科技创新的参考文献

科技创新论文和智能计算论文 ：计算智能原理对创新模式的探索 摘要：科技创新能力培养是本科生培养的一个重要方面，在国家大力提倡科技创新的背景下，加强大学生科技创新具有重要的意义。培养有创新能力的人才是高等学校建设的中心。本文基于计算智能原理与方法，结合指导的国家大学生创新项目的实践，就建设高效的创新团队的方法进行了初 探。 关键词：计算智能；科研训练；创新团队 0引言 目前，我们要提高自主创新能力，建设创新型国家。高等教育担负着培养创新型人才的重要责任。学生科技活动对于提高学生科技创新能力，培养拔尖创新型人才具有重要意义。而构建了一批锐意进取、大胆创新的大学生创新团队，对提高学生的创新能力和团队协作能力就显得特别的重要。目前就团队理论的研究还有待与深入，用计算智能的基本理论原理与方法来指导建设大学生创新项目团队，是一种跨学科研 究的新尝试。 1计算智能的基本理论与方法简介 计算智能由美国学者James CBezedek1992年首次给出其定义，广义的讲就是借鉴仿生学思想，基于生物体系的生物进化、细胞免疫、神经细胞网络等某些机制，用数学语言抽象描述的计算方法。是基于数值计算和结构演化的智能，是智能理论发展的高级阶段。计算智能的主要方法有：人工神经 网络、模糊系统、进化计算等。 1模糊计算 模糊系统以模糊集合理论、模糊逻辑推理为基础，它试图从一个较高的层次模拟人脑表示和求解不精确知识的能力。在模糊系统中，知识是以规则的形式存储的，它采用一组模糊IF—THEN规则来描述对象的特性，并通过模糊逻辑推理来完成对不确定性问题的求解。模糊系统善于描述利用学科领 域的知识，具有较强的推理能力。 2人工神经网络 人工神经网络系统是由大量简单的处理单元，即神经元广泛地连接而形成的复杂网络系统。在人工神经网络中，计算是通过数据在网络中的流动来完成的。在数据的流动过程中，每个神经元从与其连接的神经元处接收输入数据流，对其进行处理以后，再将结果以输出数据流的形式传送到与其连接的其它神经元中去。网络的拓扑结构和各神经元之间的连接权值(Wi)是由相应的学习算法来确定的。算法不断地调整网络的结构和神经元之间的连接权值，一直到神经网络产生所需要的输出为止。通过这个学习过程，人工神经网络可以不断地从环境中自动地获取知识，并将这些知识以网络结构和连接权值的形式存储于网络之中。人工神经网络具有良好的自学习、自适应和自组织能力，以及人规模并行、分布式信息存储和处理等特点，这使得它非常适合于处理那些需要同时考虑多个因素的、不完整的、不准确的信息处理问题。 3进化计算 自然界在几十亿年的进化过程中,生物体己经形成了一种优化自身结构的内在机制，它们能够不断地从环境中学习，以适应不断变化的环境。对于大多数生物体，这个过程是通过自然选择和有性生殖来完成的。自然选择决定了群体中哪些个体能够存活并繁殖：有性生殖保证了后代基因的混合与重组。进化计算受这种自然界进化过程的启发，它从模拟自然界的生物进化过程入手，从基因的层次探寻人类某些智能行为发展和进化的规律，以解决智能系统如何从环境中进行学 习的问题。 2计算智能原理在创新团队实践中的启发 从系统论的视角看，创新团队的建设问题是一个复杂系统的优化和控制问题。复杂系统具有：1）自适应性/自组织性(self-adaptive/self-organization)。2）不确定性（uncertainty）。3）涌现性（emergence）。4）预决性（Finality）。5）演化（Evolution）。6）开放性（opening）。而计算智能的这些方法具有自学习、自组织、自适应的特征,创新团队的建设是具 有一定的研究价值的。 1在专家指导下的自学习、自组织、自适应计算 智能特点提到，模糊系统善于描述和利用经验知识;神经网络善于直接从数据中进行学习，把人工神经网络与专家系统结合起来,建立一个混合的系统,要比各自单一地工作更为有利。创新团队在相关专家的指导下，突出学生自由组建、自主管理、自我服务的特色。在明确团队任务的前提下对团队人数、组成人员条件及内部控制制度做些原则性的规定，赋予团队负责人充分的权力如决定团队成员构成、支配内部经费、对团队成员进行分工和考核等，保证其对团队工作直接 有效的管理。 2合作与竞争意识 计算智能特点提到，进化计算善于求解复杂的全局最优问题，具有极强的稳健性和整体优化性。种群的进化过程就是优胜劣汰的自然选择过程。团队建设的基石是合作与竞争理论。Deutsch早就指出，如果人们处于散乱的、互不相干的独立竞争关系，认为双方目标之间没有关系，那么，在资源有限的情况下，人们会表现得更为自私，彼此之间的利益存在冲突，这种关系会引起组织内耗和人际关系紧张，最终导致低生产率和低创造率。Dcutsch认为，应该使人们在组织中具有共同目标，在共同目标下合作共事。具有合作关系的人们会相互尊重、共享信息和资源，他们会将他人的进步看成对自己的促进，并交流意见和取长补短，现代科学的进步表明，今天每一项科技成果的取得，差不多都是多学科协同作战的结果。大学科研团队的建设就是要很好地贯彻这种理 念，在适度的竞争与合作之间构建这种理念。 3融入计算智能思想的协同学习 团队人们在研究人类智能行为中发现，大部分人类活动都涉及多个人构成的社会团体，大型复杂问题的求解需要多人或组织协作完成，师生之间的关系也更强调合作和共同发展。随着计算机网络、计算机通信和并发程序设计的发展,分布式人工智能逐渐成为人工智能领域的一个新的研究热点，它是以智能Agent概念为研究核心。虽然每个智能Agent都是主动地、自治地工作,多个智能Agent在同一环境中协同工作,协同的手段是相互通信。计算智能与分布式人工智能结合则是研究在逻辑上或物理上分散的智能动作如何协调它们的知识、技能和规划，求解单目标或多目标问题，因此这也为设计和建立大型复杂的智能系统或计算机支持的协同学习 工作提供了有效途径。 4选好综合能力强的团队带头人 计算智能特点提到，对复杂系统的控制，要用处理各种不确定的智能方法，这就要求团队带头人有处理复杂问题的综合能力。科技创新团队应是由不同类型的人为实现特定的目标组成的群体。激励和聚合大家的力量，负责内部的计划、组织、指挥、协调和控制等方面组织工作，必须要有一位核心人物，即学术带头人。优秀的学术带头人是高校科技创新团队必备的要素。团队的带头人处于沟通、协调团队内外的中心位置，是团队其他成员获得工作方向、具体任务、工作目标等信息的主要来源，是团队维持士气、活力、凝聚力的中心环节和纽带，在很大程度上决定了整个团队的学术水平、科研风格和文化氛围。同时对团队整体加强协调与组织，提 高团队的内部凝聚力。 5加强交流，资源公享计算 智能特点提到自适应，进化机制，是建立在信息传输基础上的。团队成员之间进而形成了彼此间紧密合作、资源共享的伙伴关系。通过彼此间的紧密合作，使团队成员不再是一个独立的个体，而是共同承担责任、积极面对挑战的一个集体。在这个集体中，团队成员的合力要远远大于每个成员能力简单相加的总和。因此，在科研团队的建设中，良好的沟通渠道能促进成员之间的团结合作，使组织中的每个成员都为组织的发展倾尽所有。团队成员之间进而形成了彼此间紧密合作、资源共享的伙伴关系。通过彼此间的紧密合作，使团队成员不再是一个独立的个体，而是共同承担责任、积极面对挑战的一个集体。在这个集体中，团队成员的合力要远远大于每个成员能力简单相加的总和。因此，在科研团队的建设中，良好的沟通渠道能促进成员之间的团结合作，使组织中 的每个成员都为组织的发展倾尽所有。 6配备优势互补的成员 在计算智能机制的调控，非线性复杂系统有涌现性特征。所谓涌现性，就是肩负不同角色的组件间通过多种交互模式、按局部或全局的行为规则进行交互，组件类型与状态、组件之间的交互以及系统行为随时间不断改变，系统中子系统或基本单元之间的局部交互，经过一定的时间之后在整体上演化出一些独特的、新的性质，形成某些模式，这便体现为涌现性。子系统之间的相互作用，可导致产生与单个子系统行为显著不同的宏观整体性质。涌现性也体现为一种质变，主体之间的相互作用开始后,系统能自组织、自协调、自加强, 并随之扩大,发展,最后发生质变，即发生了涌现。 3结束语 计算智能理论对处理复杂系统的优化和控制问题是有效，计算智能原理在创新团队实践中的启发是多方面的。目前就团队理论的研究还有待与深入，利用计算智能原理与方法来指 导建设大学生创新项目团队，是一种新的思路。 参考文献： [1]王海鹰基于多智能体协同进化机制的学术团队建设中国 校外教育2010, [2]Wang HCooperative agent-based evolutionary mechanism of the management team of Enterprise innovation[C2010 IEEE International Conference on AdvanceManagement Science(IEEE ICAMS 2010)2010- [3]李慧波团队精神新华出版社

《科技创新:构建和谐社会的关键所在》 孙丽霞,吕景城 摘要:作为“第一生产力”的科学技术承载着社会和谐发展的价值,是和谐社会系统运行的核心动力。科学技术通过促进生产力发展、促进人与自然协调发展和推动人与社会的协调发展体现出科学技术在构建和谐社会中的经济价值、生态价值和人文价值。 关键词:和谐社会;社会系统运行;科技创新;价值 作为“第一生产力”的科学技术承载着社会和谐发展的价值,是和谐社会系统运行的核心动力。为了构建社会主义和谐社会,我们必须进一步认清科技发展对建立和谐社会的重大意义,大力推进科技进步和创新,发挥科学技术对构建社会主义和谐社会的关键性作用。 1 促进社会经济全面、协调、可持续发展:科学技术的经济价值 当代科学技术向人类提供了可以全面深刻地认识自然的潜力和手段。高科技是人类对自然规律认识的成果,同时也是人类创造性思维的最高成就。人类借助高科技仪器设备和手段,可以从宏观和微观上更精确认识自然界,进一步扩大人类的认识视野,把握自然界的客观规律,造福于人类。例如,大型射电天文望远镜的研制成功,可以使人们看到几十亿光年乃至更遥远的太空,从而为探索人类所不知的太空的奥秘提供了方便。高科技的广泛使用,必然会对人们的观念和生活习惯产生不可估量的深刻影响,从而加速和谐社会社会发展的进程。利用当代科学技术,还可以不断扩大人类劳动的对象和内容,从而解决构建和谐社会进程中所面临的资源和能源日益短缺的问题。工业革命以来利用资源和能源的方式由于全球性问题的凸现受到人们的质疑,特别是资源和能源日益短缺,引起了世人深切的忧虑。很显然,幻想回到从前对现代人类社会是太过奢侈的向往。因而,比较现实的态度是,利用当代高新技术,不断寻找和开发新的资源和能源,不断提高现有资源和能源的利用率,节约使用资源和能源。通过寻找和开发新的资源和能源,不断改变现有资源结构和能源结构。利用科学技术,将能源和物质投入减少到最低限度,同时使生产过程中产生的副产品可以重新加以利用。当代科学研究的发展,预示着下一世纪的聚变反应堆有可能成为终极能源,从而解决人类社会发展出现的能源危机。纳米技术将引起一场新的产业革命,使人类社会步入一个新的发展阶段。现在,科学技术正步步逼近自然界的各种极限,超高温、超低温、超真空、超导、超强磁场和彻底失重等研究已经取得重大进展。宇宙空间技术和海洋开发技术的进展预示着21世纪人类将进入宇宙工厂时代,无限开拓人类的生产和生活领域。 2 促进人与自然协调发展:科学技术的生态价值 人与自然的和谐相处是构建社会主义和谐社会的重要一环。人是科技的主体,科技是人与自然的中介,也是人类作用于自然的武器。科技进步与创新是实现人与自然和谐的重要保证。“科技贫困”不仅会导致物质的贫困,也会导致精神的贫困,精神的贫困会导致愚昧和迷信。因此科技进步与创新不仅是生产力发展的关键因素,也是社会文化发展的重要因素。需要强调的是,科学技术是一把“双刃剑”,它在给人类带来福祉的同时,由于人类对科技的滥用,也导致了日益严重的全球性生态危机。因此,人类在利用科技的发展谋福利的同时,应该把它的负面效应降到最低点。为此,应该发展“安全科技”,即不污染自然环境、不破坏生态平衡、不会造成消费异化和大规模的失业的科技,如风能、太阳能、生物资源开发技术等。同时,还要强化人的科技意识和环境意识,通过科学知识的积累,扩大人的视野,启迪人的心智,促进人与自然的和谐相处。可喜的是,“安全科技”已逐渐成为当代科技发展的主流。特别是20世纪以来,科学技术发展到现代水平,出现了大量的现代科学理论,涌现出核能科学技术、电子计算机科学技术、半导体科学技术、激光科学技术、光导纤维科学技术、空间科学技术、环境科学技术、材料科学技术以及建立在分子生物学基础上的现代生物高新技术等。这些高新技术在以其自身价值和功能影响人类及其社会的同时,对人和自然的协调发展产生了巨大的积极作用。微电子技术可以大大减少材料消耗和环境污染,新能源开发为人类提供取之不尽的无污染能源,人工合成材料缓解自然资源紧缺状况,方兴未艾的“数字城市”,以覆盖全市的信息网络为依托,以先进的信息技术挖掘手段为触角,时刻监控着自然界和人类社会的发展变化,准确地预测着人类社会的活动与自然环境变化之间的关系,等等。所有这些,都为人与自然和谐共生、协调发展开辟着新的途径。 3 推动人与社会的协调发展:科学技术的人文价值 科学技术进步与创新是先进文化发展的重要因素,可以大力提高全民族的思想道德和科学文化素质,促进人与人之间、人与社会的和谐发展。具体来讲: 31 科技进步促进人的自由发展 马克思在《共产党宣言》中指出:“代替那存在着阶级和阶级对立的资产阶级旧社会的,将是这样一个联合体,在那里,每个人的自由发展是一切人的自由发展的条件。”[1](P273)马克思关于“自由人联合体”和人的全面自由发展的阐述,指出了未来高级的和谐社会的目标。在工业文明下,人们从不怀疑自己作为人的躯体,却常常怀疑自己作为人的灵魂,不断重复的机械生产、普遍扩张的工具理性,使人沦落为没有自由、没有个性的“活物”。随着科学技术的广泛使用,特别是生产全面自动化的实现,将把人从单调重复的繁重劳动中解放出来,劳动将不再是一种谋生的手段和沉重的负担,而变成了生活的第一需要。人将由此摆脱对人和物的依赖,自由时间大量增加。由此,人们将自由运用自己创造的自由时间,充分地张扬自由和个性,把人类能力的发展作为目的本身,“自由人联合体”的理想终将变为现实。 32 科技进步促进人际关系的改善 和谐社会的主体是人,因此,构建和谐的人际关系,是建设和谐社会的重要内容。科技发展对改善人际关系的促进作用主要表现为:从一国范围来看,随着科学技术的高度发展,以及劳动者素质的提高和知识劳动者的大量出现,工农之间、城乡之间以及脑力劳动和体力劳动之间的差别乃至一切阶级差别将消失,人们将摆脱固定分工的束缚,在生产中和一切社会生活领域中将实现完全平等;从世界范围来看,虽然国家间的科技竞争不可避免,但同时也需要广泛的国际合作。例如信息科技领域,任何国家都不可能在计算机技术、微电子技术、光电子技术、光纤技术、多媒体技术、网络技术等等层出不穷的高新技术领域中全面领 先。为了共同的进步,加强科技合作十分必要,而且未来的信息高速公路、国际互联网络,使信息资源共享成为可能,为技术合作创造了条件。由此,人与人之间消除敌对情绪,建立平等和谐的人际关系便有了实践的基础。此外,科技发展还带来了人们交往手段的革命。比如通讯和网络科技的发展,从根本上动摇乃至否定了传统的熟人社会交往方式,使人们置于一个广袤无限的交往世界中,并超越交往活动具体场所限制及渐次扩散的局限性,进入普遍交往的境地,在人类历史上首次在全球化背景下实现“自我”和“社会”的交互联结。[2] 33 科技进步促进民主政治建设 “科学技术是人类智力发展的产物,科学技术的发展加速了社会的发展进步,有利于打破专制、等级、特权、不平等、不公正,给个体带来了思想、行为的极大自由,普遍提升了人类智力,对人类文明、世界和平起到了巨大的促进作用。科学精神、理论、方法等具有巨大的社会价值。”[3]同时,科学技术为人类实现民主政治提供了足够的技术支持,“信息和通讯科技的网络空间、整合与连接、及时性、去中心化等特性为公民参与提供了十分广阔的前景”[4]。比如,建立在电子信息技术和通讯技术基础上的电子政府,打破了传统的行政机关的物理组织界限,政府部门的行政流程得以整合和贯通,使得政府与政府之间,政府与社会之间可以通过各种电子化渠道进行沟通,使人人参政议政成为可能。同时,由于网络的无边界性和隐蔽性,任何人都可以通过它来自由发表意见,由衷表达自己的意愿。近年来,许多人大代表和政协委员都建立了自己的个人网站或公开个人电子邮件地址,公民和社会团体得以经常方便地与他们进行沟通和交流。科技对推动民主政治建设正发挥着越来越明显的作用。 参考文献: [1] 马克思恩斯选集(第2卷)[M] 北京:人民出 版社,1980 [2] (英)安东尼吉登斯现代性与自我认同[M] 北京:三联书店,35 [3] 张树军走向法治社会[DB/OL]- [4] 崔东树,高晚欣电子政府是建设“和谐社会” 的重要途径[J]行政论坛2005,(5):35 参考资料：《华北科技学院学报》2007年 01期