基于庫恩理論談計算機科學與技術的跨越式發展

楊宏亮

摘 要 論文首先對庫恩理論進行了一個系統的概述，并分析出庫恩理論揭示的科學技術發展的內在規律，基于此論文應用庫恩理論系統分析了計算機科學與技術的發展歷程，并以此預測計算機科學與技術跨越式發展的可能性。

關鍵詞 庫恩理論 計算機科學與技術 跨越式發展

中圖分類號：TP3 文獻標識碼：A

0 引言

隨著計算機及信息技術的不斷發展，對于計算機科學與技術的進步程度及速度的衡量方法的研究越來越受到相關工作及研究人員的關注。庫恩提出的科學革命模式就是一種以模式的形式將計算機科學與技術的發展趨勢表現出來的一種方法。①此論文基于庫恩理論對計算機科學與技術的跨越式發展進行了較為系統的研究。

1 庫恩理論概述

庫恩理論主要是對科學的動態發展狀況進行了一個較為系統的論述。該理論沖破了古典經驗論，指出科學之所以能夠成為科學或稱之為科學就是因為范式的形成的理念。庫恩理論誕生之后，不僅被廣泛應用于科學技術發展的各個領域，而且有效地促使相關工作人員在范式的指導下從事科技工作。所以，從這個角度上來說科恩理論的提出具有十分重要的理論與實踐意義。其實，庫恩提出的理論主要包括：前范式科學理論，常規科學理論及科學革命理論，其中科學革命理論也稱為新常規科學理論。而科學革命實質上就是新的范式來替代舊的范式的一個過程，新舊范式之間是不可以通約的。②

2 基于庫恩理論的計算機科學與技術的發展歷程分析

基于庫恩理論的計算機科學與技術的發展歷程可以分為三個時期，即計算機科學與技術前科學時期、計算機科學與技術常規科學時期、計算機科學與技術革命時期。

首先，對于第一個時期來說，也可以大致歸納于三個階段——計算工具的發展階段、機械式計算機的發展階段、繼電器式計算機發展階段。由此也可以看出，計算機科學與技術前科學時期的時間跨度比較大，而且各種思想和學派比較繁雜。不論是計算工具階段、機械式計算機階段還是繼電器式計算機發展階段都沒有系統的結構，也沒有相關的指導理論，所以整個的發展來看，方向非常地模糊，發展進度的衡量標準也不明確。而這些都是庫恩的前科學時期的典型特點。雖然，計算機科學與技術的前發展階段存在很多突出的問題，但是這個階段的一些基本原理和基本思想是現代常規科學時期的電子計算機發展的基礎。

其次，計算機科學與技術常規科學時期。在這個時期人類歷史上真正的第一臺電子計算機誕生，而且理想計算機理論和計算機體系結構的提出，為計算機的發展提供了一定的理論標準，計算機科學與技術的發展形成了一個相對穩定的范式，這個范式的形成，有效地促進了計算機的快速發展。在這個時期計算機的演變經歷了電子管時代、晶體管時代、集成電路時代、大規模集成電路時代、智能計算機等階段。③

第三，計算機科學與技術的革命時期。這個時期雖然計算機的發展非常地迅速，而且功能也在不斷地完善。但是計算機科學與技術的發展與摩爾定律密切相關。有相關專家在回顧40年來半導體芯片行業的發展中提出在今后的幾年里摩爾定律可能還可以適用。但是，如果晶體管電路的性能接近極限的話摩爾定律將走到盡頭并有可能完全失效。所以，很多專家預言，一旦摩爾定律走到盡頭，電子計算機科學與技術發展的革命必然到來。

3 基于庫恩理論計算機科學與技術跨越式發展的可能性分析

通過上面的分析可以看出范式其實是一種相對穩定的模式，一般來說一種范式要被徹底地推翻必須有一個長期積累的過程。必須要一定的量變才會引起最終的質變，一種舊的范式才能被一種新的范式替代。而單個的事實或單個事件通常不能證實或推翻一種范式。所以，對于計算機科學與技術來說，只有當舊的范式不能滿足實際需求的時候，而且有更好地范式代替舊的范式時，才會出現新舊范式的更替。所以，從這個意義上來說科學革命的實質就是新舊范式的轉化、過渡或者更替。

同時，計算機科學與技術的發展存在很大的潛在威脅性，所以很多相關工作者及科技研究人員，都在致力于研究一些新材料和新技術。如果這些新材料和新技術的研究能夠在危機出現之前研究出成果的話，就可以有效地避免危險的出現。這樣就可以有效地實現計算機科學與技術的跨越式發展，計算機科學與技術就可以從以電子計算機為標志的常規科學階段，直接進入新的常規科學階段，而這必將加速計算機科學與技術的發展。現階段人們正在著力研究的新領域包括：光子計算機、量子計算機、DNA計算機等。

4 結語

通過論文的分析可以看出，庫恩理論的提出揭示了計算機科學與技術發展的內在規律，基于庫恩理論的計算機科學與技術的發展歷程可以分為前科學時期、常規科學時期以及科學與技術革命時期三個時期，而且基于庫恩理論計算機科學與技術跨越式發展的可能性很大。最后，希望論文的研究為相關工作者及研究人員提供一定的借鑒與參考價值。

注釋

① 楊玉成.拉卡托斯的研究綱領和經濟學方法論[J].自然辯證法研究，2011，（2）.

② 陳紅.科學哲學的演變和信息系統認識論[J].系統辯證法學報，2012，（4）.

③ 王士舫，等.科學技術發展簡史[M].北京：北京大學出版社，2011.