浅谈自然辩证法对计算机科学研究意义.docxVIP

姓名：司嘉伟 学号：1100379181 浅谈自然辩证法对计算机科学研究的意义 【摘要】计算机科学是自然科学的一个分支。如同其他自然科学一样，我们要对材料进行观察, 构建抽象概念, 形成基本假设(理论) , 不断追求对理论的证伪从而推进其发展。在研究方法上计算机科学还严格遵循科学的可操作性和可验证性。因此自然辩证法对计算机科学研究具有普遍指导意义。 【关键字】自然辩证法 计算机科学 科学理论 【引言】自然辩证法作为辩证唯物主义哲学的分支学科, 是把自然界、自然科学技术研究的普遍方法和自然科学技术的整体作为自己的研究对象,它主要是研究自然界的本质及其发展的普遍规律,研究人类认识自然和改造自然的一般方法,研究自然科学技术的本质及其发展的普遍规律。 自然辩证法简介。 自然辩证法，是马克思主义对于自然界和科学技术发展的一般以及人类认识自然改造自然的一般方法的科学，是辩证唯物主义的自然观、科学技术观、科学技术方法论[1]。它以人与自然的关系作为贯彻其研究全过程的中心线索，总结了自然界发展的总规律，人与自然相互作用的规律，科学技术发展的一般规律，科学技术研究的方法。马克思主义自然辩证法主要分为自然论、科学与科学方法论、技术与技术方法论和科学技术与社会四个部分。 在自然观上，自然辩证法克服了传统的自然观认识上的直观、思辨上的局限以及近代自然观的形而上学与机械论，对自然界的根本看法和观点作出了即唯物又辨证的回答。 在科学认识论和方法论方面，马克思和恩格斯克服了先验论的形而上学和唯理论的唯心主义倾向，将归纳法和演绎法辨证的结合[2]。第一次将社会实践放到认识论和方法论的首要地位，强调了实践的重要作用，从方法论的高度阐明了科学研究的一般方法。 在科学技术观方面，马克思和恩格斯深刻的揭示了科技自身发展的内在逻辑，并且把科技的发展作为一种社会现象来考察。社会的需求，特别是经济的、生产的需求推动科技的发展；而科技的发展又推动了社会历史的前进。从而，把辨正唯物主义和历史唯物主义贯串于对科技的认识之中。 计算机科学的基本特征。 一门学科要成为真正意义上的科学, 必须满足以下几个条件: (1)有客观的研究对象; (2) 有科学的研究方法; (3)有系统的科学理论。 科学有一条基本的要求, 就是科学的研究对象它必须是可以证明的, 当然证明的过程必须是科学的,符合逻辑的。比如电子、原子、光子，都是不可见的,但是我们可以通过科学实验来证明它的存在。计算机科学是研究 HYPERLINK /view/629336.htm \t _blank 计算机系统结构、程序系统（即 HYPERLINK /view/37.htm \t _blank 软件）、人工智能以及计算本身的性质和问题的一门学科。 科学的研究方法指的是其研究过程是可以操作的、可以重复的、可以验证的，而且这些方法必然遵循数学的规则和逻辑学的规则, 并且将数学和逻辑学作为研究推演中最为重要的基本法则。计算机科学的研究方法多种多样，以软件工程为例，研究的方法主要有需求分析，规约，设计，编程，系统集成，测试，文档生成，维护。然而，每种方法都采用严格的数学语言，具有精确的数学语义，这在计算机科学中被称为形式化方法[3]。 最后,要有科学理论。科学的理论是用来解释对象背后的深层规律。科学理论反映了人类对自然界本质规律的认识, 它借助于一系列概念、判断和推理,有时还运用形式化的语言表达出来。科学理论是实践检验过的系统知识。没有科学理论的学科就不是科学。计算机科学的主要理论包括计算理论、计算几何学、并行计算问题、程序设计语言理论及人工智能等。 科学的理论有以下三个基本特征: 首先是内容上的客观真理性, 并且理论本身具有可证伪性。理论总是相对的, 不仅在时间上是相对的,而且在解释的范围上也是相对的。也就是说，总有一天现在的理论要被修正或彻底推翻，而且理论总是在一定的范围内有效，超出了适用的范围，真理也就不再是真理了。以公钥密码学为例，公钥密码学是建立在各类复杂的数学问题上的，如大数的质因子分解或椭圆取消问题等。在经典计算机体系内，这些难题是无法解决的，这也构成了公钥密码的安全基础。然而量子计算却对这些数学问题构成了致命的威胁。在量子计算领域，RSA、ECC这些密码算法不再安全，从而导致了量子密码学的产生和发展。 其次是结构上的逻辑完备性。要有可操作性、可重复性和可验证性。一段正确的代码一定有稳定的鲁棒性；相同的输入会产生相同的输出；对于同一段程序来说，只要输入不变，不仅输出不变，而且每一步运算、每一次循环的结果都不会发生变化。 第三是功能上的科学预见性。理论可以用来预测事物发展的可能性。在计算机科学领域，摩尔定律是最著名的预见性理论。摩尔定律由英特尔的创始人戈登.摩尔提出，其内