HI,欢迎来到好期刊网,发表咨询:400-888-9411 订阅咨询:400-888-1571证券代码(211862)

自动控制类论文集锦9篇

时间:2023-03-25 10:43:29

自动控制类论文

自动控制类论文范文1

关键词:自动化控制;课程;教学体系;思考

一、自动化学科专业培养目标与课程体系定位

培养目标定位很重要,涉及自动化学科的发展和人才适应市场的需求问题。钱学森认为,MIT是培养优秀工程师的学校,而CIT是培养总工程师的学校。即使像清华与北航同属研究型一类大学,由于行业背景不一,自动化学科专业培养目标和特色亦不相同。因此,对于不同地区、不同层次、不同基础的高等学校,应该有不同的专业培养目标定位、不同的质量要求和标准。

根据联合国教科文组织对人才培养分类的方法,考虑到所设专业高等教育人才培养的多样性,结合当前我国自动化学科专业高等教育现状,可分为“研究型”、“教学研究型”、 “教学主导型”、“职业技术型(专科自动化类专业)”四种类型。为此,建议自动化学科专业按下述四种类型分别定位。

1.研究型大学——以培养自动化学术型、学术复合型人才为主,并在工程培养学术与应用复合型、高层次人才;本科是通识为主的专业教育。

2.教学研究型大——学以培养自动化学术与应用及其复合型人才为主,本科是通识为主或通识与专业并重的教育。

3.教学主导型大学(一般普通高校)——以培养自动化应用型、复合型人才为主,本科是通识与专业并重的教育。

4.高等职业学院——以培养自动化类职业应用型、职业应用型复合型人才为主,专科是完全职业专业教育。

根据不同类型高等学校的定位,制定相应培养目标的培养计划,自动化学科专业课程体系可根据不同类型学校的不同定位进行设置。

1.以理科为主的综合性大学,以研究控制科学为主,应以自动控制理论、方法、系统建模与设计、先进控制技术为主设计课程体系。

2.以工科为主的研究型与教学研究型大学,突出信息的控制。以信息的获取、处理、控制、系统设计、先进控制技术为主设计课程体系。

3.以工科为主的教学主导型大学,应以鲜明的行业为背景,应用控制理论、方法和系统设计为主设计课程体系。

4.高等职业学校以地方经济或行业服务为宗旨,围绕基本和先进的自动化类职业应用技术理论、方法与实践为核心,构建课程体系。

二、自动控制系列课程教学改革的总体思路

(一)摆脱传统观念束缚,重新制定合理的教学计划和教学大纲

旧的课程体系下,教师单打独斗,互相之间没有真正建立联系和合作,新的专业教学理念提倡团队精神和协同作战。我们在自动控制系列课程教学改革中注重课程体系整体优化,明确课程之间内容的衔接关系,避免不必要的重复和遗漏。组织大家进行调研、讨论,将自动控制系列课程融为一体,相互衔接、相互连贯,重新制定合理的教学计划和教学大纲、实验计划和大纲、综合课程设计的计划和大纲等,然后聘请校内外专家进行评审,最后形成合理的教学计划和大纲。将该系列教学计划和大纲在自动化专业学生中试用并逐渐完善。

(二)大力整合课程内容,系列课程体系改革应突出“系统理念”

自动化的核心是控制与系统。为了让学生掌握自动化专业的核心知识,我们按“控制与系统”这一主线安排课程体系。大学阶段的控制理论基础内容,是线性定常单输人单输出(简称单变量)系统理论,它既包括以传递函数为基础的“经典控制理论”,又包括以状态空间模型为基础的“现代控制理论”。不论是“经典”还是“现代”,它们阐述的实质是自动控制的方法论,因此要以控制系统为主线,将“经典”与“现代”有机地结合在一起,既注意它们的各自的特点,又强调它们之间的内在联系,以增强控制理论基础的系统性、完整性和科学性。

1.以知识单元为主线索进行自动控制系列课程整合,强化课程之间的知识联系,增加、压缩和取消课程或课程内容,以确保相关课程的衔接和知识点的完整性,使课程体系更趋合理。

2.在课程设置上应该保证做到“控制理论、实践环节、MATLAB语言和外语学习”四个不断线。控制理论不断线:分为自动控制原理、现代控制理论和智能控制等三部分。实践环节不断线:实践环节包括实验、实习、课程设计和毕业设计等。MATLAB语言不断线:在自动控制原理、现代控制理论和智能控制等课程理论教学和实验教学中融人MATLAB语言训练,采用MATLAB软件进行控制系统的分析与校正,增强学生的感性认识,帮助加深理解,以改变教学内容单一的状况。外语学习不断线:由于目前大学英语教学只集中在一、二年级,学生在后两年很多是在应付四、六级英语考试,已经通过考试的学生多数是把外语放在一边。因此在三、四年级的双语教学可以保证外语教学的连续性。我们将逐步在现代控制理论、控制系统仿真等专业课采用双语,使学生一直在外语的环境下学习,有利于提高学生外语的各方面水平和能力。

3.创建“自动控制原理”精品课程。“自动控制原理”是自动化学科重要的专业基础课,为后续专业课程的学习打下基础,其课程建设十分必要和重要。我校“自动控制原理”由教授主讲,在教学改革中应作为精品课程进行重点建设,不断积累经验,突出特色,使其在系列课程体系中起到示范作用。

4.教材上应编写或重新选择合理的配套教材。统一选定系列教材或联合编写校内讲义、多媒体教案和辅导资料、实验指导书等。

5.改革考试模式,将传统的单一考试模式改为多种模式相结合的考试形式。新考试模式将卷面考试、口试和撰写有关课程内容的科学报告相结合,可以更好地检验学生的综合能力和创新能力。

参考文献:

自动控制类论文范文2

关键词:人工智能;电气工程;自动化

Abstract: Electrical automation control is to enhance the production, circulation, exchange, distribution and other key ring, realize the automation, is equal to the reduction of human capital investment, and improve the operational efficiency. With the development of information technology, many new methods and technology into engineering, product of stage, the automatic control of the new challenges, promote the theory of intelligent control technology application in the control of complex system, to solve with traditional methods can not solve the problem.

Key words: artificial intelligence; electrical engineering; automation

中图分类号:V242 文献标识码: 文章编号

引言:社会的进步和人类的长寿要求生产力更加发达,要求人类的经济生活更加智能化,以节省宝贵的人类时间去做其它有益的事情。电气自动化控制领域的革新需要人工智能的大力支持,而人工智能在自动化控制方面的优势在这个领域也确实能够得到极大的发挥。促进自动化控制的发展进步,促进了智能理论在控制技术中的应用,以解决用传统的方法难以解决的复杂系统的控制问题。人工智能主要包括思维能力、行为能力和感知能力三个方面。人工智能指的是人类制作的机器所表达出来的智能,体现了自动化的特征。因此智能化技术在电气工程自动化控制中可以发挥最大的效用,促进电气的优化设计、诊断故障和智能控制等。

一、人工智能应用理论分析

人工智能(Artificial Intelligence),英文缩写为AI。它是研究、开发用于模拟,延伸和扩展人的智能的理论、方法、技术及应用系统的一门新的技术科学。人工智能是计算机科学的一个分支,它企图了解智能的实质.并生产出一种新的能以人类智能相似的方式作出反应的智能机器 该领域的研究包括机器人、语言识别、图像识别 自然语言处理和专家系统等。自从1956年“人工智能 一词在Dartmouth学会上提出以后,人工智能研究飞速发展,成为以计算机为主.涉及信息论.控制论, 自动化、仿生学、生物学、心理学、数理逻辑、语言学、医学和哲学的一门学科。人工智能研究的一个主要目标是使机器能够胜任一些通常需要人类智能才能完成的复杂的工作。

当今社会,计算机技术已经渗透到生产生活的方方面面,计算机编程技术的日新月异催生自动化生产,运输 传播的快速发展。人脑是最精密的机器,编程也不过是简单的模仿人脑的收集、分析、交换、处理、回馈.所以模仿模拟人脑的机能将是实现自动化的主要途径。电气自动化控制是增强生产、流通、交换、分配等关键一环,实现自动化,就等于减少了人力资本投入,并提高了运作的效率。

二、智能化技术应用优势

在电气自动化控制中应用到智能化技术,主要是以智能化控制器的形式,这种智能化控制器较过去的控制器相比的确具有不少优势,下面我们就对其进行详细的分析。

1.无需控制模型

过去的控制器在进行自动化控制时,往往会因为控制对象的动态方程比较复杂而无法精确到位地掌握,这会使得该对象模型的设计过程中会出现较多不可预估、不可测量的客观因素,比如一些参数的变化。无法掌握这些因素,也就不能设计出精准的模型,自动化控制工作的实际效率也会下降。而智能化控制器并不需要对控制对象模型进行设计,这就可以从根本上避免一些不确定因素的产生,提高自动化控制的精密系数。

2.方便调整控制

智能化控制器还有另一个大好处,就是可以随时根据下降时间、响应时间以及鲁棒性的变化来调节控制程度,从而有效提高自身工作性能,为自动化控制提供最基础的保障。无论是在什么样的情况下,智能化控制器的调节控制与过去的控制器相比具有更方便调节的优势,更适合投入实际使用。还有一点好处,就是智能化控制器在进行调节控制时完全只需要根据相关数据的变化来自行调节,即使没有专门的技术人员在旁边也可以,同样远程调节控制也是可行的,充分体现了电气工程自动化控制的无人操作性要求,对行业未来发展的重要性不言而喻。

3.一致性很强

智能化控制器的一致性很强,这表现在它对不同数据的处理上,及时输入完全陌生的数据也可以收到很高的估计,完美达到自动化控制的相关要求。不同的控制对象的效果也是不同的,虽然在对有些控制对象实施控制时智能化控制器暂时没有采取行动,其控制效果也是非常优秀的,但这并不是绝对的,可能在换了控制对象的时候就无法收到预期的效果了。所以我们技术人员在设计阶段还是不能松懈,要认真落实具体化原则,即在面对不同的对象时一定要根据其具体情况详细分析,不能因为马虎就降低了控制要求。一旦出现智能化控制器使用效果不佳的情况,不能盲目否定智能化技术,一定要从每个工程环节详细排查、认真分析,因为上述人为因素会给自动化控制结果带来很大的误差,影响试验的准确性。

三、人工智能技术的应用

随着人工智能技术的发展,许多高等院校及科研机构就人工智能在电气设备的应用方面展开了研究工作,如将人工智能用于电气产品优化设计,故障预测及诊断、控制与保护等领域。

1.优化设计

电气设备的设计是一项复杂的工作 它不仅要应用电路、电磁场、电机电器等学科的知识,还要大量运用设计中的经验性知识。传统的产品设计是采用简单的实验手段和根据经验用手工的方式进行的.因此很难获得最优方案。随着计算机技术的发展,电气产品的设计从手工逐渐转向计算机辅助设计(CAD),大大缩短了产品开发周期。人工智能的引进.使传统的CAD技术如虎添翼.产品设计的效率及质量得到全面提高。用于优化设计的人工智能技术主要有遗传算法和专家系统。遗传算法是一种比较先进的优化算法,非常适合于产品优化设计。因此电气产品人工智能优化设计大部分采用此种方法或其改进方法。

2. 故障诊断

电气设备的故障与其征兆之间的关系错综复杂,具有不确定性及非线性.用人工智能方法恰好能发挥其优势。已用于电气设备故障诊断的人工智能技术有:模糊逻辑、专家系统、神经网络。

变压器由于在电力系统中的特殊地位而备受关注,有关方面的研究论文较多。目前对变压器进行故障诊断最常用的方法是对变压器油中分解的气体进行分析.从而判断变压器的故障程度。人工智能故障诊断技术在发电机及电动机方面的研究工作也较为活跃。

3. 智能控制

人工智能控制技术在自动控制领域的研究与应用已广泛展开,但在电气设备控制领域所见报道不多。可用于控制的人工智能方法主要有3种:模糊控制、神经网络控制、专家系统控制。由于模糊控制是其中最为简单、最具实际意义的方法,因而它的应用实例最多。

四、结束语

综上所述,本文主要介绍了智能化技术在电气工程自动化控制中的应用情况。只有加强电气工程的智能化程度,才是最终保证行业持续稳定发展的根本手段。

参考文献:

自动控制类论文范文3

【摘要】:本文主要论述了对社会支持和心理控制感的研究,提出现存问题和今后的研究方向。说明研究社会支持、心理控制感与心理健康的关系有重要的理论和现实意义。

【关键词】:心理健康;社会支持;影响模式

一、 社会支持与心理健康关系的研究进展

1、 社会支持的定义

社会支持通常是指来自社会各方面包括父母、亲戚、朋友等给予个体的精神或物质上的帮助和支持的系统。社会支持作为一个普遍概念对人们来讲并不陌生,而且在同一文化背景下也无理解上的歧义。国内学者从三个角度归纳了对社会支持的定义:①是从社会互动关系来定义社会支持,典型的定义为:社会支持不仅仅是一种单向的关怀或帮助,它在多数情形下是一种社会交换,是人与人之间的一种社会互动关系;②是从社会行为性质来定义社会支持;③是从社会资源的作用来定义社会支持,如来自于社会关系的帮助、人们联系的方式以及支持网络中成员间的资源交换。

2、 社会支持的分类

社会支持分为六类,具体包括:①物质的帮助。②行为的援助,如分担体力劳动的工作。③亲密的交往行为,比如倾听、表示尊重、关心、理解等。④指导,如提供帮助、信息和指导。⑤反馈,如提供有关他们的行为、思想和感情的个人的反馈。⑥积极的社会交往,如参加娱乐和放松的社会交往。

国内学者把社会支持分为三个方面:客观支持、主观支持和个体的利用度。从社会支持来源的角度来看,社会支持的构成分为两大类:纵向来源(如父母、教师等)和横向来源(如同学、朋友等)总的来说,目前学术界对社会支持的理解大致可以归纳为两大类:其一是客观、现实的可见的支持,实际社会支持(received social support),包括物质上的援助和直接服务;其二是主观的、体验到的或情绪上的支持,领悟社会支持(perceived social support), 它指的是个体感到在社会中被尊重、被支持、被理解的情绪体验和满意程度。以上两类有关社会支持的理解上的差异,实际上反映了研究者们的学科差异和出发点不同。

3、 社会支持对心理健康的影响模型

关于社会支持对身心健康的影响机制的研究存在两种不同的观点。一部分人认为,社会支持具有普遍的增益效果,无论个体是否面对压力情境,高水平的社会支持总伴随着良好的良心状况(主效果模型)。而另一部分人则认为,社会支持只是在人们面临较高的生活压力的情况下发挥作用,它使人们免受或较少地受压力事件的影响,保持和增进健康(缓冲器模型)。在这两种理论的指导下,人们随进行了大量研究,但结果却莫衷一是。主效果模型(themain-effect model):社会支持具有普遍的增益作用,无论个体是否面对压力情景,高的社会支持总伴随着良好的身心状况;无论个体的个性因素如何,无论个体已有的社会支持水平如何,只要能够增加社会支持,就必然能够导致抵御心理压力的能力的提高,从而帮助其整体健康的提高。这一论点在社会孤独者与高社会支持者身上都得到了证实。

4、 未来研究方向

由于大多实证研究针对某一特定群体,尤其以大学生和老年人为主来揭示社会支持与心理健康之间的关系。但不同研究群体的研究结果是否可以推广到一般城市居民,其结果是否具有普遍性,需要在以后的研究中兼顾各类社会群体来加以验证。其次,由于个体是社会关系中的个体,社会支持的来源是错综复杂的,而且,不同社会地位的不同群体其社会支持的来源也不尽相同。因此,相比社会支持的来源而言,个体所获得不同方式的社会支持更应该为探讨和分析社会支持与主观幸福感之间关系的着眼点。最后,社会支持通过内部机制即自尊、抑郁、自我控制、孤独感等内部因素影响心里健康的,同时也作为重要的环境变量在人口统计学变量与心理健康之间扮演中介作用,但三者之间究竟是一种怎样的关系,目前还没有一个统一的定论。人口统计学变量、外在环境(如社会支持)、内部因素(如自尊、人格特质等)和心理健康之间复杂关系的探讨,应成为以后心理健康研究的重点。同时,应建构内外因素影响心理健康的整合模型,并使其逐渐趋向中国本土化。

二、 心理控制感与心理健康关系的研究进展

1、 心理控制感的定义

所谓心理控制,是指可以用来解释为什么有些人会积极、愉快、主动地应付困难处境而同时另一些人则表现出消极态度的一种假想的内心状态。在该理论中心理控制源被认为是有关个人性格及/或行动与事件结局关系泛化性期待。对有些人来说,事情的结果被认为是与付出的努力息息相关的,因此每当他们从事重要工作时,他们会尽力发挥自己的才能。

2、 心理控制感的分类

心理控制感分为内控和外控型,内控型的人相信凡事操之于己,成功源于自己的努力或能力,失败因自己的疏忽或能力不足。因此内控倾型往往与积极地追求有价值的目标相联系,体现在社会活动、信息搜索、警觉及幸福感等方面。而有人却觉得自己是生活的俘虏,认为外界力量操控自己的命运,他们花很多的时间祈祷、或等救济,而不是积极地争取所期望的目标。这类人称为“外控型”,外控者相信凡事操之于人,成功是幸运,失败归因于社会、运气或他人等外部因素。这类人正性情感少,负性情感多,精神症状多,总体心理健康水平低。

3、 心理控制感与心理健康的关系研究

西方文献中关于控制感与心理健康之间关系的研究大体上分为两条线索。一条线索集中在内在(自我)控制感,另一条线索着重于外在控制感。集中于内在(自我)控制感的许多研究认为,内在(自我)控制感是成功调节压力的决定性因素,“相信自己能控制”能够减低主观压力感,但也有不同发现。例如:有研究报告,高自我控制感并不总能减低压力,有时情况刚好相反。如果自我控制感高,但实际的控制能力低会导致更大的问题。那些平时认为世界是可以控制的人,当他们一旦遭遇不可控制事件时表现得更加脆弱;着重于外在控制感的研究认为,如果相信一切都有其命定的程序,一旦发生不可控失败,感觉也不会太好,因为一切都不是个人力量能够改变的。因此,在某些情况下外在控制感比内在控制感更有益于心理健康。还有研究认为,即使不面临不可控失败,相信个人控制的有限性有益于心理健康。对外在控制感的不同发现是:如果过于相信外在控制,可能会使一个人丧失努力的动力而坐失本来可能的控制机会,从而导致负面的心理感受。

参考文献

自动控制类论文范文4

关键词: 自动控制类 基础课程 实践教学

现如今设备自动化的程度越来越高,自动控制技术在高科技技术装备中被应用得越来越广泛。因此,在中职教育中要提高对自动控制技术的重视,这类基础课程具有很强的实践性和理论抽象性,主要就是为了提高学生关于工程的实践能力。要将科学的理论和方法进行有效运用,对于与此相关的各种教学要素进行整体的设计,使其实践教学系统实现结构和功能的最优化。

一、自动控制类基础课程实践教学体系的基本框架

一直以来实践教学和理论教学就要相互结合,使其共同进步,互相产生作用。这就需要学生对于专业的基础知识和理论有基本的掌握,自身的专业基本技能要得到有效提高,还可以提高学生的实际工作能力和科学研究能力。

学生要对基本的理论知识有一定的了解,将基础体现出来。对于学生的实践能力和科学研究能力要做出一定的需求,将技能体现出来,而自动控制技术主要分成控制元件、传感器技术、自动控制原理、计算机控制系统四门主要的课程。在实际教学过程中,每门功课都是不同的,从自身课程特点出发,设计出具有自身特点的理论、考学及实验教学方案。但是这些课程多少会受到教学课时的影响,导致实验教学在各个方面都无法达到最好的效果。这就需要结合系统科学的理论和方法,在教学目标和教学内容等方面构建自动控制类基础课程实践教学体系。

二、自动控制类基础课程实践教学内容的模块

中职教育的主要目的是提高学生的基础能力和综合能力,摒弃传统的比较分散的实验教学,将与自动控制基础课程有关的基础知识和基本方法及基本技能等进行有效提炼,将实践性教学课程进行有效优化,使实践教学内容体系更具体和科学,将有关于综合实践能力的锻炼落实在各环节中。

综合性实验的具体实验对象就是温度控制系统和水位控制系统及电机调速系统,将已有的知识进行有效的运用,对系统的结构进行剖析,建立出系统的数学模型,进行仔细的观察。系统在运行过程中发生的特性要进行详细的记录,这样才可以有依据地进行全面的分析,将各种各样的特性进行综合,让学生很好地利用学到的知识进行分析和综合。

设计性实验具有很强的综合性,学生在一定程度上要具备实验能力,将各种各样的知识进行有效的综合,当解决实际问题的时候要学会用比较科学的方法和技术。而实验教学的内容主要依靠的是对应的课程内容,主要是让学生了解与此相关的操作方法,并且通过实验,让学生对掌握的基本理论知识进行验证,通过综合性的实验训练学生的初步工程实践能力。

具体来说科技制作和课程设计,就是学生以训练学生的实际能力为基础,通过专题实践活动,训练他们的实践能力。如果其具体的实践内容是相同的,那么确认题目的时候,这一系列的具体活动就在教师的指导之下,学生可以尝试独立地完成。针对课程设计和科技制度,在题目的来源方面是不同的,前者针对的主要是各层次的学生,而后者则重视学生的兴趣爱好;二者完成的时间也是不同的,前者主要是在两周之间进行高度的集中,而后者在比较长的时间内完成也没有关系。

三、建立实践教学的具体方法和条件体系

(一)时间教学方法

1.微格教学方法:这种教学方法的主要核心是“微”,在实际教学当中,微化处理与此相关的场所和内容及人员等方面,这样一来,可以真正因材施教,突出针对性的教学目的。

2.自导式教学:无论是实践教学的内容还是特点,在具体教学过程中,都要做到以学生为主体,教学不能以“教”为主要,而是以学生的“学”为基础,教和学之间的界限不用十分明确。要将教师的导向作用充分发挥出来,在时间教学过程中,教师要引导学生积极地分析实际问题,寻找正确的方式解决实际问题,自身的素质和能力也要有效提高。

3.注重学生和教师之间的互动:学生和教师之间要经常进行有效互动,在班级中要营造出民主、轻松的学习氛围。实践教学要将宽松和灵活的特点体现出来,让学生勇于向权威挑战,放弃唯书主义,在讨论问题的时候着重提高学生的自身能力。

(二)实践教学条件

实践教学条件涉及的内容非常多,首先针对实践教学基地和教学设施要进行有效的构建,自动控制类基础课程实践教学体系的构建需要齐全的时间教学设施,无论是哪个环节对这方面就的要求都是较多的,这是促进教学顺利开展的保障。要提前确定实践教学目标,以此为基础,设计出与此对应的教学大纲。在开展实践教学的过程中,具体的实践教学需要遵循的指导性文件是时间教学大纲,对于与此相关的各个方面都进行比较明确的规定,促进实践教学向规范化的方向发展。实践教学工作整体来说比较复杂,因此组织管理工作显得特别重要,要针对不同层次和不同专业的学生,在管理上突出人性化的特质,以现有的理论教学规章制度为基础,建立相关的实践教学规章制度,促进实践教学制度的顺利进行。

通过以上综合的论述,对于我国中职学校的自动控制类基础课程实践教学体系进行系统的分析,为了增强实践教学效果,提出具有针对性的措施,希望有借鉴意义。

参考文献:

[1]许素安,谢敏,黄艳岩,卫东,柯海森.基于“校企合作”模式的高校自动化专业控制类专业课程教学改革与实践[J].教育教学论坛,2012,36:45-46.

自动控制类论文范文5

关键词:现代科学技术革命;人工智能;智能控制;未来社会

随着科学技术革命的发展,自动控制技术装置、电子计算机、人工智能、智能控制将普遍应用于社会生活的各个方面,将出现生产智能化、组织管理智能化、生活环境智能化。这就要求人们按照当代和未来社会发展的需要进行更有成效的知识和精神生产。因此,人工智能、智能控制作为具有广阔应用前景的学科,已经不单纯是个别哲学家或理论自然科学家的职业嗜好,而是现代科学技术革命发展的需要[1][2]。

一、人工智能

随着1941年以来电子计算机的发展,从50年代早期人们开始注意到人类智能与机器之间的联系。1955年末,Newell和Simon做了一个名为“逻辑专家”(Logic Theorist)的程序,它对AI研究领域产生的影响使其成为AI发展史中一个重要的里程碑,被许多人认为是第一个AI程序。1956年,被认为是人工智能之父的John McCarthy组织了一次学会,将许多对机器智能感兴趣的专家学者聚集在一起进行了一个月的讨论。他请他们到 Vermont参加“Dartmouth人工智能夏季研究会”,并提出人工智能就是要让机器的行为看起来就像是人所表现出的智能行为一样。从那时起,这个领域被命名为“人工智能”。1958年McCarthy宣布了他的新成果: LISP(LISt Processing)语言,很快就为大多数AI开发者采纳。70年代专家系统被开发出来,该系统可以预测在一定条件下某种解的概率,被用于股市预测,帮助医生诊断疾病,以及指示矿工确定矿藏位置等。70年代另一个进展是David Marr提出了机器视觉方面的新理论。

在理论探索方面,美国学者Zadeh首创模糊逻辑,它可以从不确定的条件做出决策;还有神经网络,被视为实现人工智能的可能途径。同时在实际应用方面也进行了大量的研究,并取得了可喜的成果[3][4]。

人工智能(Artificial Intelligence),是计算机科学的一个分支,它是研究、开发用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论、方法、技术及应用系统的一门新的技术科学。它企图了解智能的实质,并生产出一种新的能以人类智能相似的方式做出反应的智能机器,该领域的研究包括机器人、语言识别、图像识别、自然语言处理和专家系统等。人工智能是包括十分广泛的科学,它由不同的领域组成,如机器学习、机器视觉等等。人工智能这门科学的具体目标也自然随着时代的变化而发展。它一方面不断获得新的进展,一方面又转向更有意义、更加困难的目标[5]。

二、智能控制

人工智能的发展促进自动控制向智能控制方向发展,智能控制代表了自动控制的最新发展阶段,也是应用计算机模拟人类智能实现人类脑力劳动和体力劳动自动化的一个重要领域。

由于传统的控制理论(包括古典的和近代的)主要涉及对伺服机构有关的系统或装置进行操作与数学运算,而人工智能所关心的主要与符号运算、逻辑推理即计算智能有关,在相当长的时间内,很少有人提到过控制理论与人工智能的联系。1965年,著名的美籍华裔科学家傅京孙(K S Fu)教授首先把人工智能的启发式推理规则用于学习控制理论;然后,他又于1971年论述了人工智能和自动控制的交接关系。由于傅先生的重要贡献,他已成为国际公认的智能控制的先行者和奠基人。1967年,利昂兹(Leondes)等人首次正式使用“智能控制”一词,这一术语的出现要比“人工智能”晚11年,比“机器人”晚47年[6]。1987年1月,在美国费城由IEEE控制系统学会与计算机学会联合召开了第一届智能控制国际会议,这标志着智能控制作为一门新学科正式建立起来。

在理论结构上,智能控制具有十分明显的跨学科(多元)结构特点。

(1)自从傅京孙教授1971年提出把智能控制作为人工智能和自动控制的交结领域以来,许多研究人员试图建立起智能控制这一新学科。这可以用二元交集结构来表示;也可以用离散数学和人工智能中常用的谓词公式之合取来表示,即

IC=AI∧AC

式中,各子集(或合取项)的含义如下:AI―人工智能(Artificial Intelligence);AC―自动控制(Automatic Control);IC―智能控制(Intelligent Control);∧表示连词“与”符号。

(2)萨里迪斯于1977年提出另一种智能控制结构,他把傅京孙教授的智能控制扩展为三元结构,即把智能控制看作为人工智能、自动控制和运筹学的交接,可以用下式来表示:

IC=AI∧AC∧OR

式中,各子集(或合取项)的含义如下:AI―人工智能(Artificial Intelligence);AC―自动控制(Automatic Control);OR―运筹学(Operation Research);IC―智能控制(Intelligent Control);∧表示连词“与”符号。

在提出三元结构的同时,萨里迪斯还提出分级智能控制系统,指出它主要由3个智能级组成。

第一级:组织级,它代表系统的主导思想,并由人工智能起控制作用。

第二级:协调级,是上一级(第一级)和下一级(第三级)间的接口,由人工智能和运筹学起控制作用。

第三级:执行级,是智能控制系统的最低层级,要求具有很高的精度,并由控制理论进行控制。

(3)蔡自兴教授根据信息技术的飞速发展,发现信息论是解释智能的一种手段,控制论、系统论和信息论是紧密相互作用的,信息论已成为控制智能机器的工具,信息熵成为智能控制的测度,信息论参与智能控制的全过程,并对执行级起到核心作用,基于此,蔡自兴教授提出四元智能控制结构,把智能控制看作自动控制、人工智能、信息论和运筹学4个学科的交集,可表示如下:

IC=AI∧AC∧OR∧IT

式中各子集(或合取项)的含义如下:AI―人工智能(Artificial Intelligence);AC―自动控制(Automatic Control);OR―运筹学(Operation Research);IT―信息论(Information Theory);IC―智能控制(Intelligent Control);∧表示连词“与”符号[7]。

从学科结构的观点看,智能控制的四元交集结构是最具有代表性的一种集成思想。在智能控制领域内已集成了许多不同的控制方案,如模糊自学习神经控制就集成了模糊控制、学习控制和神经控制等技术。

智能控制获得迅速发展,并已初具学科体系,包括基础理论、技术方法和实际应用诸方面。在基础理论方面,涉及传统人工智能的知识表示和推理、计算智能(如模糊计算、神经计算和进化计算等)和机器学习等。在技术方法方面,从递阶控制、专家控制、模糊控制、神经控制、学习控制、仿人控制和进化控制等系统加以研究。在实际应用方面,从实验室到工业现场,从家用电器到火箭制导,从制造业到采矿业,从飞行器到武器控制,从轧钢机到邮件处理机,从工业机器人到康复假肢等等都具有十分广泛的应用。

在智能控制的各种理论中,从普遍适用和统一观点出发的宏观综合方法最具有吸引力,但目前缺乏统一的描述和基本理论框架。虽然以信息熵为测度的思想方法与有关传统控制的方法论和专门技术不同,有着广泛的实用性;信息和熵的内涵刻画了复杂系统的有关特性,控制理论的信息熵方法以传统理论方法为特例,具有普遍性,但是,在以信息熵为基础的同时,必须以马克思主义的世界观与方法论为指导,采用宏观综合方法研究复杂系统控制问题,才有实际的意义,这是解决复杂系统控制问题颇有前景的方向,将有助于智能控制基础理论的形成与完善。按照辩证唯物主义的认识论的观点,我们应该认识到,在今天具有更多微观知识和更先进研究工具的条件下,再把基于模型的控制理论发展成为基于信息控制理论,便是在高一个层次上从微观到宏观研究的一次回溯。

三、最新研究成果

英国科研人员在2008年8月13日宣布,他们已经将成千上万的老鼠神经元“缝合”进原始的生物大脑,而这些神经元已经具备控制机器人运动的能力,由此推出一个由老鼠的脑组织控制的机器人。机器人名为“戈登”,它的“大脑”拥有5万到10万个活神经细胞,由英国雷丁大学科研人员设计。科研人员将人工培养的老鼠神经细胞同机器人的一些部件结合起来,“戈登”大脑是活的组织,因此必须装在特定温度控制的器具中。“戈登”大脑通过蓝牙无线连接同自己的“身体”联络。除受自身大脑支配外,“戈登”不受额外的人为或电脑控制。

试验一开始,神经细胞便忙碌起来。“大约24小时内,它们(神经细胞)开始彼此试探,建立联系。”主要设计者之一的雷丁大学教授凯文・沃里克说。

某种程度上说,“戈登”在自学。比如,撞到墙时,它会从传感器得到电子刺激。再遇到类似情况时,它就会记住。

这一开创性研究旨在探索自然智能和人工智能的分界问题,可能有助人类弄清楚记忆和学习机能的根本构架,据报道,这可能是世界上首个完全由活体脑组织控制的机器人[8]。

四、人工智能、智能控制在未来社会的纵深发展

当代科学技术革命和社会发展要求哲学回答和解决复杂系统的控制和管理及人工智能、智能控制发展所提出的认识论和方法论问题,回答当代社会的发展规律问题。同近代科学技术发展时期相比,今天人类思维所面临的对象和客体具有极大的综合性、总体性,系统性。

随着人类自然智能和人工智能相结合,创造型思考的逐步实现,人工智能越来越多地承担着各种脑力劳动,把知识生产者同人类先前创造的全部知识财富联系起来,把数以百计、千计的专家、学者、知识劳动者联系、组织成一个有机的知识生产机体,使得知识交流和知识鉴定的速度和准确性比使用以往的普遍手段快出、高出几个数量级,可以使整个社会从事创造性劳动的人数比例得到极大的提高。人脑思维活动中的创造性工作和非创造性工作是互为前提、互相制约、互相转化的。创造性是在非创造性工作基础上进行的,创造性工作又可以不断转化为非创造性工作。当一种创造性工作转化为非创造性工作并转交给人工智能与智能控制进行之后,人脑又可以去从事和开拓新的创造性工作。这种情况的发展不仅会导致人工智能与智能控制水平的普遍提高,而且使得人们不断创造出适应创造性思维活动方式[9][10]。在未来社会里,智能控制将向更高的技术水平发展,包含多层级、多变量、非线性、大时滞、快速响应、分布参数和大规模系统等。

五、结语

随着科技的不断进步,人工智能、智能控制对未来社会的推动力是不可或缺的。但人工智能与智能控制专家也警告说,现在必须为有关研究制定道德规范,以确保未来社会的发展能够帮助人类而不是危害人类。“人工智能奇点研究所”的创办人之一伊利泽・尤德库斯基目前正在研究所谓的“友好人工智能”。他说,他最担心的是,在未来社会里,如果一些科技怪才发明一种能够自我进化但却没有道德感的机器人,这将给人类带来灾难。在未来社会里,人工智能、智能控制与社会文化、物质生产、经济发展、社会文明、社会变迁、社会结构、社会进步等方面存在越来越密切和复杂的关系,马克思主义同样面临越来越多需要认识或解释的新的社会现象和问题,分析现代科技革命发展情况也是认识马克思主义的基础。马克思主义一贯认为科学技术是社会革命的重要力量,是推动社会进步的巨大杠杆,是直接的革命力量。在未来社会里,我们需要立足于人工智能与智能控制的发展趋势,从马克思主义与近现代科学技术革命交汇点出发,深刻理解当代社会主义与现代科学技术革命汇流的历史必然性,并从分析现代科学技术革命的巨大物质功能、经济功能和精神功能入手,了解人工智能、智能控制的最新进展和前沿动态,使自己在所从事的科研领域不断有新的发现、新的发明。

参考文献

[1]朱松山,任容.现代科学技术革命与马克思主义[M].国防大学出版社,2001.

[2]宋健.现代科学技术革命基础知识(干部选读本)[M].中央党校出版社,1994.

[3]Gevarter W B. Artificial Intelligence Applications: Expert

Systems, Computer Vision and Natural Language Processing. New Jersey: NOYES Publications, 1984.

[4]姚锡凡,李.人工智能技术及应用[M].中国电力出版社,2008.

[5]蔡自兴,徐光.人工智能及其应用[M].北京:清华大学出版社第三版,2003.

[6]易继锴,侯媛彬.智能控制技术[M].北京:北京工业大学出版社,1999.

[7]蔡自兴.智能控制(第二版)[M].电子工业出版社,2004.

[8]傅云威.英国诞生“鼠脑”机器人[N].南方都市报,2008-08-15.

自动控制类论文范文6

关键词:科学理解 唯物主义战略 自然控制 价值中立

中图分类号:B028 文献标识码:A 文章编号:1008-1569(2012)02-0011-15

在习惯用语里,词组“科学技术”代表一个整体,在公众当中,科学往往根据它对技术的贡献进行评价。相反,现代科学传统通常把技术仅仅看做是附产品,并且主要根据对科学构造的世界的理解来评估科学。它把科学看作是为了把握世界因果结构并陈述(encapsulating)其可能性,不是为了技术这个附产品(虽然我们一直依赖它们)。科学理解的可说明性、理论表达的形式和证据,理论在科学实践中形成、构建和接受的特征,都可以被清楚地阐述,而传统观念认为理论无需假设任何与技术实践具有本质的联系。对实用目的的成功接受也许是一种正确接受理论并增加其有效论据的一个表征,但它不是一个理论的构成部分。

在这篇论文里,我提出重新思考科学与技术的关系,并将概括出一个推测性的恰当论题,即经典的科学理论、它们的普遍形式及其与经验现象之间关系的一般特征。这些特征是不能根据把握世界因果结构并陈述可能性的一般观点来理解,而是根据现代科学理解,是一种很大程度上来自于体现我所称之为现代控制价值体系的实践前景的理解形式。正是这种理解形式在基本秩序中解释着那些形成于基本结构、过程和规律的各种现象;并且它能够陈述事物的“物质可能性”,这些可能性是通过参照这种基本秩序才能被理解的。

一、理解现象的什么?

什么是自然对象和现象,以及要理解它们什么?理解总是取决于上下文。随着背景、兴趣点、参与的实践、知识背景和参与的话语体系不同,理解的内容也会不同。然而,不管什么背景,理解的内容(事件、事物状态、现象)都包括下述相互作用的部分:1.它们是什么的描述――它们的种类、属性、行为、关系以及随时间的变化。2.它们为什么是这样的解释――它们为什么具有这些属性、行为和关系;它们为什么以它们具有的方式发生了变化;它们本源的解释。3.根据它们自己的发展能力以及它们与其他事物的相互作用,描述它们允许的可能性(包括至今尚未实现的可能性)。

理解实际上包括把握事物“是什么”、“为什么”、“可能性是什么”(莱西,1986;1991)。

上述三部分的任何一个都对一系列的解释开放。关于“是什么”,对象可能被看作是:经验对象;人类实践的对象――在实际生活中,为了个人、社会或机构的目标,要遵循和与之相互作用的东西;以及显现与其他对象具有因果关系的对象――无论是根据对象参与其中的现象与其他现象之间的规律联系,还是根据它在某结构或系统中的位置(如生态、社会甚至宇宙系统),还是(以人类为例子)根据意向性的和交往的关系。

显然,根据对象被看作是什么的不同,关于“为什么”和“可能性是什么”的回答,将会采用不同的形式或反映不同的兴趣。为了说明这点,我们思考(例如小麦)种子,哪些可能性对它是开放?种子可以看作是很多东西,我选出两种:第一种是通过耕作生产可计算作物产量的对象;第二种是社会进程之内在一部分的对象。按照第一种思路,种子会是杂交和基因工程的产物,这样在特定条件下耕作,作物产量显著提高。按照第二种思路,种子成为高产量生产者的同时成为一种商品――某种在资本密集企业中生产和耕作,并在市场中买卖的对象――而不是农作物每年生产的一个常规对象,因此成为人类实践的一个对象与成为社会秩序是不同的。种子被看作在数量上增加的某对象时,与种子被看作其他对象时的根本社会改变是一致的。

因此,理解所采取的不同形式,并且通过这么做,是对不同实践之不同兴趣的反映。

二、科学理解

在现代科学实践里,现象――作为科学研究的对象――被看作是符合规律的。我们以任何一种展现它们规律的方式将它们分为不同种类。为了展现规律性,构成现象的结构和成分及进程需要被确定,因为现象的规律性来自于基本结构、进程和相互作用的规律性。我们可以说现象形成于基本结构、过程和规律(我把这些简称为基本秩序),并且现象是依照其如此形成所显现的而被解释。所有从属于基本秩序的对象都能够用定量的术语描述其特征;所有的相互作用是有规律的;并且规律(未必是决定性的)可以用数学方程式说明。

以这种方式描述,对象并非被解释为价值对象。作为基本秩序的对象,它们没有自然的目的、无发展的潜能、同人类生活和实践没有本质的联系。构成基本秩序的结构、过程和规律,在存在论意义上,是独立于人类研究、感知和行为;它们不会随着观察者的理论、观念、兴趣或价值观而改变。基本秩序容许一系列可能性对现象开放;据此,不同条件可以形成不同现象。我将称这一阶段的可能性为事物的物质可能性。它们并不包括所有可能性,那些被看作人类经验和实践对象的可能性,以种子的例子说明,物质的可能性包括增加作为产量,但不包括种子成为一种商品。

因而,科学理解是理论的呈现(或在理论帮助下呈现的),包括其形成于基本结构、过程和规律的描述现象;并因此也包括从作为经验、价值和实践的对象中抽象出的现象。我们以这种抽象的方式去获得科学理解。但是在获得理解的过程中,现象必须被看作经验的和实践的对象。科学理解通过现象的观察和积极介入其中这两种实践而获得。而实践是在我称之为唯物主义限制/选择战略下实施的。为了忠于对象特征的研究,我们不能持有任何理论,哪怕是暂时性地持有,除非理论能够很好地对恰当描述特殊类型的基本秩序所使用范畴进行约束,并因此也对使用唯物主义范畴进行约束,而不是像目的论的、意向性的或感觉的范畴。

理论根据它们与经验材料之间的关系而被接受、否定或进一步检验。由于对使用范畴的限制,那些可被他们接受的材料是根据主体间性、(经验现象的)可重复性而被选择,并且用只包含唯物主义术语的描述语言来表达,通常定量的和数学的术语,其价值来源于测量、仪器介入和实验操作。这种方式的材料选择与唯物主义限制下形成的理论之间形成恰当类型的互补性,它促使被选择的材料在与理论相联系中起到证据的作用,因为用这种材料所描述的现象能被看作来源于基本秩序的表现。

为了确保理论的可靠,关于理论与经验材料之间必须存在的相互关系,这长期存在着争议。就当前的目的而言,我粗浅地设定,认为这种关系最好依据可靠材料形成的理论,并由这种理论高度建构的认识价值体系来分析。在唯物主义战略下,我们的目的是为了建立经验充分的理论,具有展示解释力、统一力和预测力的理论,内部一致的理论,不包含“特定”假设来源的理论,具有与其他公认

理论以及某些事物的解释关系的理论。我没有对认知价值做更充分的阐述,是因为想要集中说明与科学理解有关的社会价值的作用(参考第五部分),社会价值并没有跨越也没有取代认知价值在对理论的接受性上所做出的很好判断。

为什么遵循唯物主义限制/选择战略?为什么要遵循唯物主义限制/选择战略进行研究?或者,为什么在唯物主义战略下实施的研究被认为是典范?或者,为什么旨在陈述事物的物质可能性的研究被认为是典范?我通过把科学看作对这些问题进行回答的机构和共同体。让我们思考以下几个现成的答案:

第一种回答诉诸于唯物主义形而上学:世界确实所有现象都来源于基本秩序。因此充分描述某现象领域的基本结构、进程和规律的理论,将会如其所是贴切地描述其因果结构,并且有能力陈述它的可能性,因为基本秩序通过该领域的物质可能性被详细阐述。

第二种回答,它为培根派功利主义利益服务:当遵循唯物主义战略获得的理解是为了增强人类对自然实施控制的能力。与此相反,科学应该提供一种需要掌握现代实际生活和生活经验的主要对象和主要实践的理解方式,并因此让我们有效地生活在现代社会。

第三种回答,对描述基本秩序的纯粹知识兴趣的理论,这种理论常常伴随着我们根据这种理论而成功构建的事实。依照这些战略下获得的理论,常常是遵从一系列经验材料、实际应用的成功资料以及一些自然现象而建构起的认知价值。在这里也许有人会说,知识的总量在增加,并且有很好的理由认为,遵循同样的战略会促使知识总量继续增加;而且在目前,如果我们希望增加知识总量,特别是如果我们希望继续研究特定类型的现象(比如天文现象),那么并不存在似乎合理的可供选择的战略用以探索。

我认为最好的回答是在适当提炼第二个培根派答案基础上,加入第三个答案的重要内容。我在这里无法“证明”这点。相反,我将通过探究遵循唯物主义战略与控制自然的鲜明现代态度之间的关系,提出自己的回答。我把这种关系称之为“选择性姻缘关系”,希望引起人们对韦伯经常用于描述资本主义和新教主义关系之术语涵义的关注。

三、控制自然

我将试图阐明控制自然的概念,以及对它(和它与自然对象相互作用)的特殊的现代态度。从重要意义上说,控制自然是人类本性的一部分。现代性中,控制的特殊之处在于控制的程度,它在我们生活中具有卓越的与核心的地位、我们赋予它极高的几乎非从属地位的价值,以及我们试图努力地扩展和实现我们的控制能力。

就本性而言,人类是“在世界中体现和活动的”(泰勒1982),也是社会的和文化的存在者(莱西1985)。人类是与物质对象相互作用的行动者,是与其他人类需要彼此解释的行动者。在这种解释中行为被描述为遵循行动者的信仰和目标,因而是可以理解的。当我们有意识地、成功地使对象服从于我们的力量,并把他们作为实现我们目的的一种手段来使用时,我们就在对对象实施控制。并不是每一个与世界有效的和有意识的相互作用都是控制的事例,但在某种条件下,所有文化中的控制就是操作和评价。例如互惠、亲密和尊重这些价值,就不是控制。在这里,与对象相互作用的价值――在行动背景里――被理解为有一种统一的标准,而不是降低为行动者的工具价值。

实践的理解,我们对事物的效用作用与事物对我们反作用的理解,显然就是控制的活动。所有文化都存在着以经验为基础的实践理解,同时具有在物质对象与实践理解之间的持续相互作用。成功的相互作用为这种理解提供决定性尝试,实践理解的形式也许恰好反映了相互作用的不同方式,在这些方式里,我们同物质对象的相互作用与我们同他人相互作用也许是相关的。

从属于社会价值的控制

人类与自然的相互作用,受制于它与社会的、生态的或宇宙规律的相适应情况,以及与特定的人类繁荣的观念相适应情况。因此,实践的理解形式,将反映出人类与自然相互作用如何积极或消极地作用于我们所希望的秩序;同时它也将说明这种秩序所允许的自然可能性。实践理解对事物的把握,被限制在一定的范畴,即那些同社会、生态和宇宙秩序有关的、以及为特定人类繁荣的概念有关的范畴。在这些概念和实践出现的地方,人类对待自然的特殊态度,可以通过诸如协调、适应、和谐、参与和辩证统一这些概念,很好地说明。控制从属于这些关系,而且范围有限,只有在一定程度上,即它对我们渴望的社会秩序和人类繁荣的理想所指向的目标有贡献时,才有价值。探讨超出这些限制范围之外的可能性是没有道德(或合理)的可理解性。

现代控制价值体系

控制自然的现代特殊态度(虽然并非没有争议)普遍拒绝其从属于其他对待自然的态度,从属于特定的社会价值及人类繁荣的理想。它需要通过实际生活(我们在其中生产、投资、分配和消费)有序地扩展其范围,而实际生活,主要通过技术进步的方式实施新的和影响深远的控制可能性来塑造。控制自然的成果开始统治生活经验,而且社会结构因为适合和容纳生活经验和实际生活形成的权力、欲望和利益而改变。

在现代性里,对自然的控制活动已经显著地扩展。虽然这是一个非常重要的历史事实(包括当思考未来的合理需求的可能性时),但这并不是必然的。获得对自然的控制已经成为高层次的社会价值,虽然不被认为优越于其他价值,但也不从属于其他价值。当控制的利益与其他主要社会利益发生冲突时,不存在系统的择优或折衷方案。控制自然似乎因其自身缘故而成为价值,这显然不是一条清醒的捷径。而且它通过技术实施和进步,被看作能够服务于所有可见的社会价值和人类繁荣的理想,服务于增进人类普遍和长远的幸福。

于是,控制就从其他价值中被抽离出来,并伴随着相对独立意志而不断拓展其进程。在这种方式中,可生存的事物、渴望的社会秩序,以及富有意义的宇宙秩序,都成为从属于控制自然的价值。并非每一个实施控制的活动都是有价值的,因为人类的幸福具有相对的评价标准。某些行为应该被否定或指责,例如因为他们明显地带来大量无端的痛苦,这样的观点已被广泛地认同。或者说,对那些反映不同群体拥有不同人类繁荣理念的其他行为,存在着争议。与上述一致,控制自然仍被看做是增进人类幸福的关键。它是现代社会的一种核心组织原则,一个解决问题的主要方式,并伴随着这样一种信心:即进一步发展我们控制自然的能力将能够有效应对任何新问题和我们在控制中产生的不期望的负面影响,同时应对将继续改变地球面貌而造成的迄今为止还未想到的可能性。

在现代观念中,增进人类幸福很大程度上依赖技术进步。这部分地解释了社会关系瓦解的事实,以及伴随技术的发展与应用构建新的社会秩序的必要。控制自然已经被看作是不从属于其他社会价值的价值。然而更为重要的是,典型的现代控制价值似乎不断地扩张人类对自然实施控制的能力。

价值是通过我称之为体系(或综合体)的方式被持有,价值体系被解释为有排列秩序,而且,在具体活动和实践中所显现的价值往往相互促进(详细内容参考莱西和施瓦茨,1996)。在现代控制价值体系里,扩展人类控制自然的能力排

在最高的位置。其中实施控制尤其是实施新形式的控制也同样有价值,由于这些价值的具体显现,体现其他竞争性价值的项目和机构必须在很大程度上被推延和调整(思考一下在本文中种子的例子)。而且技术对象和它们的产品往往被认为是价值对象――至少它们中的一些,在大部分时间。在现代性的动力中,其他社会价值(如自由企业和私有财产),往往在相同的控制机构中表现,在这种相互联系中得到进一步的增强。

现代控制价值体系的利益显然被一种理解形式所增强,这种理解形式能使我们更完美地表达出控制的可能性,并把这些可能性从与他们相互联系的生活经验、实际生活、社会安排及生态和宇宙结构中剥离出来。为了更好地表达,我们实施控制的可能性最终必须被彻底地表述为变量函数,这些变量函数能够被人类行为所直接操作,而这种操作应该在这种条件下进行,即我们的力量所能给予或维持的范围之内,或者依据世界(或社会)内在的、我们已经接受的方式表现和维持的样式。控制可能性的限制将不同于这种理解的限制――这些理解限制,虽然来源于人类独出心裁的研究及与世界的相互作用,但不可能超越这个世界(或社会)的设置。虽然世界已顺从我们在现时代不断扩张的控制活动,但是对于世界是否还未对这种扩张予以限制,以及在怎样的社会环境下这样的扩张会发生或不会发生这样的问题仍悬而未决。同样,在当前主流历史条件下,对自然实施不断扩张的控制能力(和与之相伴随的理解形式)是否是全面实现人类繁荣的关键,也同样悬而未决。

四、唯物主义战略与现代控制价值体系之间的“选择性姻缘关系”

我现在探讨唯物主义限制/选择战略和现代控制价值体系之间的关系。它们在17世纪早期一起在历史上突显,都反映了经院哲学和文艺复兴时代科学的衰退,以及当时主流社会、经济、宗教、文化和知识这些方面的混乱。然而它们早期的期望有所不同。而且在17世纪,培根,现代控制价值观早期最主要的代言人,强烈主张归纳法的应用而不是自然主义战略;而笛卡尔,唯物主义战略早期的系统阐述者,并没有将认识的价值和控制事物相联系。

很明显,作为理念,唯物主义战略和现代控制价值体系是不同的,它们的历史动力学具有一定程度的独立性。因此,例如,并不是所有在唯物主义战略下被完全接受的理论都能够指导我们扩张控制自然的能力――有很多不行;而且深层的理论提供了对那些既不属于技术领域也不属于实验领域之现象的理解,这个领域是我们实施控制自然对象的代表。同时,相反的,并不是每一次技术创新都反映了科学理解的加深。

虽然唯物主义战略和控制观是不同的,但是在现代背景下,它们常常是很难分开的。正如我们将看到的,在研究中遵循这些战略同样有助于进一步显现现代控制价值体系;而采用控制价值体系则意味着在这些战略下推进研究――这两种作用,虽然并不是出现在每一个案例里,但是却作为一种稳定的、持续的和重复发生的模式,而又不总是以被预见和先行计划的方式,同时进行。战略和控制观如此有效地相互作用,以致于它们的利益在很大程度上变得完全相同。

让我们考察一下它们之间“选择性姻缘关系”的几个方面:

唯物主义的研究对象和控制的可能对象

价值体系不可能在实践和机构中有任何程度的展现,除非世界以确定的方式存在。现代控制价值体系不可能得到显现,除非世界肯顺从人类行为的控制。

如果事物成为我们可能的控制对象,它们必须是什么样?为了这种目的,我们应该如何思考它们?我们应该以何种方式理解它们?假如为了引发事物某状态(s),我们想要对某对象(x)施加影响,在这里,事物某状态(s)的描述是从它的生活经验和实际生活的领域中抽离出来的。于是我们需要确定它们现存的条件:1)事物某状态(s)的出现可以被看做为某对象(x)获得某属性(P)的功能;2)我们能够通过直接行为促使某对象(x)获得某属性(P);3)每种条件或者i)发生和维持在人类直接能力的范围内,或者ii)通过相似而独立的程序被控制在已掌握的某状态(s)范围内,或者iii)我们有足够的理由接受它在这个环境中会保持现状;4)事物某状态(s)具有某对象(x)所发生的作用能反映出某事物状态(S)与某对象(x)的某属性(P)之间的某种规律性联系,也许受几种规律性联系调节,或者某对象(x)生成的某属性(P)引起了一个会最终导致事物某状态(s)的过程。如果存在着我们能够根据这样的计划(我称之控制计划)操纵的对象,那么事物某状态(s)的发生就是在我们的控制能力内。一种促使我们获得控制图式的理解方式掩盖着在我们控制之下的事物的可能性。它通过描述如何使它们呈现来掩盖可能性。

事物如果并只有被彻底接受的控制图式所描述,它们才在我们的控制能力之内。传统知识体系包含人们在熟悉场所参与实践和技术活动过程中归纳而来的各种控制图式,其特征、规律和复杂关系已经通过重复观察被描述,并通过一代代人被延续,这些图式往往体现在数字、关注点和普遍性上(正如我早先所陈述的)。

唯物主义战略下获得的理解不断产生一系列具有新奇关注点的图式,这种理解来自于有关基本秩序的假定,以及特定条件下用于解释某对象(x)生成某属性(P)和事物某状态(s)之间关系的假定,特别是这么做描绘了其规律性。(有时图式可以直接从实验研究中获得,从实验领域中观察现象和使用归纳法获得;有时候事实上只能通过这种方法。)因此,唯物主义所探讨的特定对象经常与控制的可能对象相一致,并且它们在实验和技术领域里成为最有效的对象,在这个领域里,我们在避免其他干预介入的范围条件下引发事件,以致于所有被引发的事件的后果,可以说,都超越了基本秩序。

因此,如果事物是或者能够成为它们在唯物主义战略下被描述的方式,它们就能成为控制对象――只要我们能够直接操作相关的引发事件,并确保有关范围条件保持在恰当的位置(或通过我们的直接控制或因为它们作为固定的自然条件而成为对主流理论的证明),并且规律越普遍(主流理论的范围越广),我们期望获得的控制图式就越多、范围越广。我不知道是否所有传统知识的控制图式都能在唯物主义理解范围内被重新阐释。无论情况会怎么样,唯物主义理解使我们通向超越传统限制的图式,如此的超越程度使得在现代实际生活中,控制的可能对象被看做是唯物主义理解的对象,这一事实已毫无争议。唯物主义理解所把握的对象,是以它们为了成为控制对象的方式而被把握的。

而且,因为唯物主义理解将对象从生活经验和社会秩序(及任何提出的宇宙秩序)的作用中抽离出来,所以它以不从属于其他社会价值而非常恰当地扩展我们的控制能力的方式陈述着这种可能性。它能够(并且确实)指导着其他社会价值的实践,但只能依靠已经蕴含在那些实践定的控制事例(如经济或军事实践)。从唯物主义理解的视角看,对象是根据内在秩序来解释的,无论在对象里展示怎样的价值意图(或我们使之成为什么类型的价值对象),对象仍保持着相同的特征。因此,这种视角使得对象没有任何道德障碍地成为控制对

象。(再一次思考种子的例子)

总结:当依据唯物主义战略所获得的理论应用于超越人类实践界限的大量现象领域(并且规律蕴含在他们对自然趋势的陈述中)时,对唯物主义理解之对象领域的尊重实质就是对该对象的控制,并且唯物主义理解是最有效的促进我们增强实施控制自然的能力。

理论发展与技术发展的辩证关系

理论发展与技术发展是一种辩证关系,它们相互促进。一方面已经描述过,唯物主义战略下的技术进步有利于扩展人类的控制能力。另一方面,通常理论的发展依赖于技术的发展所提供必需的仪器和设备以实施相关的经验(实验)研究。特定的技术设计(越来越多的最先进和最低劣的技术产品)的效益是表现在唯物主义战略下对社会和物质之必要条件所进行的更多研究。而且有时技术进步为至今尚不知道、尚未构建或还不能接近的现象提供机会,或者提供模型,没有模型,特定现象可能仍然难以被探索;并因此为界定新的技术问题提供了机会。在这些情况下,技术成果成为研究的内在一部分;它们存在于研究对象中。所以,与技术的关系是内在于科学实践中的,而不仅仅是为了获得资金和支持的外在因素。

有时这种辩证关系的具体表现非常明显,反映出在很多研究机构中,科学和技术的利益实质上是一致的。有时技术发展引发了进一步的科学研究,因此只要通过努力研究特定理论问题是能够容易地带来技术产品;另外,这个技术产品也能够通过研究中所获得的理论及其应用之后而获得。相反的,有时理论研究是为了探索关于某种特定类型的技术转变成有用性的那种技术可能性。

控制价值体系,理论和技术发展

我强调,理论和技术发展之间辩证关系的展开,需要特定的社会和物质条件存在。它只能在主流经济和政治机构高度赞同和显现现代控制价值体系的社会中展开。这说明,这种辩证关系的展开与那些反映商品生产和分配的价值的实践和机构紧密联系。当前,随着新自由主义(或经济理性主义)的兴盛,有关的价值包括私人财产至上、自由市场和减少政府范围;显然,它们通常反映了人类繁荣的个人主义理想。

现代控制在社会机构中越是充分地显现,我们实际的生活和生活的经验就越是被对象所统治,这些对象是技术的产物,并在唯物主义理解的作品中得到说明。这种辩证关系的展开改变了实际生活世界,当这种改变不断地增强,就会成功地促使这个世界越来越需要唯物主义理解来引导;因为这个世界已经使控制成为高水平表现。科学在带来一个需要解释的生活经验世界方面扮演着某种角色。

唯物主义理解:从控制实践中获得

主流理论与一系列相关经验材料的高度联系而表现出认识价值。通常,在唯物主义战略研究中,这些材料通过在实验活动过程中观察现象而获得,实验活动正是典型的控制实践。因为我们期望在实验活动中产生有关控制能力的理解,因此我们期望能够从实验中获得总结从而进一步实施控制(如技术控制)。

由于实验现象是在控制实践里发生,我理所当然地把实验现象看做是人类有意识行为的结果,而且作为具有人为因素的结果。然而,在实验活动中,我们唯物主义地描述实验现象,就像描述这些现象发生的领域范围条件。有意识的行为阻碍了我们对固定实验范围条件的弱化(它可能包含创建一个高度复杂和虚构的领域)并干预了我们走向初始条件。这促使人们感兴趣的现象最终用唯物主义术语来描述,并根据基本秩序来充分地解释。再者,我们希望通过唯物主义地概括能够在这样的领域中从这样的现象里获得总结,即在那些不是或不可能成为人类控制对象的类似现象和领域中,在类似于自然现象和领域中获得总结。

在唯物主义战略下,这种概括是充分获得自然领域现象知识的关键。我并不否定这些现象最开始可以(和必须)通过观察来获得,一定的秩序可以通过归纳推理来取得。但是,要以具有很强解释力的理论来特别地阐述这些现象,它们就需要通过范畴来阐述,而这些范畴是在实验(和仪器)活动的过程中形成,并对它们所遇到的现象给予理论上的澄清。语言和理论论断,即便在宇宙论上,也是来自于实验(和仪器)活动的。

我赞同那些强调现代科学的核心是实验的人。如其所是,实验是处在技术和自然领域之间,它为二者,即事物存在方式的模式和重要测试的内容提供了概括的基础。和技术一样,实验是一种人类的控制实践。正如某些自然领域的现象一样,实验现象也能够根据其基本结构、程序和规律而完美地描述,在实验中,我们能够识别和确定自然的力量,并因此能够筹划超越事物界限的控制活动。

因此,虽然唯物主义理解很好地延伸到控制领域之外,并且许多科学家因为这个原因而非常重视它,但是从控制的视角来理解它是更为恰当的。当世界对象通过控制实践的视角而获得时,在此范围内的世界对象就是可以理解的。于是,这种理解为我们提供了对与人类活动无关领域中的大量现象之因果结构的解释,并且这种理解能够拓展多广是一个广泛的经验问题。控制实践,在很多层面上,为唯物主义理解的追求提供手段。

唯物主义形而上学的相关性

当唯物主义战略和现代控制价值系统之间的选择性姻缘关系是以对唯物主义形而上学的认可为基础时,这就进一步深化了这种关系。这种形而上学坚持声称世界“确实是”这样,其中所有对象(包括人类)都可以通过唯物主义(也许最终是物理主义)的属性和关系来充分阐述;所有现象按照基本结构、进程和规律形成;并且事物的所有可能性都被它们的物质可能性所包含。于是原则上,遵循唯物主义战略能够给予我们对世界的完整解释;原则上,没有可能性被遗漏。我之前阐述过能够获得事物物质可能性有助于扩展我们对自然实施控制的能力,实际上,如果不存在着其他可能性,那么获得对世界的理解本身就有助于扩展这种能力。按照这种观点,似乎正是世界的本质成为控制态度的重要基础;如果其他条件不变,获得对它的理解就强化这种态度,因为事物进入了人类可及的范围内,它们就能够成为控制对象。如果它们事实就是这样,那么这就是为什么我们在行动中如此对待对象的原因所在,正如形而上学唯物主义所暗示的。原则上,所有其他选择似乎都被排除了,因为唯物主义形而上学暗示着我们与世界的相互作用不能通过其他任何方式来理解。它同样认为,在控制实践不渴望或不期望带来的副作用的地方,原则上它们能够通过进一步的控制干预得到解决。

无疑,上述情况存在着张力。上述情况是通过有意图的叙述方式,而不是唯物主义叙述方式。我们对获得和应用唯物主义(包括物理主义)理解的认识,是通过有意图的范畴来阐述的,就像我们通常对人类行为的认识一样。这种理解模式与人类不能被当做控制对象的价值相联系。行动者(人类)就其本质而言不是控制对象,虽然(通过削弱他们的行动)可以使他们近似于控制对象(莱西和施瓦茨,1986;1987)。但是行动者是自然的一部分,因此如果期望通过善于表达行动的范畴来系统描述一般的自然观,特别是当行动既是生活经验和实际生活的一个现象,又是科学实践的一个前提时,这个期望就是恰当的。

唯物主义形而上学的内涵来自于对世界上所有现象和事物状态在唯物主义

战略下完美理论范畴的推断。但是却没有让人信服的理由去主张这样一种观点,即产生理论的行为首先就要在理论自身的范畴内被充分地描述(无论这些理论范畴是如何被归纳和抽象的)。也许它能够,但是现在还不行。同时,我认为,我们很容易把有意图的理解看作是实际上独立自主的。我说过,现行的唯物主义形而上学强化了唯物主义战略与现代控制价值体系之间的选择性姻缘关系。现代科学传统的早期意图是把唯物主义形而上学当为一个前提基础。大多数人认为这种意图失败了,代替它的前提基础是以推断与现代科学的成功预设之间的辩证关系。

但是唯物主义形而上学,在遵循唯物主义战略过程中创建的主流理论,并不是现代科学显著成功的先决条件。只要存在着有待发现的基本秩序和一系列广泛的领域――大多数这些领域都由于人类实验干预和技术干预而形成的――在这些领域里的现象能够很好地被看作由基本秩序所造成的,这就足够了。如果我们要去接受我们必须接受的理论,世界的某些部分或方面就必然是这个样子。无需更多的预设;当然不是说不需要这样的理论预设,在这些领域里人类行为能够根据现象所展示的相同原则来理解这就需要预设。

我们能从科学的成功中推断出什么?当然,更多领域中的现象将会陷入唯物主义的理解之中,以广泛的理论所描述的规律代表着自然的普遍倾向(虽然这些规律一般不是非常重要的解释要素)。我们同样能够推出,越来越多事物的物质可能性将得到说明,因此越来越多事物将变成可能控制的对象。但是我们却不能从能够成为有效的推断出已经是或不可能成为其他。唯物主义形而上学的内含能够从最普遍认可的、涵盖内容最广泛的理论那里来推断,但是这不能够成为我们赞同这种形而上学的论据。

那么,如何解释唯物主义形而上学的吸引力?也许这是一元世界观的理解。也许是这样一种观念,除非世界能够在唯物主义战略下被理解,否则我们不可能获得一种与确定符合经验数据相符合的“明确性和特定性”类型的理论,并因此成为真正的知识。同样的,也许这是对两难选择不可最终说明的意识,虽然意向性很难对唯物主义施加影响,但是仍在进行的计划在处理这些难题上取得了进步。也许是缘于唯物主义战略与现代控制价值体系之间的选择性姻缘关系,这种关系所反映的理解方式已经开始在我们的实际生活中如此地统治着我们的意识,以致于在理解能力上,或甚至在智力上或期望能力上似乎没有任何其他的理解模式可与之相比。

无论哪种解释都很难提供接受唯物主义形而上学的充足论据。我倾向于这种最后一个解释。因此唯物主义形而上学并没有为我们接受唯物主义战略提供论据,它与控制价值体系有选择性姻缘关系的唯物主义战略具有鲜明的不同。

五、认知价值和社会价值的不同作用

我的解释把唯物主义理解与现代控制价值体系内在地联系在一起。这如何与我们广泛持有的价值中立观相一致?

科学作为价值中立(公正性、中立性、自主性)

为了阐述,我简单断言科学价值中立观是由三个部分组成:公正性、中立性和自主性。

公正性是指理论只有根据高度显现的认知价值,依据最严格的评价标准,遵循一系列充分的经验材料,才能被完全接受。在这里我不对公正性内涵做精确的阐述,但是它暗示了理论是否服务于特定价值系统或与特定价值系统的预设相符合,与理论是否被完全接受无关。中立性是指理论在逻辑上不暗示任何价值陈述,并且原则上它们可以在实践中被任何价值体系所采纳;以及不因为任何现有的基本价值体系而接受某种理论。自主性是强调科学探索程序的形成和制度化,是依据体现公正性和中立性的理论兴趣,而发现新现象能够增强这种兴趣。

我描述的科学理解否定了公正性吗?它是否陷入这样一种诱惑,几个世纪前培根清晰断言过的诱惑(1620/1960,格言第49条),即试图从我们希望世界是什么样的方式里得出世界是什么。

科学是公正的但不是中立的

我已经阐述过,符合唯物主义战略所形成的理论,在很大程度上是根据人们所持有的特定社会价值体系而具有可说明性。然而,唯物主义战略和理论的这种符合远远不能成为理论接受的根据。事实上,它们最终是不相关的。当某个理论被完全接受时(或被包含于知识体系里),它是对特定现象领域和特定层次之可能性的接受。这种特定领域和层次被彻底地接受,只有当它符合最高评价标准,遵循该领域中一系列恰当的经验材料,并高度体现认知价值的时候。

调查表明,在唯物主义战略下形成的很多现象领域和可能性层次的理论,都是以这种方式被彻底持有的。在很多领域里(我们可以明确阐述这些领域的范围条件),现象是能够被充分把握的――通过认知价值的评价――这些现象是根据基本规律而产生,并且它们的可能性是通过它们的物质可能性而被完全展现。世界就是这种存在方式;我们还没有把它看做这种存在方式是因为我们期望控制它。之所以世界是这种存在方式,是因为(在某些部分和方面)它可以通过唯物主义战略的指导来认识,这种期望能够被更加广泛地实现。从长远来看,仍然遵循唯物主义战略的部分原因是遵循这种战略所获得的经验性成功,一种符合公正性的可接受理论的成功(阐明这一点就能理解某种被接受的理论是关于某种特定现象领域和特定层次的可能性)。

我们可以这么表述,接受唯物主义战略事实上是――以最普遍的术语――设计我们选择要研究的现象和可能性的种类。社会价值强烈地影响这种选择,这在逻辑上没有任何不恰当。于是,以描述这些现象因果结构和阐述它们之可能性为目的的理论,其可接受性是通过事实材料和认知价值来判断的。重要的是保持社会价值和认知价值的作用按照我们所描述的方式相区别。它们在不同的(逻辑)时期发挥着作用。要回答“为什么接受该理论”,如果答案除了认知价值和数据,还诉诸于社会价值(或要求与价值体系的预设相一致),或者前者答案被后者答案所代替,那么该理论就仍没有被彻底接受。伽利略和李森科(Ly-senko)著名的典型案例就发生过这种情况,当权力也用以支持未被彻底接受的理论时,这就成为了悲剧。而另一方面,对于“为什么科学共同体要研究符合一定限制/选择战略的理论”的答案,通常都包含相关的社会价值,这点虽然没错,但是――随着时间的推移――这种答案本身并不充分,需要有遵循这些战略而成功的证据来支持。

因此,非常重要的是保持社会价值和认知价值的作用相区别,并把社会价值限制在适当的位置上。但是在社会价值发挥根本作用之处,理论就有可能不再中立,至少在面向现实拥有的价值而不是任何持有的价值的意义上说,有可能不再中立。对于某种理论阐述的可能性,它们在那些表达促使理论形成的研究战略并与战略紧密联系的价值的实践中,具有很大利益,而在不是表达这些价值的实践中,则很容易没有任何利益可言;正如人类行为控制的可能性,在纯粹的话语实践中没有任何利益(莱西和施瓦茨,1986),同时包含把作物变成商品增加作物产量的可能性,在现行社会价值强调提高当地福祉、机构、团体的地方,几乎没有任何利益。因此在唯物主义战略的限制下,对某些理论解释的可能性,在体

现与现代控制价值体系相互作用的价值体系之外,几乎没有利益。

让我重新回到人类繁荣的问题上,我认为,它仍是所有实践和研究的检验标准。现代观点中,控制价值体系被认为是提高人类繁荣,但是该观点受到例如很多女权主义和环境观点的冲击,尤其受到所有贫困世界的大多数民众和草根观点的冲击。后面我集中阐述。

这种冲击是非常复杂。它挑战主流机构“发展”的社会价值和与之相伴随的极端个人主义理念,把它们更多地看作是他们经历大量遭遇和痛苦的原因,而不是补救方法。那些持有这些观点的人并不认为扩展我们控制自然的能力是恰当解决他们所面对的现实的关键;或相关的理解形式能够确实可能有助于社会转型的可能性,这种社会转型将服务于人类繁荣的共同理想和价值(这些理想和价值经常在草根运动里,根据广泛和公平的经济、社会和文化权利而实施,正如公民和政治的权利一样)。它们的计划通过理解来执行一通过训练、系统的、以经验主义为基础的理解形式。

种子

让我们再一次思考种子。讨论中所有的争议在这里都能集中谈及。记得我(在第一部分)介绍过,把种子看作是什么有两种方式。假设我们问:在“最优”物质条件下我们如何使小麦的产量最大化?这个问题从活生生的经验条件和主流实践活动中抽离出来,并在(展现出基本物理、化学和生物知识)唯物主义战略下被当作研究的一部分,在这里产量作为变量函数(相对于定量研究)如化肥、杀虫剂、水、机械应用和种子种类等的结果而被观察。这种研究就是典型的“绿色革命”,这些生物技术的后继者们,他们的实践活动也是在现代控制价值体系最主要的持有者之间进行的。在实践中接受来自于这种研究所获得的知识需要这样的社会条件,即改变当地社会秩序并使种子变成一种商品。虽然,至少从短期来看,绿色革命实践增加作物产量(和国家出口),但是同时也带来其他后果,最著名的一个例子,就是如下概括的:

代替了富裕,旁庶普(Punjab)只剩下败坏的土壤、害虫成群滋扰的作物、泥泞的不毛之地以及负债而不满的农民――战争和暴力――生态崩溃和种族破裂肾密相连,并成为中央管理系统中要求有计划地消除自然和文化多样性以创造统一性之政策的一个内在部分。(Shiva,19991,pp.12,24)

在某种程度上看,这些宣称没有夸大其词,那些坚持现代控制价值体系的人仰仗进一步的技术进步(如生物技术)改变或阻止更多的损害,并把社会改组看做是“发展”的要求,这需要进一步实施控制。

另一方面,那些高度关注提高当地福祉、机构和团体价值的人则质疑这些实践,并认为在指导他们的知识里,这些实践几乎没有什么积极利益。这不是说他们怀疑绿色革命是受知识指导的,而是对知识的利益提出疑问,因为知识不能解释与他们价值体系现实化有关的可能性。当提出这样的问题:在完善地方机构和维持环境的前提下,我们应该如何生产小麦,以便使既定区域的所有人都能均衡地获得必要的饮食?研究也许对他们是有益的。它不是从活生生的经验条件和主流实践活动中抽离出来,也没有假定社会秩序问题是从属于新控制的实施。它不是孤立地看待生物学、生态学和社会学(或生产与分配)。它把作物产量问题锁定在以下各种问题中:农业生产的社会经济条件和社会作用是什么?谁控制着产品?它有哪些应用?它是如何被分配的?产品生产的社会经济条件如何影响其分配?对健康的和生态的影响是什么?因此,考察作物产量不仅仅作为唯物主义变量函数的功能,而且作为社会和其他变量函数的功能,而唯物主义变量函数本身只是其中的一个功能。这种方法把注意力转移到了当地和个别之上:当地土壤状况、种子类别、生态的合理方法、“天然”害虫控制的有效性、传统实践;以及当地社会一经济关系、需求、渴望和历史。一些与草根运动有联系的研究者提出,通过改善(以经验研究为基础的)传统实践和研究的理解方式――遵循特定/选择战略的研究,而这种战略并不是从他们存在的生态和社会关系中抽象出的现象而得到,那么这种相关理解是能够部分地获得。

我无法判断这些努力的前景。但是我要得出两个结论:第一,比较我对唯物主义战略的讨论,选择性战略与社会价值的密切相关,还不足以促使对该战略下“理论”发展的接受。认识价值的作用才是根本的。也许这个世界并不服从于选择性计划!(但是计划总是与它面临的困难是什么这样的探寻相联系,无论这些困难是来自于自然界存在的方式,还是来自反对社会力量的活动。)第二,选择性战略以特定社会价值的密切关系为基础,这本身并不是反对在这些战略下开展研究,只要我们保持认识价值和社会价值的作用是分离的。

六、科学教育的相关性

我已经陈述过有关科学理解的特征和形式的观点。它表明根据不同的社会价值和人类繁荣的概念,科学能够应对不同层次的可能性。因此它对科学教育具有直接的意义。科学教育的任务,我归纳为,不仅仅是在知识、理论、技巧、方法论和实践中培养学生正确的研究和应用,不仅仅是教他们能够很好地判断哪些现象领域的理论能够被很好地接受,并掌握科学必须告诉我们有关的一般世界,而且要发展关于科学活动的特征及其应用,以及作为有责任的参与者个人所面对选择的批判的自我意识。

为了增强这种自我意识,必须:(1)研究科学在人类社会和当代生活中的地位;(2)研究影响科学追求、研究方向选择以及科学共同体和机构的形式和构成的因素;(3)研究科学(它的追求、它所获得的知识及其应用)与人类幸福的关系,并在与其他重要的社会和个人价值的关系中评价科学的价值;(4)批判地审视科学探求中认知因素和社会因素的相互作用,特别是警惕对在做出理论判断的过程中社会因素会默默地(和不恰当)潜入认知因素的机制;(5)获得一种有关什么能够和不能够从科学探索中获得的判断力,以及在体现不同价值的社会条件下科学是否有不同形式;(6)尝试批判性地评价这些有争议的观点。

我的论述直接指向这些争议的内容。为增强这种批判性自我意识的培养机制,也许或应该不在本篇论文的讨论范围。

自动控制类论文范文7

Abstract:In the light of new technological environment,the mobile Internet, the Internet of Things,Cloud Computing,Big Data and other emerging Internet application technology are presented to put forward the new challenges and create new ideas on the teaching of college automation specialty.This paper discusses the comprehensive goal of information courses’teaching for automation specialty under the new situation,focusing on the future and creating the comprehensive knowledge architecture with novel content.Furthermore, the?information courses and the practical teaching method is analyzed and studied,striving to build the course that can cover the whole procedure of closed-loop information processing and establishing a practice platform with complete system,stimulating innovation,and focusing on comprehensive.All of this will be useful to form a culture mechanism for feasible automation professional compound talent.

Key words:Automation; Information Course; Curriculum construction; Practice teaching

自动化专业属高等院校传统教学专业,据不完全统计目前我国开设有自动化专业的高校数量已达264所[1],囊括了不同层次、不同领域、不同行业的高校。各高校在专业建设过程中结合各自行业、地域优势,形成了各自高校的教学特色,如中南民族大学计算机科学学院,即把自动化专业与计算机相关专业相结合,重点加强计算机自动化控制领域的教学与学科建设,突出“强(电)弱(电)并重,软(件)硬(件)兼施”的办学特点。经过多年建设与发展,为国家经济建设培养了大批专业建设人才。

然而,进入21世纪,随着互联网、物联网、传感器网络、移动互联网技术的不断普及与推广,其在不断改造传统行业的同时,也对高校自动化专业教学提出了新的挑战,自动化专业也适时开设了如管理信息系统、计算机网络等信息类教学课程,然而其并不能完全满足新形势下对于自动化专业复合型人才培养的需求。该文针对上述问题,结合教学实践,对高校自动化专业在新形势下所面临的挑战与机遇、相关信息类课程的设置及实践教学环节进行了探讨。

1 高校自动化专业所面临的挑战与机遇

自动化作为工业领域基础学科,其学科领域特性决定了其在实践中更多关注的是一个特定封闭系统的稳定、可靠和优化控制。基于此,高校自动化专业相应开设了自动控制原理、电气控制技术、运动控制系统、过程控制系统、计算机控制系统等相关课程,这些课程为学生掌握自动化专业领域基本技能奠定了良好基础。然而物联网、传感器网络、移动互联网的普及,云计算、大数据技术的应用给自动化领域提出了新的挑战,同样也给高校自动化专业的教学提出了新的要求和机遇。

1.1 数据信息联网的要求

在工业实践中,自动化专业所研究对象多为封闭系统,系统的控制规律、性能优化等工作多在实验室内完成,其数据的获取与展现多在控制设备本地完成。即使在大规模生产领域构建了工业控制总线等通信手段,其对于控制设备数据的管理也仍局限在生产基地局部区域。然而,物联网、传感器网络的普及应用,迫切需要将自动化设备的控制参数、工作状态等数据信息进行集中管理,这就需要构建大型的传输网络、数据仓库、信息系统进行上述数据信息的网络传输、集中存储以及分析展现。

1.2 控制理论受到新技术的挑战

控制论作为信息社会最为基础的理论体系,也是推动自动化专业发展的源动力。在工业实践中,对于控制设备性能、控制规律的制定即在基础控制理论的基础上,针对特定控制对象进行特定化研究完成的。然而,云计算、大数据分析的时代,对大量相同工业设备运行状态参数的获取、云端集中海量存储,并借助大数据分析技术,往往能够获得对单一设备进行控制优化研究所不能获知的更多的设备运行规律,并借此制定出更适合特定设备的控制规律。这就给传统的控制理论提出了新的挑战,同时也给控制理论的发展引导了方向。

1.3 复合型人才培养的需求

自动化传统教学中以自动化相关理论为基础,重点讲解自动控制原理、电气控制、过程控制等相关理论、行业应用知识,学生个人应用能力的培养也多集中于单片机、嵌入式系统、数字信号处理等相关硬件系统。然而,面对物联网、大数据、云计算等新技术应用趋势,上述课程结构所培养的人才能力过于局限,无法满足实际工作中对于复合型人才的迫切需求,同时也在一定程度上使得培养的学生在后期竞争中处于劣势。

1.4 高校自动化专业发展的良好机遇

挑战也就意味着机遇,计算机技术、信息技术的发展为自动化理论知识的深度发掘提供了源动力。从自动化专业角度讲,其具备天生与物联网、传感器网络、云计算、大数据进行联姻的基因。自动化设备作为信息生产、传输、完成控制动作的最前端,通过增设后端的信息系统,可以构建出具备海量数据获取、传输、存储以及分析应用的大型信息平台。实际工业领域的未来应用,反过来也促进了高校自动化专业信息类课程的开设。通过增设及调整部分计算机、信息技术相关课程,可以进一步完善高校自动化专业的课程体系结构,提供给学生更完备的理论、应用知识框架,同时也能够为进一步培养适应新形势、新技术发展趋势的复合型人才奠定坚实的基础。

2 信息类课程的教学目标

在新形势下,物联网、云计算、大数据的应用使得高校自动化专业信息类课程从过去辅助性、扩展性的从属地位,变成培养未来复合型人才所需知识体系架构中的重要一极。其课程体系的教学目标则是,以自动化专业控制理论基础为核心,以电气控制、过程控制等应用学科为基础,通过搭建合理的信息类课程形成层次化、阶段化、完备化的自动化专业外延,从而培养能够适应自动化未来发展趋势、能够服务国家经济建设的复合型自动化人才。概括起来,可以形成三句话:

一是“内容丰富、环环相扣”:通过设定合理的信息类课程体系结构,建立各课程之间的衔接、支撑关系,培养学生系统全面的知识体系、科学的思维方式,并且能够将各门课程进行有机结合,形成“强(电)弱(电)并重,软(件)硬(件)兼施”的知识能力。二是“内容新颖、重在实践”:通过建立切合实际应用的课程内容,紧密跟踪最新的信息技术,寓实践应用于课程理论教学过程中,提高课程教学过程中学生领会掌握教学知识的程度,培养学生较强的实践能力和有特色的、紧跟实践应用发展的技术能力。三是“着眼未来、扩展性强”:通过设立具有前瞻性的信息类课程教学内容,着眼未来技术发展趋势,针对有广阔应用前景的技术进行导论性讲授,重点关注通用性、共通性的课程内容,培养学生对新兴技术的敏感度,激发学生的求知欲,从而培养学生的可持续发展潜力。

3 信息类课程设置

针对物联网、云计算、大数据等新技术应用对高校自动化专业教学课程设置所提出的要求,并结合上述新形势下自动化专业信息类课程教学目标,高校自动化专业信息类课程的设置应能够体现信息化的特点,并且涵盖自动化专业研究对象的信息获取、信息传输、信息存储及处理和信息利用等四个阶段。

信息获取阶段应重点开设检测技术、传感器技术等相关课程。信息传输阶段则应重点开设计算机通信技术、计算机网络、现场总线、无线通信网络等相关课程。信息存储及处理则应重点开设数据库原理及应用、管理信息系统、模式识别、人工智能、面向对象程序设计等相关课程。而在信息利用阶段则应重点开设单片机原理及应用、嵌入式系统、虚拟仪器、机器学习、系统工程等相关课程。

上述四个阶段的课程内容相辅相成、环环相扣,充分体现了自动化专业研究对象数据信息的大范围、全过程闭环流转过程,数据信息已经不仅仅停留在研究对象的内部,而是完成了大数据的存储、云端计算,并且能够借助大数据分析满足新的应用模式对于数据价值的深度挖掘要求。从教学角度讲,上述四个阶段也充分体现了信息类课程的教学目标,构建一个“内容环环相扣、新颖并重在实践、着眼未来并易于扩展”的自动化专业信息类课程知识体系结构。

4 实践教学环节

良好的自动化专业信息类课程体系构建仅仅是完成了理论教学内容的搭建,实践教学作为理论教学的补充又是必不可少的,这尤其体现在信息类课程上,其主要由信息学科强实践性决定[2]。特别地,其在培养学生实践创新能力方面甚至超过理论教学。因此,对信息类课程的实践教学环节应重点关注以下三方面:

第一,搭建完备的综合性实验环境、实践场所。除了建立传统的自动化专业实验室,如过程控制、电气控制实验室之外,还需要考虑如何构建各实验室之间、实验设备之间的信息沟通渠道,如计算机操作实验室与专业实验室实验设备的互通,从而建立有效的数据信息的传输、存储及利用通道,做到实践过程的完备化。进一步激发实践教学过程中学生的团队合作能力、探索能力。第二,建立专门的教师科研与学生实践创新对接平台。摆脱过去照本宣科、验证性实验的教学方式,建立教师科研与学生实践创新对接机制,将科研中的强实践性问题抽象化后对接成为学生的实践创新主题,充分发挥学生实践的主观能动性,并激发解决未知问题的求知欲。第三,弱化“小”实验,重塑“大”实验。摒弃一门课程配套一组实验的传统实践设置模式,重点打造自动化专业信息类课程“大”实验。从信息类课程诠释的数据信息四个阶段出发,建立囊括四个阶段全过程的大实践体系,明确体系中的各环节内容,并将其对应映射到不同学期的不同课程中,使得学生随着学习过程的不断推进,逐步完成大实践过程的不同细节,最终完成“积木式”的信息类课程大实践。

自动控制类论文范文8

至今,人们对于安全原理的认识还处于最初级阶段,发展安全文化的一个最重要任务就是要探讨清楚安全的基础原理和规律。目前,安全理论界已认识到如下安全科学原理。

安全哲学原理:即从认识论与方法论的角度,总结安全的哲学道理和原则。远古人类的安全认识论是宿命论的,方法论是被动承受型的;近代人类的安全认识提高到了经验的水平;现代随着工业社会的发展和技术的进步,人类的安全认识论进入了系统论阶段,从而在方法论上能够推行安全生产与安全生活的综合型对策,甚至能够超前预防。有了正确的安全哲学思想的指导,人类现代生产与生活的安全才能获得高水平的保障。

安全系统论原理:包括安全系统原理、安全控制论原理、安全信息论原理、安全协同学、事故突变论等安全系统科学的机制和规律。从系统论的角度,不仅研究清楚事故系统的要素及其结构和关系,更要探讨各种技术的安全系统要素及结构。认识事故系统,对指导我们从控制事故来保障人类的安全具有实际的意义。这种认识带有事后型的色彩,是被动、滞后的,但从安全系统的角度出发,则具有超前和预防的意义。因此,从建设安全系统的角度来认识安全原理,则更为理性,更符合科学性原则。安全控制论给我们揭示了事故控制和防范的规律,安全信息论是安全科学管理的重要理论基础。安全协同学和事故突变理论还处于研究和探索之中。

安全经济学原理:是阐述事故损失的规律与评价技术,安全的效益理论和投入产出规律;研究与事故相关的非价值因素的价值化技术;研究不同社会经济体制和经济发展时期,事故保险(伤亡保险、财产保险、意外事故保险等)的运行机制及其与事故预防,实现本质安全的关系和动作机制等理论。安全经济学的理论对国家安全投入政策的制定、指导企业有效地控制安全投资结构,为企业提供安全活劳动与物化劳动的支持提供理论基础。

安全管理学原理:现代社会能安全科学管理,需要研究安全管理的科学原理,如安全法学的基本原理,安全法制的基本规则;安全管理的组织学原理;国家安全管理的棚制及理论;企业安全科学管理的模式及体系;安全行为科学的原理;台理安全投资的保障机制等。

安全工程与卫生工程原理:属于自然科学范畴的理论原理,在安全科学技术学科是相对完善和成熟的领域。安全工程技术原理是针对不同行业的生产技术及工艺,研究相适应的安全原理,如防火原理、防爆原理、机电安全原理等;卫生工程技术原理主要是与职业病相关的物理和化学因素的理论的规律,如防尘原理、防毒原理、噪声控制原理辐射防护原理等。

自动控制类论文范文9

关键词:空语类;PRO;管约理论;最短距离原则;英语和汉语;指称;对比研究

1.空语类

1.1空语类的概念:

空语类(empty categories)是Chomsky于上世纪70年代末80年代初提出的一个概念。所谓空语类,是指在句法、语义表达中存在,有语法和语义作用,而在音系表达式中没有音系矩阵,无外显的语音形式的隐性语言成分(徐烈炯,1988:193)(Radford,1997:131)。虽然在形式上没有体现,但它是一种语言符号,具有相应的语法和语义功能。

1.2空语类PRO:

根据Chomsky(1981)的观点,任何一个不定式短语在深层结构中也是一个句子,都含有一个逻辑主语,PRO就是用来表示不定式的逻辑主语的。PRO没有语音内容,因而也没有语音表达,所以它被称为不定式的隐主语(null subject)。

2.空语类PRO在英、汉语句中指称的对比研究

PRO具有指称功能。本文简要探讨空语类PRO在英汉语中的指称特点,主要包括PRO是如何确定其所指的这一问题,也就是说PRO在英汉语句中是怎样来确定其先行词或控制语的。

2.1空语类PRO在英语句中的指称研究:

(1)受强制控制的PRO如何确定其所指:

一般情况下,PRO的控制语的确定需要根据控制理论中的最短距离原则:隐主语选择离它最近的名词作先行词。比如

.a.John decided[PRO to go by himself].

b.John persuaded Marry[PRO to go by herself].

通过以上例子,最短距离原则解释了为什么隐主语在(1a)中指的是主语子句的主语,而在(1b)中指的是主语子句的宾语,也就是说,以上两句中PRO的所指(先行词)分别是主语John和宾语Marry。

然而,在有些句子中,最短距离原则在确定PRO的控制语或所指时不适用。看下面的句子:

.*John(1)promised Marry(2)[PRO(2)to go early].

以上的句子中如果根据最短距离原则,那么PRO的先行词为宾语Marry,即其所指为Marry,这样to go early的动作发出者为Marry,但这不符合实际的语义,to go early的真正的动作发出者其实是主语John,是John答应Marry他要这样做的。这样一来,最短距离原则就不再适用。那么还有别的办法吗?

在这种情况下,PRO所指的确定由句子中动词的词汇性特征来决定,正如温宾利(2002)所言,PRO选择主句主语或宾语为控制语是由动词的词汇性特征决定的。当句中动词为主语控制动词时,像动词decide,promise等,PRO选择主句主语为控制语,即其所指为主句主语;而当句中动词为宾语控制动词时,像动词tell,persuade等,PRO选择主句宾语为控制语,即其所指为主句宾语。所以

(3)中句子动词promise为主语控制动词,其PRO控制语为主语John,即其所指为主语John.

.John(1)promised Marry(2)[PRO(1)to go early].

(2)受非强制控制的PRO如何确定其所指:

根据PRO非强制性控制的定义,其最常见的类型主语有两类:

PRO任意指称:当PRO受到的控制是非强制性控制时,其先行语虽然没有在句内出现,但其指称仍十分明显。韩景泉(1995)称这一特点为句内可识别性(Intrasentential Referential Identifiability)。

例如:

.Its difficult[PRO to learn English well].

中的PRO 受泛指控制(arbitrary control),即称为泛指,很明显,词句中的PRO可以指你我他或别人,意为:

.Its difficult[for people to learn English well].

根据以上分析,英语中PRO具有指称句内可识别性,此时的PRO的所指是任意的。

(3)特殊句子中PRO的所指:

有些句子中,最短距离和词汇特征都面临挑战,如下面的被动句:

.a.The coach(i)asked the players(j)[PRO(i)to be allowed to leave].

b.The coach(i)promised the players(j)[PRO(i/j)to be allowed to leave].

综上分析,PRO在英语句子中的指称上受控制理论和其他句法、语义和语用因素的影响和制约,但它的所指主要还是由控制理论来确定的。

2.2空语类PRO在汉语句中的指称研究:

徐烈炯认为汉语中的空语类是自由空语类(free empty category),自由空语类没有[+照应性]和[+指代性]一类的特征,其属性和所指不受语法结构的限制,在各个结构位置上都有可能出现不同的空语类。只要语义和语用条件允许,空语类可以自由地与句中其他成分共指或不共指(徐烈炯,1994)。有些学者认为汉语同英语一样,都不属于pro脱落语言,所以空语类pro在英汉语中都不存在,但其他3中空语类变体NP语迹、WH语迹和PRO是英汉语言的共性(胡建华,1995:22)。本文作者趋同于此种观点。

在有些汉语句子中,PRO所指的选择是由控制理论中的最短距离原则或动词的词汇性特征来决定的。例如:

.张三(i)设法[PRO(i)帮助我]。

上句中的PRO都接受句子主要的强制,不管语境如何变化,PRO的所指都不会变,它由最短距离原则或动词“设法”的主语控制性特征来决定。

.我(i)答应他(j)[PRO(i)留下来]。

.我(i)让他(j)[PRO(j)留下来]。

上两句是传统汉语语法中被称为递系式(兼语式)的复杂结构,它类似于英语中的宾语控制结构,是汉语中PRO出现较多的句子(沈阳,2001)。在这种结构中,PRO的指称与特定动词的词汇特征有关。中PRO的先行语为“我”,中PRO的先行语为“他”,因为“答应”与“让”分别为主语控制动词和宾语控制动词。特定动词的词汇特征对PRO的先行语的控制明显。

然而,与英语等语言相比较,汉语是一种语法化程度较低的语言,它的结构不太严谨,句式和结构灵活多样。所以在许多存在空语类PRO的汉语句子中,PRO的指称选择受语法和句法规则和规律的制约要比英语中要少,而对语境、上下文等语用因素的依赖要更多一些。比如:

.张三说[PRO不抽烟]。

.张三决定[PRO不抽烟]。

.张三主张[PRO不抽烟]。

.张三设法[PRO不抽烟]。

在没有上下文时,一般会把和中的“张三”当做PRO的先行语。但是在一定的环境中PRO也可指别人,例如老板决定职工在办公室内不能抽烟。如无特定上下文环境,中的PRO多半指张三以外的人,但也不排斥在某种情况下也可以包括张三本人,而中的PRO必须是“张三”。

此时,根据最短距离原则和动词的词汇性特征很难确定上述四句中PRO的所指。

汉语中类似的句子很多,在这种情况下,必须根据上下文、话题等语境因素才能够确定PRO的所指,这种情况出现得比英语中要多。

3.总结

(1)英语和汉语中都存在空语类PRO,且具有普遍性。

(2)英汉语PRO在指称特征上存在着共性,又如,美国人比较看重个人的独立性,受人照顾往往被视为弱者。给对方出主意和提建议时,不能使对方认为自己小看他的能力。所以在听到对方生病等的话时,不能按中式思维,通过提建议表示关心,而是最好应这样回应:

(1).Im sorry to hear that.

(2).Take care of yourself.I hope you will be better soon.

(3).Thats too bad.How are you feeling now?

在跨文化言语交际中,体现文化语境对语言交际的制约和解释作用的例子比比皆是,它包含在文化背景知识、思维方式、价值观念、宗教文化、风俗习惯等方方面面。只有结合情景语境和文化语境来进行语言的表达和理解,才能够确保言语交际的得体、恰当、准确,也才能最终成功实现交际目的。

4.利用语境因素,培养语用能力

(1).加强英语语言知识传授中的语境教学,促进培养学生的语用能力。

(2).加强日常交际教学中的情景语境教学,培养学生的语用能力。

(3).加强英语文化知识的引入和教学,提高学生的语用能力。

(4).在英语学习和运用中让学生积极主动地识别英语语境因素。

(5).构建真实的英语学习和运用环境,让学生在英语语境中进行英语语言的学习和运用。

(6).在英语学习中增强学生的英语语用意识,不断、持续地加强英语语境知识的训练。

5.结语

语境是语言赖以生存和发展的环境,也是语言的运用环境,语言的使用离不开特定的语境。语境也是语言交际所依赖的环境。语言意义的理解、表达以及语言功能的实现皆需要通过语境(王德春,1992:47)。言语交际是语言运用的主要形式之一,语境中的情景语境和文化语境对言语交际产生很大的影响和作用,培养语用能力是提高语言综合运用能力和跨文化交际能力的关键要素。在言语交际中大部分中国英语学习者出现了“中式英语”和“哑巴英语”的现象,针对此问题,我们只有通过英语语境知识的教学、掌握、识别、构建和运用,把英语学习和运用置于相应的真实环境当中,增强英语语用意识,不断加强英语语境知识的训练,才能培养并提高学生的语用能力。(作者单位:云南师范大学外国语学院外国语言学及应用语言学)

参考文献

[1] Leech,G.1983.Principles of Pragmatics[M].London:Longman.

[2] 何兆熊.2000.《新编语用学纲要》[M].上海:上海外语教育出版社:21,27.

[3] 何自然.1997.《语用学与英语学习》[M].上海:上海外语教育出版社,25.

[4] 刘绍忠.1997.语境与语用能力[J].外国语:上海外语教育出版社,(3):26.

[5] 王德春.1992.使用语言的环境[A].西光正.语境研究论文集[C].北京:北京语言学院出版社,46-61.

[6] 王建平.1992.语言交际中的艺术――语境的逻辑功能(修订本)[M].北京:中共中央党校出版社,24,41.

[7] 王初明.2003.补缺假设与外语学习[J].外语学刊,(1):3.

[8] 王初明.2003.“补缺假说”与“哑巴英语”和“汉式英语”[J].外语界,(5):1.