基于库恩理论谈计算机科学与技术的跨越式发展

    随着计算机及信息技术的不断发展，对于计算及科学与技术的进步程度及速度的衡量方法的研究越来越受到相关工作及研究人员的关注。库恩提出的科学革命模式就是一种以模式的形式将计算机科学与技术的发展趋势表现出来的一种方法[1]。基于此论文基于库恩理论对计算机科学与技术的跨越式发展进行了较为系统的研究。

一、库恩理论概述

    库恩理论主要是对科学的动态发展状况进行了一个较为系统的论述。该理论冲破了古典经验论，指出科学之所以能够成为科学或称之为科学就是因为范式的形成的理念。库恩理论诞之后，不仅被广泛应用于科学技术发展的各个领域，而且有效地促使相关工作人员在范式的指导下从事科技工作。所以，从这个角度上来说科恩理论的提出具有十分重要的理论与实践意义。其实，库恩提出的理论主要包括：前范式科学理论，常规科学理论及科学革命理论，其中科学革命理论也称为新常规科学理论。而科学革命实质上就是新的范式来替代旧的范式的一个过程，新旧范式之间是不可以通约的[2]。

二、基于库恩理论的计算机科学与技术的发展历程分析

    基于库恩理论的计算机科学与技术的发展历程可以分为三个时期，即计算机科学与技术前科学时期、计算机科学与技术常规科学时期、计算机科学与技术革命时期。

    首先，对于第一个时期来说，也可以大致归纳于三个阶段——计算工具的发展阶段、机械式计算机的发展阶段、继电器式计算机发展阶段。由此也可以看出，计算机科学与技术前科学时期的时间跨度比较大，而且各种思想和学派比较繁杂。不论是计算工具阶段、机械式计算机阶段还是继电器式计算机发展阶段都没有系统的结构，也没有相关的指导理论，所以整个的发展来看，方向非常地模糊，发展进度的衡量标准也不明确。而这些都是库恩的前科学时期的典型特点。虽然，计算机科学与技术的前发展阶段存在很多突出的问题，但是这个阶段的一些基本原理和基本思想是现代常规科学时期的电子计算机的发展的基础。

    其次，计算机科学与技术常规科学时期。在这个时期人类历史上真正的第一台电子计算机诞生，而且理想计算机理论和计算机体系结构的提出，为计算机的发展提供了一定的理论标准，计算机科学与技术的发展形成了一个相对稳定的范式，这个范式的形成，有效地促进了计算机的快速发展。在这个时期计算机的演变经历了电子管时代、晶体管时代、集成电路时代、大规模集成电路时代、智能计算机等阶段[3]。

    第三，计算机科学与技术的革命时期。这个时期虽然计算机的发展非常地迅速，而且功能也在不断地完善。但是计算机科学与技术的发展与摩尔定律密切相关。有相关专家在回顾40年来半导体芯片行业的发展中提出在今后的几年里摩尔定律可能还可以适用。但是，如果晶体管电路的性能接近极限的话摩尔定律将走到尽头并有可能完全失效。所以，很多专家预言，一旦摩尔定律走到尽头，电子计算机科学与技术发展的革命必然到来。

三、基于库恩理论计算机科学与技术跨越式发展的可能性分析

    通过上面的分析可以看出范式其实是一种相对稳定的模式，一般来说一种范式要被测底地推翻必须有一个长期积累的过程。必须要一定的量变才会引起最终的质变，一种旧的范式才能被一种新的范式替代。而单个的事实或单个事件通常不能证实或推翻一种范式。所以，对于计算机科学与技术来说，只有当旧的范式不能满足实际需求的时候，而且有更好地范式代替旧的范式时，才会出现新旧范式的更替。所以，从这个意义上来说科学革命的实质就是新旧范式的转化、过渡或者更替。

    同时，计算机计算机科学与技术的发展存在很大的潜在威胁性，所以很多相关工作者及科技研究人员，都在致力于研究一些新材料和新技术。如果这些新材料和新技术的研究能够在危机出现之前研究出成果的话，就可以有效地避免危险的出现。这样就可以有效地实现计算机科学与技术的跨越式发展，计算机科学与技术就可以从以电子计算机为标志的常规科学阶段，直接进入新的常规科学阶，而这必将加速计算机科学与技术的发展。现阶段人们正在着力研究的新领域包括：光子计算机、量子计算机、DNA计算机等。

四、结语

    通过论文的分析可以看出，库恩理论的提出揭示了计算机科学与技术发展的内在规律，基于库恩理论的计算机科学与技术的发展历程可以分为前科学时期、常规科学时期以及科学与技术革命时期三个时期，而且基于库恩理论计算机科学与技术跨越式发展的可能性很大。最后，希望论文的研究为相关工作者及研究人员提供一定的借鉴与参考价值。

【参考文献】

[1] 杨玉成.拉卡托斯的研究纲领和经济学方法论[J].自然辩证法研究,2011,(2).

[2] 陈红.科学哲学的演变和信息系统认识论[J].系统辩证法学报,2012,(4).

[3] 王士舫,等.科学技术发展简史[M].北京:北京大学出版社,2011.