。”[11]根據(jù)阿德勒理論，“第一個人具有自卑感（因而可能產(chǎn)生了自我證明敢于犯罪的要求），第二個人也是這樣（他的要求是自我證明敢于救這個孩子）。”[12]由此我們來設(shè)想一下，還有哪些人類行為是不可以用阿德勒的心理學(xué)解釋的。而愛因斯坦引力理論的預(yù)測是可以被證偽的，雖然當(dāng)時沒有測量條件使我們對結(jié)果作出完全確信的判斷，但該理論存在被駁倒的可能性（預(yù)測結(jié)果與實際不相符時，理論就會被否定）。與原理論矛盾的預(yù)期事件的存在凸顯原理論的科學(xué)價值。所以，（如蒯因所提的）為了保留受檢假說修改輔假設(shè)使其免于被反駁是可以辦到的（波普爾稱之為“約定主義曲解”），代價是降低受檢假說在科學(xué)中的地位。

同強迪昂——蒯因論題的整體觀相反，波普爾認(rèn)為，我們的每一假設(shè)的確都會受到懷疑，但是批判一定是零碎的，同時懷疑所有的假說是不可能的。當(dāng)我們針對某一個假說提出懷疑時，其他的假說則作為背景知識被我們暫時承認(rèn)，這是出于實用角度。（在這里他提出了一個生動的調(diào)侃：“如果我們一定要從亞當(dāng)那里開始，我想我們沒有理由能比亞當(dāng)前進得更多。”[13]）波普爾強調(diào)，證偽主義并不接受作為背景知識的假說，他不是承認(rèn)這些背景知識是確證的，而是準(zhǔn)備一點一點進行批判。由于公理化系統(tǒng)的獨立性——某一個公理不可能由其他公理導(dǎo)出——發(fā)現(xiàn)反例是因為哪個假說造成是可能的，比如找到這樣一個模型，它滿足除一個理論整體中某個獨立公理外的其他公理，這一模型就是這一獨立公理的反例。

波普爾認(rèn)為的科學(xué)發(fā)展模式是：提出問題——各種相互競爭的理論、猜想和假設(shè)出現(xiàn)——實驗、證偽、糾錯——新問題的循環(huán)。即科學(xué)不是通過觀察和歸納積累的，而是通過證偽。科學(xué)家針對問題提出可以被證偽的假說，然后尋找與這些假說相悖的理論，實驗證明該假說是否為假，如果為假，則提出新的假設(shè)，這樣不斷循環(huán)直到假說被證明為真，科學(xué)在此過程中得到積累和發(fā)展。但是波普爾的證偽學(xué)說完全拋棄了歸納法，只依賴證偽法也是走上了另一個極端。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

第三章 科學(xué)實在論面對的悲觀歸納的挑戰(zhàn)與回應(yīng)第一節(jié) 悲觀歸納對無奇跡論證的挑戰(zhàn)

彭加勒在《科學(xué)與假設(shè)》中提到了早期悲觀歸納：科學(xué)理論的頻繁更迭對一些外行人造成了沖擊。在一些年代某些時間段成功的科學(xué)理論相繼被后來的更為成熟的理論拋棄，“他們看到廢墟堆積在廢墟之上；他們預(yù)見今天風(fēng)靡一時的理論不久也會遭到同樣的命運，因此他們得出結(jié)論說，這些理論是完全無用的[14]。”這就是所謂的“科學(xué)破產(chǎn)”說。這種“科學(xué)破產(chǎn)”論就是早期的悲觀歸納說。的確，科學(xué)史就是不斷推翻舊理論，發(fā)展新理論的歷史。按照現(xiàn)在的理論發(fā)展程度，過去的很多理論都不是正確的。勞丹以此反駁認(rèn)識論實在論：假設(shè)我們現(xiàn)在提出的科學(xué)理論為真，那么過去存在大量與現(xiàn)在理論矛盾的理論，則這些過去理論為假，根據(jù)歸納法，現(xiàn)在大多的科學(xué)理論相對未來的理論也可能為假。

基于“最佳解釋推理”，科學(xué)實在論者進行“無奇跡論證”的辯護。“最佳解釋推理”的雛形是皮爾士的“溯因推理”，1965年，這個名詞首次出現(xiàn)在哈曼的文章《最佳解釋推理》中，哈曼指出，進行最佳解釋推理時，如果一個假設(shè)可以支持已知事實，那么這個假設(shè)就是真的。當(dāng)然，一個已知事實可以存在多個假設(shè)支持，最佳解釋推理就是在這些假設(shè)中選擇最具解釋力的最佳假設(shè)。如何選擇最具解釋力的假設(shè)，利普頓認(rèn)為，要解釋為什么是假設(shè)1而不是假設(shè)2，我們可以用非假設(shè)2代替假設(shè)2，引用假設(shè)1和假設(shè)2之間原因上的差別，這個原因構(gòu)成了假設(shè)1和假設(shè)2的預(yù)測缺乏。也就是說，利普頓并不是在回答“為什么是這個”的問題，不是因果探討，而是回答“為什么是這個而不是那個”[15]。普特南在1975年出版的《數(shù)學(xué)、物質(zhì)和方法》中從正面對科學(xué)實在論進行了論證：“它是唯一不使科學(xué)成功成為奇跡的哲學(xué)。成熟科學(xué)理論中的詞項典型地有指稱，成熟科學(xué)中被接受的理論典型地有指稱，同一個詞項即使出現(xiàn)在不同的理論中也指稱同一個對象——這些陳述并非被看作必然真理，而是被看作科學(xué)成功的唯一科學(xué)說明的一部分，因而被看作是科學(xué)及其與對象之間關(guān)系的恰當(dāng)描述的一部分。”所謂“奇跡”是不能由自然原因單獨解釋的事件。當(dāng)我們稱一個事件為奇跡的時候，我們通常認(rèn)為它需要一些人類行為和自然原因無法企及的東西作為它的原因。“奇跡”通常和神話聯(lián)系在一起，一些有神論利用奇跡支持他們的神圣性。科學(xué)則避免用奇跡證明它的成功，普特南所謂科學(xué)實在論“是唯一不使科學(xué)成功成為奇跡的哲學(xué)”就是將科學(xué)成功的解釋訴諸科學(xué)實在論。經(jīng)驗可以驗證某些科學(xué)理論假說是成功的，并且一些科學(xué)理論可以貝用來解釋現(xiàn)象，也就是說這些最佳的科學(xué)理論為真，否則只能說科學(xué)的成功是奇跡。

勞丹認(rèn)為科學(xué)實在論思想可以被劃分為三類：第一類是本體論的實在論，也就是說除了作為認(rèn)識主體的人，世界上還存在另外的、獨立的實在；第二類是語義學(xué)的實在論，也就是承認(rèn)關(guān)于自然規(guī)律的揭示或科學(xué)理論是非真即假的。第三類是認(rèn)識的實在論，主張我們可以把已經(jīng)得到目前確證的所謂最佳的科學(xué)理論當(dāng)作真理。

勞丹贊成前兩種實在論，反對最后一種。他把認(rèn)識的實在論的觀點概括為主要五點：（R1）成熟的科學(xué)理論趨近真理，并且在針對同一問題的理論中后繼的理論比它先前的理論更接近真理。（R2）如果一個科學(xué)理論近似為真理，那么其中包含的一些核心術(shù)語一定有所指稱。也就是說，成熟理論的本體論體系對應(yīng)的物質(zhì)是真實存在的。（R3）在現(xiàn)在的成功科學(xué)理論體系中包含它的前驅(qū)理論，前驅(qū)理論中的某些理論關(guān)系和指稱作為一種極限情況存在。（R4）前驅(qū)理論為什么在一定范圍內(nèi)是成功的，需要它的后繼理論（現(xiàn)在被人們廣泛接受的）給出解釋。（R5）前面一到四的論點構(gòu)成了解釋科學(xué)成功原因的最佳理論。“科學(xué)經(jīng)驗上的成功（在有詳細(xì)解釋和精確預(yù)言的意義上）會給實在論提供嚴(yán)格經(jīng)驗上的確證。”[16]勞丹對此論證的反駁始于對成功概念的質(zhì)疑。他認(rèn)為無奇跡論證中對成功概念的定義十分模糊，它基于實用主義的觀點，可以說，如果一個理論是可行的或可用的，那這個理論就是成功的，標(biāo)準(zhǔn)在于理論作出成功的預(yù)測和對自然有效的干預(yù)。但是，勞丹認(rèn)為，實在論者為了達到辯護目的，避開了嚴(yán)格和直接的成功概念，而是寬容地認(rèn)為只要一個理論在解釋中發(fā)揮作用，有過確證的預(yù)測，它就是成功的。然而即使按照普特南的寬容原則，科學(xué)史上都有充分的經(jīng)驗表明真實指稱論是顯然失敗的。比如道爾頓理論中關(guān)于原子的錯誤假設(shè)和玻爾電子理論的缺陷。按照R2，如果一個理論是成功的，那么它的核心術(shù)語是真正有所指稱的。具體說來是關(guān)于某物的后來的成功理論保留了與其相繼的之前理論的指稱，之前的理論作為一種極限情況被后來的理論所包含。基于這個問題的經(jīng)驗性質(zhì)，為了提出對它的反駁，我們只需考察科學(xué)史上的例子——哪些理論曾經(jīng)是成功的，但按照現(xiàn)在的觀點卻是無指稱的，比如燃素理論，燃素理論對燃燒現(xiàn)象做了顛倒的解釋，認(rèn)為火是由無數(shù)細(xì)小而活潑的微粒構(gòu)成的物質(zhì)實體，物質(zhì)燃燒時釋放燃素，被空氣吸收。燃素理論把化合的過程描述成分解的過程，卻能夠很好得解釋大多數(shù)的化學(xué)現(xiàn)象，比如物體只有在空氣中才能燃燒。勞丹得出結(jié)論：指望真實指稱論在科學(xué)實在論中起作用是不可靠的（成功的指稱不是理論成功的必要條件），因為要求某個理論的中心術(shù)語有真值指稱，并不需要這個理論的成功性作前提，而成功的科學(xué)理論“也不保證該理論的全部或大多數(shù)中心術(shù)語都有指稱”[17]。由此可以發(fā)現(xiàn)，無論理論包含的指稱是否為真，科學(xué)理論在經(jīng)驗上的成功與否都是不受影響的。即使實在論者推脫燃素理論屬于不成熟的科學(xué)，因而不會對實在論觀點構(gòu)成威脅，我們也可以說，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，同樣的命運怎么不會落到今天實在論者認(rèn)為是成熟理論的頭上呢。

關(guān)于R3，后繼理論把前驅(qū)理論作為一種極限情況包含在內(nèi)，后繼理論保留前驅(qū)理論的術(shù)語指稱，勞丹也用歷史事例進行反駁：哥白尼天文學(xué)沒有保留托勒密天文學(xué)和光學(xué)的核心結(jié)構(gòu)，富蘭克林的電學(xué)理論作為后繼理論也未把它的前驅(qū)理論作為一種極限情況包含在自身內(nèi)，相對論摒棄了以太的內(nèi)涵，熱力學(xué)結(jié)構(gòu)沒有保留統(tǒng)計力學(xué), 達爾文的機體再生理論沒有作為一種極限情況被包含在現(xiàn)代遺傳學(xué)理論體系中，“光的波動理論不適用于微粒光學(xué)的機制, 現(xiàn)代胚胎學(xué)幾乎未吸收任何經(jīng)典胚胎學(xué)的構(gòu)成成分。”[18] 氧化學(xué)說沒有保留“燃素”名詞，相對論學(xué)說也沒有保留“以太”名詞。可見，后繼理論多對其前驅(qū)理論采取舍去的態(tài)度，這些事實是對科學(xué)理論的連續(xù)性的打擊。

第二節(jié) 對悲觀歸納的回應(yīng)——結(jié)構(gòu)實在論

在悲觀歸納的反駁下，科學(xué)實在論者對科學(xué)理論的分析由整體轉(zhuǎn)向了局部，從理論具體內(nèi)容轉(zhuǎn)向?qū)?nèi)容背后結(jié)構(gòu)的辯護，這也是當(dāng)代科學(xué)實在論辯護發(fā)展的主要趨勢。**年約翰·沃若爾在文章《結(jié)構(gòu)實在論：兩個世界的最好出路》中指出，結(jié)構(gòu)實在論是悲觀歸納和無奇跡論證這兩個世界的最佳選擇。一方面，沃若爾認(rèn)為悲觀歸納提出的科學(xué)理論變化中的不連續(xù)性問題確實存在，另一方面，他認(rèn)為我們的確獲得了關(guān)于世界的真理。

關(guān)于悲觀歸納提出的科學(xué)理論變化是個非連續(xù)性過程，沃若爾認(rèn)為它并非完全非連續(xù)，如果說在理論內(nèi)容上科學(xué)變化是非連續(xù)的，那么眾多數(shù)學(xué)公式被保留則是一個事實。以麥克斯韋的電磁場理論為例，從菲涅爾的以太理論到麥克斯韋的電磁場理論，雖然看起來后者是對前者的徹底顛覆（指稱的變化），但是從以太理論到電磁場理論暗含連續(xù)性，不僅僅是新的理論吸收舊理論的成功經(jīng)驗，更重要的是結(jié)構(gòu)的連續(xù)性而不是內(nèi)容的連續(xù)性，即一些數(shù)學(xué)公式的被保留。以太學(xué)說之所以能夠作出一些正確的預(yù)測不是奇跡，也不應(yīng)該把它完全歸結(jié)于巧合，它里面一定暗含一些數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)是對光學(xué)的正確解釋。沃若爾的結(jié)構(gòu)實在論也表明科學(xué)實在論由全局的訴求走向局部化，尋找適應(yīng)自身的局部化解釋，將原來最佳理論的全部實在限定為數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)的實在。受新康德主義影響，沃若爾認(rèn)為不可觀察客體并非科學(xué)所能達到的，無論客體是否存在，我們都無法接近它，我們唯一能夠知曉的是這些不可觀察物之間的關(guān)系，用科學(xué)描述的話就是一些數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)，這些數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)在科學(xué)變革中是不變的，因為它們是世界結(jié)構(gòu)的真實反映。

理論取得預(yù)測的成功，揭示不可觀察實體之間的關(guān)系，數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)起根本性作用。然而，問題在于，脫離理論內(nèi)容，數(shù)學(xué)公式本身并不能做獨立預(yù)測，依靠數(shù)學(xué)公式的連續(xù)性為科學(xué)實在論作辯護不是一個可行的立場。希羅斯（S. Psillos)認(rèn)為，在科學(xué)理論的更替中數(shù)學(xué)公式和針對數(shù)學(xué)公式的物理解釋是一起被保留下來的。這些被保留下來的數(shù)學(xué)公式必須被證明它們能夠傳達關(guān)于不可知物關(guān)系的實在論述，它們的確是這些實體真正關(guān)系的表征，否則，拋除理論內(nèi)容，數(shù)學(xué)公式其實就是一些符號的排列組合，也許這些數(shù)學(xué)公式的殼的存在也可能知識為了方便。數(shù)學(xué)公式被用來預(yù)測的時候是包裹著理論內(nèi)容的。的確，一個成功的預(yù)測為假說提供可信度，而且數(shù)學(xué)供述和它的理論內(nèi)容應(yīng)該共享這種可信度。沃若爾認(rèn)為結(jié)構(gòu)實在論是對科學(xué)理論地位唯一有效的說明，它支持了兩個世界（科學(xué)實在論和反實在論）的最佳理論辯護（無奇跡論證和悲觀元歸納）：在承認(rèn)科學(xué)理論變革存在不連續(xù)的同時保證了無奇跡論證。然而，沃若爾提出的結(jié)構(gòu)實在論如果是改編的無奇跡論證，不能拋開理論內(nèi)容將預(yù)測的成功歸于數(shù)學(xué)公式，還應(yīng)包含理論內(nèi)容，這與他想要改造的科學(xué)實在論便別無二致了；如果不采用無奇跡論證法，那么最終沃若爾的結(jié)構(gòu)實在論也不免走上工具主義之路。

我們依靠數(shù)學(xué)公式的解釋推測遠離可感可經(jīng)驗世界的實體，隨著對實體的描述不斷增加，我們對實體的知識也在不斷接近它本身，因此，沒有理由說我們無法知曉這些不可經(jīng)驗實體的本體而只能掌握其結(jié)構(gòu)。

科學(xué)的發(fā)展史范文第5篇

關(guān)鍵詞：人機交互；計算機科學(xué)；發(fā)展

信息傳遞是指人們通過聲音、文字、圖像或者動作來達到相互溝通消息的目的，而人與計算機交互現(xiàn)在的還是屬于通過忍受操作來實現(xiàn)的，還遠遠沒有達到人類之間通過聽覺與視覺以語言、表情、手勢和體勢進行以達到能像人與人交互那樣自然 、準(zhǔn)確和快捷的目的。人機交互方式的變革將引領(lǐng)計算機科學(xué)的發(fā)展，實現(xiàn)人機交互能達到人與人交互那樣的效果。

一、簡介

人機交互是指人與計算機之間使用某種對話語言，以一定的交互方式，為完成確定任務(wù)的人與計算機之間的信息交換過程，其主要功能是通過可輸入、輸出的設(shè)備和相應(yīng)的軟件來完成的。人機界面是指人和機器在信息交換和功能上接觸或互相影響的領(lǐng)域或稱界面所說人機結(jié)合面。人機交互和用戶界面有緊密的聯(lián)系，是實現(xiàn)人機交互的的“通道”，人機交互方式的發(fā)展需要計算機人機界面的發(fā)展。計算機的發(fā)展不僅是處理器速度、存儲器容量飛速發(fā)展的歷史，也是不斷改善人機交互技術(shù)的歷史，同樣，人機交互方式的變革也對計算機的發(fā)展具有重要作用。

二、人機交互的發(fā)展情況

人機交互的發(fā)展伴隨著計算機科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，經(jīng)歷四個階段，即早期的手工作業(yè)階段；作業(yè)控制語言及交互命令語言階段；圖形用戶界面階段；網(wǎng)絡(luò)用戶界面的出現(xiàn)階段。每個階段都有各自鮮明的特點，并串聯(lián)成計算機人機交互方式變革的發(fā)展史。從人機交互設(shè)備的進步來看人機交互的發(fā)展情況，人機交互方式經(jīng)歷了鼠標(biāo)鍵盤人機交互方式—多點多點觸摸的人機交互方式—自然、高效的多通道交互方式，進一步實現(xiàn)了人與計算機之間快速、準(zhǔn)確的信息交換過程。

2.1鍵盤和鼠標(biāo)人機交互方式

自從計算機誕生開始，最早的人機交互方式是通過“卡槽”來實現(xiàn)信息的定位的。隨著鍵盤蛇鼠標(biāo)的誕生，鍵盤和鼠標(biāo)的人機交互組合一直從PC時代一直延續(xù)到互聯(lián)網(wǎng)時代，在現(xiàn)在大多數(shù)計算機用戶的主要的人機交互方式，相比“卡槽”和純鍵盤時代，已經(jīng)取得了長足的進步，在一定程度上使得人機交互變得更加方便快捷。

2.2多點觸摸的人機交互方式

在硬件設(shè)備和軟件極大發(fā)展的支持下，發(fā)展出了多點人機交互方式，即是允許用戶同時通過多個手指來控制圖形界面的一種技術(shù)。多點觸摸技術(shù)改變了原來人和信息之間的交互方式，可以實現(xiàn)多點、多用戶、同一時間直接與虛擬環(huán)境進行交互。相比鍵盤和鼠標(biāo)相結(jié)合的人機交互模式更加智能化，進一步貼近人的交流方式和行為特點，既可以實現(xiàn)信息的交換過程，又能增加用戶體驗，滿足需求。

2.3自然、高效的多通道交互方式

多通道交互是近幾年迅速發(fā)展起來的的人機交互技術(shù)，它允許用戶利用自身的內(nèi)在感覺和認(rèn)知技能，使用多個交互通道（語言、表情、手勢等），以并行、非精確方式與計算機系統(tǒng)進行交互來提高人機交互的自然性和高效性。現(xiàn)在多通道交互方式技術(shù)不少已經(jīng)得到實用，但是應(yīng)用程度和范圍并不廣泛，還具有很的前景。

三、人機交互發(fā)展趨勢

盡管隨著科技的進步計算機的計算能力、存儲能力和多媒體處理能力已經(jīng)有了很大的發(fā)展，但是并沒有改變“以計算機為中心”的人機交互方式，并不是很符合人們主要依靠語音和視覺的交互習(xí)慣。這樣的人機交互方式與計算機軟件功能的靈活性形成了巨大反差，這是促使人們不斷探索更為自然的人機交互方式和技術(shù)手段的先決條件。

人機交互方式變革必將沿著“以計算機為中心”的人機交互方式向“以人為中心”的人機交互方式轉(zhuǎn)變，使人與計算機的信息交互達到人與人之間交流那樣自然和諧。自然用戶界面是人機交互方式變革的的理想界面，它的實現(xiàn)是計算機科學(xué)發(fā)展的標(biāo)識。一方面，人機交互方式變革引領(lǐng)用戶界面革命，另一方面，計算機科學(xué)發(fā)展又為人機交互提供條件。

要實現(xiàn)“計算機為中心”到“以人為中心”的人機交互方式轉(zhuǎn)變，就要達到人以語言、文字、圖像、手勢、表情等自然方式與計算機打交道的要求。將來用戶無論是在辦公室、家中還是在旅行的路上都可以通過移動或者固定電話與語音門戶網(wǎng)站進行自動對話，實現(xiàn)信息的人機交互，從而使“瀏覽”互聯(lián)網(wǎng)的過程不再局限于計算機。未來交互環(huán)境將由桌面轉(zhuǎn)向無處不在的物理空間；交互方式從命令方式轉(zhuǎn)變?yōu)楦兄绞剑唤换ヌ幚?命令+參數(shù)變?yōu)樯舷挛睦斫夂徒?jīng)驗捕捉；這就需要新的交互設(shè)備、界面范式、界面開發(fā)方法和工具來實現(xiàn)視覺交互技術(shù)、語音交互技術(shù)、虛擬現(xiàn)實交互技術(shù)、增強現(xiàn)實交互技術(shù)、多通道交互技術(shù)。

四、結(jié)語

人機交互方式的變革是對未來新興產(chǎn)業(yè)的形成和發(fā)展具有引領(lǐng)作用，是未來高技術(shù)更新?lián)Q代的重要基礎(chǔ)。一場由人機交互變革帶來的革命，不僅改變我們和計算機交互的方式，達到人機交互的和諧，也更將徹底變革計算機的未來。

參考文獻：

[1]董士海. 人機交互的進展及面臨的挑戰(zhàn)[J]. 計算機輔助設(shè)計與圖形學(xué)學(xué)報，2004.