科学与技术的关系式(收集3篇)
科学与技术的关系式范文篇1
关键词:智能科学与技术;科学研究;专业建设
中图分类号:G642文献标识码:A
1引言
智能科学与技术学科以计算机科学为基础,结合了认知科学、信息学、控制科学、生命科学、语言学等学科的相关理论和研究方法,是一门新兴的交叉学科,将成为21世纪信息科学研究的制高点和信息产业价值的主要提升点。
在国外,许多著名高校都设立了“人工智能”专业并授予智能科学专业学位:世界多数知名的理工类院校都设立有人工智能研究所或实验室,进行智能科学专业的研究生培养及科研工作。在国内,智能科学与技术专业起步则较晚:2003年12月5日,教育部正式批准北京大学信息科学技术学院设立“智能科学与技术”本科专业,这标志着我国“智能科学与技术”专业的诞生。
厦门大学在智能科学与技术领域已经有多年的研究积累和师资储备。2006年12月,教育部正式批准厦门大学设立“智能科学与技术”本科专业,2007年6月6日,厦门大学智能科学与技术系经学校批准成立,并于2007年9月迎来了第一届本科生。本文将简要介绍近几年来厦门大学“智能科学与技术”专业的建设情况。
2厦门大学智能科学与技术相关领域的科学研究进展
厦门大学在智能科学与技术领域的研究已开展了多年。早在1988年,学校就成立了校级科研机构――“厦门大学人工智能与计算机研究所”,目前,经厦门大学批准,正式更名为“厦门大学人工智能研究所”。它是一个以实用智能技术研究为主、集基础研究与应用开发于一体的研究机构,是厦门大学组建智能科学与技术系的主要基础。
厦门大学智能科学与技术系面向国际学科发展趋势和国家发展的重大需求,利用人工智能研究的方法和手段,不断开辟新的研究领域,逐渐确立了语言信息处理、认知计算、智能信息检索、中医信息处理、视频图像处理、智能机器人等主要研究方向。在语言信息处理方面,现设手写汉字识别、自然语言理解、机器翻译、语料库技术等研究领域;在认知计算方面,现设觉知计算、脑机接口、机器感觉、隐喻逻辑等研究领域;在智能信息检索方面,现设文本信息过滤、信息检索、信息提取、智能数据挖掘、Web挖掘等研究领域;在中医信息处理方面,现主要研究开发多媒体中草药智能查询系统、基于舌象中医智能体检系统;在视频图像处理方面,现设图像数据库、生物特征识别、遥感图像、地理信息系统等研究领域。2008年,系里引进了被称为“人工大脑之父”的著名学者HugodeGaris教授,并以他为首组建了人工大脑研究室,该研究室的目标是,经过三年左右的时间,建设中国首个人工大脑。
经过十几年的不懈努力,我们在上述研究领域均取得了一批有影响的重要研究成果,在我国学术界具有一定的学术地位,获得数十项国家和省部级项目经费的支持。目前在研的项目有国家自然科学基金项目3项、国家863项目2项、国家863子项目2项、福建省自然科学基金项目1项、福建省科技计划重点项目2项。在汉字识别、词语切分标注、语法分析、词义消歧、指代消解、语言神经基础、汉语理解策略、网上信息的选择翻译、统计机器翻译、语音识别与合成、计算机音乐、计琴学等诸多方面进行了有特色的研究,形成了具体的算法,并且还提出了一种系统性的协动计算理论,出版专著5部,数百篇,其中近三年被EI、SCI等检索的论文达200余篇。
在基础理论研究的基础上,智能科学与技术系还十分注重产学研结合,先后与北京德威特电力系统自动化有限公司和深圳名人电脑等公司进行合作研发,广泛开展应用系统的研制开发,主要包括:手写汉字机器识别系统、汉语分词和词性标注系统、机器翻译系统以及网上汉语文本分类和信息过滤系统。其中,手写汉字机器识别系统获浙江省教育厅科学技术进步三等奖:机器辅助汉英互翻系统获福建省科技厅科技进步三等奖;汉语分词和词性标注系统获得2003年863中文信息处理评测第二名:机器翻译系统(包括XMMT汉英机器翻译系统、Matrix英汉机器翻译系统、Light英汉机器翻译系统和Neon英汉双向机器翻译系统)在863智能接口评测中多次名列前茅,形成多项产品,技术授权国内多家单位使用。
在科研平台建设方面,智能科学与技术系发挥厦门大学多学科交叉的优势,联合人文学院、外文学院和海外教育学院华文系的学术力量,于2003年成立了“厦门大学语言技术中心”,其中,汉外多语言机器翻译为主攻方向之一。2006年获批了“智能信息技术福建省高校重点实验室”;目前,以人工大脑相关内容为研究核心的“福建省仿脑智能系统重点实验室”也已获批。
3厦门大学“智能科学与技术”专业建设情况
厦门大学智能科学与技术系现有一个本科专业(智能科学与技术),三个学术型硕士学位授予专业(人工智能基础、模式识别与智能系统、计算机应用技术),一个“计算机技术”工程硕士培养方向(智能工程及网络安全方向),一个博士学位授予专业(人工智能基础)。现有在校本科生近90人,硕士研究生80多人,博士研究生25人,博士后2人。本系教职工近30人,其中:教授5人,副教授5人,80%具有博士学位或者博士在读,40岁以下的年轻教师占2/3。
3.1本科生专业建设
在本科生培养方面,厦门大学智能科学与技术系的目标是要求学生能够有效和系统地掌握本学科的理论基础,比较深入地理解智能科学与技术理论;培养具有一定的分析、综合和创新能力,能够承当智能信息系统设计、开发和智能科学与技术学科教学任务的,德、智、体全面发展的科学技术工作者:毕业生适宜到科研机构、学校、技术或行政管理部门、公司、厂矿等企事业单位从事科技研究、应用开发、信息管理和教学工作,也可以进一步攻读该专业及相关专业的硕士学位。
为了实现上述目标,我们遵循“宽口径、厚基础、抓关键、重实践”四项基本原则,制定了较合理的教学计划,在本科一、二年级安排公共基本课程、校通识教育课程、院系通修课程;从二年级下学期开始结束院系通修课程,转而推出部分学科通修课程,向专业化过渡,三年级开始加入方向性选修课程。其中,公共基本课程621学时、33学分;校通识教育课程262学、15学分;学科通修课程1544学时、90学分;方向性课程120学时、分;学科跨方向性课程108学时、6学分。这样的安排能真正使学生在获得扎实而宽厚的理论基础、合理的知识结构的同时,培养较强的获取新知识的能力和创新精神。
为了能切实提高学生的动手实践能力,我们在办学过程中十分重视和强调实践环节的训练并倡导理论与实际相结合,已经规划建设一个特色实验室――“仿脑认知与智能机器人”实验室,可支撑仿脑认知与智能机器人两个方向相关课程的教学实验,总经费预算100万元。依托该实验室,结合相关课程,高年级本科生可以进行“心理物理测试实验”、“眼动测试实验”、“面部表情与脑电对照实验”、“行为学与智能关系测试实验”、“机器人避障行走路径规划”、“机器人目标识别与跟踪”、“机器人声控实验”、“机器人智能语言翻译”、“机器人足球比赛”等众多特色实验。
3.2研究生专业建设
厦门大学智能科学与技术系的研究生培养以加强创新能力的培养为核心,以加强基础课、专业课,实验实践教学、论文创新写作、促进理论与实践相结合为重点,包含硕士研究生和博士研究生两个培养层次。其中,硕士研究生层次又分为学术型研究生和工程硕士两种类型,分别进行培养。
在学术型硕士研究生培养方面,我们的目标是培养适应智能科学与计算机科学的发展,适应国家社会发展与进步事业需要的,德、智、体、美全面发展,系统地掌握本学科基本概念、基本原理、基本方法、基本技能的,具有创新能力、理论联系实际的高级专门人才和能适应未来从事基础研究、应用基础研究、技术开发研究和工程应用研究之人才。毕业生适宜到科研部门、学校从事科学研究和教学工作;适宜到计算机产业相关的企事业单位从事智能科学与计算机科学技术的开发研究、应用与管理等工作;可以继续攻读智能科学与计算机科学及其相关学科的博士学位。目前包含“人工智能基础”、“模式识别与智能系统”和“计算机应用技术”三个专业。其中,“人工智能基础”专业包含如下培养方向:认知科学理论、认知逻辑学、计算语言学、智能计算方法、艺术认知与计算、脑高级功能成像等;“模式识别与智能系统”专业包含如下培养方向:计算机视觉、机器翻译系统、智能中医诊断系统、机器音乐、模式识别、音频信息处理等:“计算机应用技术”专业包含如下培养方向:人工智能应用技术、自然语言处理技术、智能信息检索技术、多媒体综合应用技术、图像与视频处理技术、虚拟现实技术等。
在工程硕士培养方面,目前智能系招收“计算机技术”工程硕士――B方向(智能工程及网络安全)的工程硕士研究生,目标是培养具有扎实的计算机学科专业知识和工程技术能力,掌握现代智能与网络科学前沿知识,在智能工程与网络安全方向具有一定研究深度和项目研发能力的高层次应用型人才。培养方向包括:嵌入式智能家居、视频图像处理、网络视觉监控、模式识别与智能系统、智能机器人、网络内容监管、黑客与网络攻防技术、网络信息安全、信息检索与信息过滤、自然语言处理、机器翻译、语音识别与合成、智能中医信息处理、人工大脑、虚拟现实技术等。
在博士研究生培养方面,设有“人工智能基础”博士学位授予专业,目标是培养基础扎实,具有创新意识,对某一领域有全面深入了解或对某一应用领域有独立解决实际问题的能力,能够解决前人未能解决的科学问题或社会发展中亟待解决的技术问题的高级专业人才:其研究工作对科学技术或社会经济的发展具有明显贡献,为人工智能技术发展和应用提供新的基础或新技术、新方法。培养方向包括:人工智能以及应用技术、艺术认知与计算、数据挖掘技术、认知神经科学、软计算方法及其应用、智能多媒体信息处理、脑功能成像技术等。
4总结与展望
科学与技术的关系式范文篇2
这个展览为清华大学建校九十周年校庆而举办。展览的宗旨是“从人类文明的历史进程中探讨艺术与科学的共同基础与目标;以视觉的方式展示艺术与科学映射出的深层人文景观与精神;促进未来高等教育领域艺术与科学的互动与互补,为人才培养和学术研究以及人类生存质量的提高,开拓更为广阔的思维空间。”“以期将国际艺术与科学领域最新的学术成果引入中国,也希望把中国对该命题的探索引入世界的多元探讨中,为中国高等教育走向国际化、综合化、信息化做出前瞻性探索。”
展览共展出来自19个国家32所高等院校的近700件作品,占据了中国美术馆全部的11个展厅。作品以绘画、雕塑、艺术设计、书法等形式或综合艺术形式,展示了艺术家和科学家们所作的研究、探索成果。
这是一个非常好看的展览,可以说是丰富多彩,让人眼花缭乱,同时他还丰富了欣赏者对艺术的认知。在这700件作品中,大的已经是展厅不能容纳,中等的也差不多占据三分之一的展厅,而小的只有书本大小。从形式上看,既有最为传统的绘画、书法、雕塑、陶瓷,也有时下流行的装置,更有现代的数字化的影视以及相关的利用现代科技成果的作品。而从艺术(美术)的学科范围来看,基本上包容了除行为艺术之外的目前国内所有的科目。
这也是一个不同于一般综合性的展览,其根本是它强化了艺术与科学的概念,并在这个被强化的概念之下扩大了艺术的表现范围,也提出了许多让人们深思的艺术问题。那些具有一定现代科学含量、而且又具有现代科技前沿性特征的一些作品,使无数的美术家们如同进了大观园的刘姥姥。这时的“刘姥姥”已经找不到北了,已经无暇顾及艺术的魅力,更多的是惊讶科学的力量。科学和艺术的结合在这里确实突破了艺术的某些极限,比如影视中的特技、动画等等,在美术领域,也不仅是扩大了表现的题材,更重要的是扩大了美术领域的范围。
从整体上看,展出作品的科学含量尚嫌不足,与所要求的“原创性和实验性”还有距离,因为这个名为“国际作品展”的展览,作品分类基本上是依清华大学美术学院的教学体系而展开,所以实际上是这个学院的教学与创作的成果展,这也符合为校庆而组织展览的一般的策展思路。
据有关材料,这次“艺术与科学国际作品展”入选作品基本取向是:
一、“在发现美的地方,同时也就找到了真”。入选作品都应展现或暗示人类想象的臻美追求与逻辑力量的统合,最终的评价尺度是真、善、美的统一。
二、在一定的意义上,艺术即直觉,而人类从有限的经验世界中得到科学的假设时,亦不能废止直觉的思维。入选作品,应揭示科学发现及其严密论证中所显现的美的直觉性。
三、科学介入物质手段,即转为某种技术和材质形态;而一定的材质与技术的同构,又成为艺术意境创造的物化条件。入选作品应注重材料和技术与艺术思维及审美理想之展示和创造性探索。
四、“科学和艺术的共同基础是人类的创造力,它们追求的目标都是真理的普遍性”。入选作品中应推崇和注重在“艺术与科学”主题下表现形式及手法上的原创性和实验性,并彰显自然宇宙或人类情感世界的普遍意义。
五、关注宇宙真理探索的同时,须有强烈的人文关怀。入选作品应提倡符合人类自身健康、尊严,及与自然界一道实现可持续发展之理想和原则,并倡导人类和平、进步和相互协力之精神。
面对这一文本,对照展览中的作品,可以看出很少有作品完全符合这五条“基本取向”。但这并不说明展览中作品的质量问题,事实上展览中有许多优秀的作品,它们在美术的范围内还是表现出了艺术家们的创造精神。这之中的差异或许是文本的问题,或许是文本要求的问题。
从整体上看,展出作品的科学含量尚嫌不足,与所要求的“原创性和实验性”还有距离,因为这个名为“国际作品展”的展览,作品分类基本上是依清华大学美术学院的教学体系而展开,所以实际上是这个学院的教学与创作的成果展,这也符合为校庆而组织展览的一般的策展思路。它在体现“艺术与科学”的主题上,存在着两个极端,一端是有少部分作品过于强调它的科学的概念,以致这些作品完全可以置入科技博览会中,它们正符合了李政道先生所倡导的科学的艺术化;另一端是有多数作品完全不能反映“艺术与科学”的概念,或者是简单地运用一些科学的符号,这些作品只是一般美术展览中的作品,但是如果用审视一般美术作品的标准来看待它们,普遍的水平较高。可是,这两个极端处于一个展览之中,却是极其不协调。那些凝聚着古典精神的国画、油画,尽管显示了较高的水准,但是在展厅中显得不伦不类。当然人们也可以从生物知识中找到花卉的生长的规律,从地理的知识中发现山水的物理特征,如果作如此解释的话,那么,“艺术与科学”这一命题就没有存在的必要。
虽然这个展览在展览设计上煞费苦心,但是基于中国美术馆的客观条件和具体功能,这个展览的展出空间极其局促,不仅影响了观赏效果,也降低了“艺术与科学”这一概念在视觉上的表现。
上述问题的根本原因是多数艺术家的科学基础明显不足,而对科学与艺术的理解也存在着认知上的局限,还暴露出目前代表国家水准的经济基础的问题。6月8日,2001年太阳能应用展在德国柏林开幕。共有约300家厂商参加了这次为期3天的展览,在展览上有一件太阳能雕塑《舞者》,不仅是科学与艺术的结合,而且把握住了科学前沿领域的最新技术,反映了当下人类社会的最热门的话题。
如果再把这个展览和2000年德国汉诺维世界博览会中的作品作一简单的比较,人们不难发现这个展览所标示的“艺术与科学”还是停留在一个农业社会后期的认知水平之上。当然,作这样的比较可能过于苛刻(德国汉诺维世界博览会会场建设费是17亿美元),但是,这样苛刻的比较又正是建立在这个展览文本的“入选作品基本取向”之上。汉诺维世界博览会强调“持续可能的发展”,倡导“自然和技术的调合”,“艺术与科学展”也是提倡“符合人类自身健康、尊严,及与自然界一道实现可持续发展之理想和原则”,它们在相同的理念下,其表现却有明显的差异,这就是我们还不能完全摆脱“美术”旧有的程式。
另外文本所要求的注重“表现形式及手法上的原创性和实验性”,在“艺术与科学”展上也有明显的不足。
关于艺术与科学的关系,有一点是可以确认的——科学是艺术的技术基础。两者的关系,应是基础与本体的关系。基础与本体有一个结合的问题,技术基础与审美表现的结合,是艺术创作得以成功的先决条件。但是强调艺术中的技术基础,并不等于混淆彼此的关系,或模糊彼此的差别。
关于艺术与科学的关系,有一点是可以确认的——科学是艺术的技术基础。艺术的材料从原始的粘土、木头、石块到随着科学发展而形成的经过冶炼的金属,特定的技术作为中介在艺术的发展过程中发挥了重要的作用,也推动了艺术的发展。而与材料技术相关的表现技术,在艺术创作中又是艺术语言的一个重要组成部分,如在版画创作中,因为材料的不同,有了木版、铜版、石版、丝网等不同的品种,而各个版种又有着与材料相应的表现技术。一定的表现技术与一定的艺术形式存在着必然的联系。在雕塑创作中,新材料的出现,是现代雕塑不仅有玻璃钢、树脂等材料,21世纪还出现了太阳能的材料,那么这之中的技法肯定就不是原来的泥土的塑造。
艺术不是闭锁在最初的艺术模拟生活的有限的手段范围之内,新技术的出现,带来了新的表现形式,从而扩大了艺术的新领域。因此历代的艺术家都在致力于各种各样的技术在艺术中的使用与完善,并极力掌握它们,为己所用。
艺术中的技术基础,一直都在科学发展的现有基础之上。人们在实用功能和审美功能的关系中最容易找到技术因素与艺术因素之间的紧密联系,也最容易发现在结构成形力和艺术成形力之间存在着量变。显然这一技术基础与艺术本体的关系还因为具体的艺术品种而有所区别,并表现出对这一基础的依赖程度的不同。相对于手工艺和艺术——技术设计这些被称为实用美术的品种来说,书画以及雕塑品种等对科学的依赖就要小很多。艺术中的手工艺进一步与技术的合作,形成了产业化的工场,而艺术的制造工程又成为一种特殊的技术,这时艺术对技术的依赖就无法剥离。
从技术领域进入到表现领域,是艺术家发挥自身创造的一个过程,是艺术的飞跃,是质的变化。如果不能脱离技术的羁绊,或者仍然停留在技术的层面,那么,就不能进入艺术的自由王国。当然,一定范围内的技术的问题,有可能成为审美评价的尺度,人们可能会用形的似与不似、色彩的准与不准等来评价一件具体的作品,但这不是最终的审美标准。
可以说,任何艺术中的基础都有一定的技术基础,其中的科技含量,随着时代的发展而不断增加。现代的数字化技术运用到现代艺术中,其科技的含量远非人类早期的美术创作中的技术基础所能比拟。但是,新的技术运用到艺术之中是有一定的限度的,特别是现代科技的高度发展,有许多是难以融入到艺术的技术基础之中。而相对于科学的发展,人类审美的变化上并没有突飞猛进,这可能也说明了艺术和科学的不同。
艺术与科学的关系,就是基础与本体的关系。基础与本体有一个结合的问题,技术基础与审美表现的结合,是艺术创作得以成功的先决条件。但是强调艺术中的技术基础,并不等于混淆彼此的关系,或模糊彼此的差别。
科学和艺术有着“和谐的、互动的关系”,但是也有着不可调和的矛盾关系。从“和谐的、互动的关系”方面来看,是一般性的基础与本体的关系;而从“不可调和的矛盾关系”来论,是反映两者之间本质区别的关系。因此,我们在谈论艺术与科学的时候,应该立足于各自的特点和客观的现实,在不违背各自发展规律的前提下,寻找融合的可能和契合点,使艺术与时代同步,使科学借助于艺术能为更多的人所接受和欣赏。
艺术和科学的关系,在过去的许多著作中都有过论述,在最近的一段时间内,有些专家和有些记者又在媒体上做了进一步的阐释,认为“艺术与科学的融合是21世纪艺术发展的大趋势。”“与科学结合,有利于克服艺术家个人的‘情感偏向’”,“有利于艺术家介入社会、介入生活,全方位地表现和反映社会生活”。是不是“大趋势”现在还不敢说,至于怎样“融合”更有待讨论。但是,说到“克服艺术家个人的‘情感偏向’”,却反映出目前被说得比较热的“艺术与科学”这一个话题在认知上存在着一些误区。
吴冠中先生说:“科学揭示宇宙的奥秘,艺术揭示情感的奥秘”,基本上把科学和艺术的各自特性说得比较明白。因为艺术家和科学有之间有着不同的思维方式和表现方式,艺术家的“情感偏向”,正是科学家所要克服的,如果也要艺术家去克服“情感偏向”,艺术家岂不等同于科学家,那么艺术家如何去揭示“情感的奥秘”。如果艺术家在创作一件作品的时候,也像科学家那样先计算它的尺寸大小、位置高低,继而测量颜色的光谱数据,或者研究材料的分子结构,那么很难想象经过如此过程后出来的作品是什么样的视觉图像——是没有艺术感情的建筑图纸?还是缺少激情的设计图纸?
有一种说法“科学与艺术追求的目标都是真理的普遍性”,显然这样的说法有点问题,如果说科学追求的目标是真理的普遍性,那么艺术追求的目标是情感的普遍性。科学的真理和艺术的情感之间泾渭分明。科学的真理有一定的标准,它的普遍性是建立在科学基础上并被人们普遍地接受;艺术的情感没有标准,它的普遍性则是通过模糊的审美认识被人们广泛地接受。科学的真理显现的是科学的共性;艺术的情感表现是情感的个性。
科学和艺术还因为民族文化的传统而有所区别。西方的科学文化传统产生了达·芬奇这样的典型实例,而与之相关的艺术中的科学的解剖、透视等,也是西方美术的具体成果。在中国,“论画以形似,见与儿童邻”,中国人舍弃了“形”这个重要的技术标准,而以“气韵”和“神”作为最高的境界。它说明了中国人在形而上的领域表现了艺术的本质特点。这一明显的不同,其中反映了文化上的本质区别。20世纪的中国美术在一个大的文化背景下,过于重视西方美术中的技术因素,以致在引进的过程中出现了历史的偏向,其后果就是导致了对中国传统文化缺少正确和客观的认识。西方艺术中的技术因素在20世纪受到历史的重创,各种现代艺术思潮的后浪推前浪,都在艺术的本质问题上对原有的技术文化提出了挑战。在中国则出现相反的局面,许多人以回归到技术层面而感到骄傲,而感到是发展和进步,这也是当前中国美术需要反思的一个重要问题。
科学与技术的关系式范文篇3
【关键词】嵌入式系统;学科体系;平台模式;对象学科
一、嵌入式系统简介
(一)嵌入式系统的产生
嵌入式系统诞生于微型机时代,经过微型计算机的嵌入式专用化的短暂探索后,便进入到嵌入式系统独立的微控制器发展时代。直接在嵌入式处理器与集成电路技术基础上发展的带处理器内核的单片机,即微控制器的智能化电子系统。即便有处理器内核,也是嵌入式处理器而非整理微处理器。
(二)专用计算机探索的失败之路
无论是工控机,还是单板机,都无法彻底地满足嵌入式系统的微小体积、极低价位、高可靠性的要求。人们便直接将微型计算机体系结构进行简化,集成到一个半导体芯片中,做成单片微型计算机。motolora公司的6801系列就是由6800系列微型机简化后集成的单片微型计算机。单片微型计算机彻底解决了嵌入式系统的极小体积、极低价位,但在高可靠性及对象可控性方面没有本质上的改进。
(三)嵌入式系统的独立发展道路
嵌入式系统的微控制器(mcu)发展道路,是一条摆脱“专用计算机”羁绊,独立发展的道路。这是一条由intelmcs51单片机、idcx51实时多任务操作系统开辟的单片机独立发展的道路。mcs51是一个在微电子学、集成电路基础上,按照嵌入式应用要求,原创的嵌入式处理器。mcs51原创的体系结构、控制型的指令系统与布尔空间、外部总线方式、特殊功能寄存器(sfr)的管理模式,奠定了嵌入式系统的硬件结构基础;idcx51是专门与mcs51单片机配置,满足嵌入式应用要求原创的实时多任务操作系统。
二、嵌入式系统的四个支柱学科
目前,嵌入式系统尚未形成独立的学科体系。从“嵌入式系统”的诞生、独立的单片机发展道路、微控制器技术发展的内涵、嵌入式系统的多种解决方案来看,“嵌入式系统”是四个支柱学科的交叉与融合,并以平台模式进行学科定位与分工。
(一)四个支柱学科的关系
嵌入式系统的四个支柱学科是微电子学科、计算机学科、电子技术学科、对象学科。微电子学科是嵌入式系统发展的基础,对象学科是嵌入式系统应用的归宿学科,计算机学科与电子技术学科是嵌入式系统技术发展的重要保证。
(二)领衔的微电子学科
微电子学科与半导体集成电路的领衔作用,在于它为嵌入式系统的应用提供了集成电路基础。电子技术学科、计算机学科的许多重要成果,最终都会体现在集成电路中,从早期的数字电路集成,到如今的模混合、软/硬件结合、以ip为基础的知识与知识行为集成。
(三)为平台服务的计算机学科
现代计算机出现后,在计算机学科中形成了两大学科分支,即整理计算机学科与嵌入式计算机学科。整理计算机学科与嵌入式计算机学科有不同的技术发展方向与技术内涵。由于嵌入式计算机学科与对象学科、微电子学科紧密相关,而嵌入式计算机学科与原有计算机学科内容有较大差异,不能用整理计算机的概念来诠释嵌入式系统,因此、嵌入式计算机要加强与微电子学科、电子学科、对象学科的沟通,共同承担起嵌入式系统新学科的建设任务。在嵌入式系统中,计算机学科要承担起嵌入式系统应用平台的构建任务,它包括嵌入式系统的集成开发环境、计算机工程方法、编程语言、程序设计方法等内容。
(四)广泛服务的电子技术学科
在嵌入式系统中,电子技术学科提供了最广泛的技术服务。电子技术将微电子领域的集成电路设计,迅速从电路集成、功能集成、技术集成发展到知识集成;为计算机学科提供嵌入式系统的硬件设计技术支持;在对象学科中,广大的应用工程师在嵌入式软硬件平台上实现最广泛的应用。
(五)对象学科的最终出路
对象学科是嵌入式系统的最终用户学科。对象学科几乎囊括了所有的科技领域,形成了嵌入式系统一个无限大的应用领域。对于对象学科来说,嵌入式系统只是一个智能化的工具,对象学科要在嵌入式系统上构建本领域的一个嵌入式应用系统。嵌入式应用系统的技术基础是本学科的基础理论与应用环境、应用要求。同时,在应用中要不断给微电子、集成电路设计、嵌入式计算机学科提出技术要求,以便不断提升嵌入式系统平台的技术水平。
三、平台模式下的学科
(一)平台模式的由来
平台模式是知识经济时代的一种基本的产业、科技模式,是人类知识分离性规律、集成性规律发展到高级阶段上的必然现象。它将一体化的产业、科技模式变革为知识平台媒介下的平台模式。只要对比上世纪60年代收音机产业与90年代的vcd/dvd产业,就会发现一体化产业模式与平台产业模式的本质差异。
(二)嵌入式系统的平台模式
按照知识的分离性发展规律,知识创新者不从事知识应用,知识应用者不需要了解创新知识原理;按照集成性发展规律要求,知识创新者应该将创新知识成果集成到工具之中,转化为知识平台,知识应用者应该在知识平台基础上实现创新知识应用。对象学科领域是嵌入式系统的最终用户,对象学科领域的电子技术应用工程师应该在一个现成的嵌入式系统平台上实现嵌入式应用系统设计。微电子学科、嵌入式计算机学科、电子技术学科(非对象学科领域中的应用工程师)不是嵌入式系统最终用户,这些学科的重要任务是将创新科技成果转化成形形色色的知识平台。
(三)平台模式下的学科定位与分工
嵌入式系统中四个支柱学科的定位,除了学科知识结构的定位外,还要体现出在知识平台模式中的定位。这种平台模式的定位,是一种3+1的定位。即微电子学科、计算机学科、电子技术学科为嵌入式应用构筑各种类型的应用平台,不介入嵌入式系统的具体应用;对象学科一定要在嵌入式系统应用平台基础上,实现嵌入式系统在本学科领域中的产品化应用,不必介入嵌入式系统的平台构建。
嵌入式系统是一个无限大的空间,不论是嵌入式系统平台构建还是嵌入式系统平台应用,都有无限广阔的发展空间,关键是把握好自己的“定位”与“分工”,了解学科的“交叉”与“融合”。
参考文献
[1]何立民。嵌入式系统的产业模式[j].单片机与嵌入式系统应用,2006,(1)。