科学领域论文

计算机科学的应用领域论文

在日常学习和工作中，大家肯定对论文都不陌生吧，论文是学术界进行成果交流的工具。相信很多朋友都对写论文感到非常苦恼吧，以下是我整理的计算机科学的应用领域论文，希望对大家有所帮助。

摘要： 随着科学技术的突飞猛进、推陈出新，服务于人类的方方面面，计算机在其中扮演着非常重要的角色，计算机科学已经渗透到我们涉及到的各个领域，并且推进了各个领域的迅猛发展，在此我就计算机科学应用领域进行归纳和整理。

关键词： 计算机;科学;应用;领域

1、计算机科学

计算机科学狭义上是指运用计算机进行各种信息的整理和计算，而实际上计算机科学还包括计算机本身硬件的开发与研究、计算机软件系统的开发与研究、计算机语言编辑的开发与研究，并将这种技术扩展到其他领域实现的人工智能等，都是计算机科学的研究范畴，通常我们把计算机科学划分为理论科学和实验科学两部分。

2、计算机科学的应用领域

计算机科学实际上既包括硬件的理论研究和开发，又包括软件的设计、计算和开发。计算机学科主要应对四大领域：计算理论，算法与数据结构，编程方法与编程语言，以及计算机元素与架构。其中还包含了社会较为重要的领域如软件开发、人工智能领域、互联网智能通信领域、云计算、大数据并行计算、智能翻译、计算机智能图形，以及数值和符号计算等。

理论计算机科学

理论计算机科学从广义的角度分析包括计算的理论知识和其它专注于更抽象、逻辑与数学方面的计算。理论计算机科学设计的领域有：

①自动机论与形式语言理论

②程序理论

③形式语义学

④算法分析和计算复杂性理论。

在人们研究了各种各样的计算和创立了许许多多的算法之后，为了能够处理数学基础遇到的理论问题，即解决存在的问题是否可以通过算法解决，数学逻辑学家开发了一些不同的算法和定义，从而建立了可计算性理论，最终成为了现有的理论计算机科学，即什么能够被有效地自动计算。

信息编码论

信息编码论与信息和信息量有关，主要是进行信号的处理和搜寻的操作极限，例如压缩数据的处理、可靠数据的存储和通讯处理。编码理论是对一些适宜它们特质的问题进行编码研究，一般我们应用于数据压缩领域、密码领域、纠错领域、网络信息编辑领域。我们研究编码的目的一般是为了设计出更加高效而且可靠数据传输的方法。

计算方法

计算方法是指非常便捷的计算程序，一般我们设定一个或一组数值作为已知进行输入，通过预定好的计算程序进行计算，得出一个或一组数值进行输出。计算方法是计算机科学研究的一个非常重要的领域，同时也是其他计算机科学领域最基本的运用手段，计算的方法主要包括数据结构、几何计算、图形计算等。除此之外，还包括运行模式的匹配、部分数论等。

程序设计理论

程序设计语言理论主要处理程序设计语言的设计、实现、分析、描述和分类，以及它们的个体特性。程序设计的基本过程是：对待解决的问题进行分析，定义用户需求，描述数据和加工过程，再把这种描述细化、编码，转换成计算机可以接受的表示形式。如：Visual Basic程序设计理论、C语言程序设计理论等。

形式化方法

在计算机科学和软件工程开发领域，形式化方法是在计算科学的特种技术基础之上，适用于软件和硬件系统的描述、开发和验证。我们将形式化方法应用于软件和硬件的设计，主要是希望能通过计算机手段，结合计算流程加以计算提高设计的可靠性。采用形式化方法通常只用于开发注重安全性的高度整合的系统，能够更加精准的找到隐藏的逻辑关系，从而设定出适合的逻辑规则，能够实现理论体系的严密性，也能准确的把握训练思维，使抽象的思维更加形象化。

并发，并行和分布式系统

我们一般需要多个计算机相互交互共同执行同一个任务，这种方式叫并行性，所以某些数学模型都创建了并行计算模式，例如Petri网、进程演算和PRAM模型。为了能够充分发挥多个计算机网络连接的效用，又创建了分布式系统，实现了同一个分布式系统中的多个计算机可以拥有自己的'私有内存，为了完成同一个任务，每个计算机之间可以实现信息的互换。

数据库和信息检索

数据库的设定是保证能有效、迅速、准确地组织、存储和检错大量的数据提供范围。主要由数据库管理系统完成其功能，通过存储的模型和查询语言进行检索完成。

人工智能

这个计算机科学分支旨在创造可以解决计算问题，以及像动物和人类一样思考与交流的人造系统。无论是在理论还是应用上，都要求研究者在多个学科领域具备细致的、综合的专长，用于推动智能研究领域，或者被应用到其它需要计算理解与建模的学科领域。人工智能在计算机领域内，得到了愈加广泛的重视。并在机器人，经济政治决策，控制系统，仿真系统中得到应用。

机器翻译

机器翻译是利用计算机将一种自然语言(源语言)转换为另一种自然语言(目标语言)的过程。它涉及计算机、认知科学、语言学、信息论等学科，是人工智能的终极目标之一，既具有科学研究价值又具有重要的实用价值。随着经济全球化及互联网的飞速发展，机器翻译技术在促进政治、经济、文化交流等方面起到越来越重要的作用。

计算机体系结构与工程

计算机系统结构，是计算机的主要功能结构，包括硬件设计、硬件性能、运行程序、编码设计。这个领域经常涉及计算机工程和电子工程学科，选择和互连硬件组件以创造满足功能、性能和成本目标的计算机。

计算机安全和密码学

计算机安全的目标是保护信息免受未经授权的访问、中断和修改，同时为系统的预期用户保持系统的可访问性和可用性。密码学是对于隐藏(加密)和破译(解密)信息的实践与研究，很多加密和解密算法都是基于它们的计算复杂性。

软件工程

软件工程是对于设计、实现和修改软件的研究，以确保软件的高质量、适中的价格、可维护性，以及能够快速构建。它是一个系统的软件设计方法，涉及工程实践到软件的应用。通过本文的归纳和整理，我们可以明了计算机科学并不仅仅指的是计算机的应用，还有很多其他的应用领域。

自然科学论文范文篇二 自然科学的发展特点及展望 中图分类号:N0 文献标识:A 文章编号:1009-4202(2010)08-247-02 摘 要 自然科学是涉及各行各业的研究领域的大学科,掌握自然科学的发展规律是研究自然科学人员所必须切身认知的内容。本文通过辩证的观点去看待自然科学,整理自然科学的认知模式,探索其发展规律。 关键词 自然科学 逻辑思维 非逻辑思维 批判性思维 自然科学是一门范围广博的知识范畴,是针对事物客观规律的认知、归纳所形成的科学体系。其涉及的知识层次、知识面基本上涵盖了人类社会的方方面面,通晓其发展规律和特点是从事自然科学研究人员所必需掌握的基本知识。 一、自然科学的特点 (一)自然科学的获得方式 中世纪末期是近代自然科学的孕育期,当时最杰出的人物,13世纪的英国哲学家罗吉尔•培根对经验和事实给予了特殊的关注。他指出:“大家公认,我们通过三条途径获得知识,即权威、理性和经验;然而,当权威不知道事物的理由;理性也不能分辨是诡辩还是论证时,除非结论为经验所证实。”正是由于罗吉尔•培根的提出和倡导“实验科学”,强调只有实验方法才能给科学以可靠性。 近代英国唯物主义学家弗兰西斯•培根进一步指出,实验科学最重要特性之一就是利用实验来增加积累事实知识,并提出:“从感觉和特殊出发构造公理,然后是连续不断地、逐渐地上升,直至最后达致最普通的公理。”正是这种思想和思维模式指导和推动了科学理论发展,对近代科学的兴起和发展做了开创性的工作。 由此可见,自然科学作为大科学的重要组成部分,在其获取方式上依然是由科学观察和科学实验作为其获取的主要途径。 (二)自然科学的归类和整理 当我们在通过科学观察和实验获得的知识并不是科学规律。一般而言,从科学知识向科学规律和科学理论过渡要经过知性认识和理性认识两个阶段。 知性认识:只要是对科学知识进行分类、系统化并加以分析和概括,使之上升为科学规律。 理性认识:主要是在科学概括的基础上形成理论体系,以便反映客观世界普遍而不然的联系。 在科学的归类和整理过程中相应发展出各种科学方法,可大致分为:广义归纳法(本能归纳、常识思考归纳和批判性科学研究归纳)、演绎法(亚里斯多德的形式逻辑三段论为基础,符号化过程,数理逻辑,公理化方法)和类比法(两类对象之间在某些方面的类似或统一,推论其可能在其他方面也具有相类似性;虽然类比法逻辑根据不充分,但是它提供科学发现的重要线索)。 这三种方法都体现出科学在推理上的所透露出思维模式――逻辑思维,特别是演绎法,可以说是将人类运用自然语言进行思维的经验提升到基本思维规律和基本思维方法的高度。 (三)自然科学的合理性和可错性 哲学家布朗指出,“合理性”概念的古典模型具有三个特征:普遍性、必然性和规则性。科学的合理性首先表现在经验规律和理论规律的逻辑关联中;其次经验和理论规律间存在相互支持的逻辑关系;另外就是理论规律的合理性突出地表现对某些经验规律的矫正;科学规律的合理性可以通过科学实践的有效性来说明。 针对科学的可错性,我们通过20世纪初,科学哲学家卡尔•波普尔在《科学发现的逻辑》中所指出来说明:在真实和错误之间存在着不对称性,没有理论可以被证明是对的,但有些理论可以被证明是错,科学和非科学由此可以界定。在科学领域,至关重要的观念是要“证错”或“证伪”,而不是“证对”。 二、逻辑与非逻辑问题 由上面的自然科学的特点,我们可以看出在自然科学的认识过程中,始终贯彻着观察、实验和推理的过程。 在推理过程中,人们一般把归纳法作为科学假设或科学理论的基本方法。借助这一方法,通过大量实验进行概括,构建解释所观察的或现象之间的关系的新体系,其可靠程度虽然不够,但却富于创造性,它是作出理论发现的重要方法,然而其不是万能的,并不是所有的科学理论都可以通过归纳法来获得。爱因斯坦就曾说过,决不能用归纳法来发现物理学上的基本概念。 而与归纳法相对应的演绎法,即从一般到个别,用一般理论来分析解释具体事物的方法。运用这一方法,人们需要借助某一普遍法则或原理,也就是说,演绎法应用的结论受初始条件的制约,前提正确,才能确保演绎正确。但是由于演绎法是将一般原理推广应用现象的过程,很难导出新的概念或经验。达尔文曾结合自己的科研经验总结:我必须从大量事实出发,而不是从原理出发,我怀疑原理中有谬误(在他看来,用演绎法在生物学领域是不可信赖的)。因此我们不难发现演绎法的纯逻辑也存在着严重的缺陷。 就如同科学社会学家巴伯在《科学与社会秩序》中分析说,强调科学发现过程中逻辑的作用这样一个惯例漏掉了科学中大量最重要的东西,漏掉了所有可能的错误,漏掉了科学发现者的所有丰富的想象力,也漏掉了所有对已有发现成果的思考,漏掉了所有对周围世界认真探索的思路和方法。生物学家莱恩•杜波斯曾在《路易•巴斯德》中写道:“构成科学的原材料不仅是科学家的观察、实验、计算,而且还有他们的冲动、梦想和愚蠢。” 三、从辩证的观点和思维方式去看待自然科学的发展 从创造性角度来看,科学发现的过程是一个意识和潜意识、逻辑和非逻辑交互作用的过程。当出现问题,研究者就会出现一个“主观模拟”过程,他们会去主观想象周围事物,并集中注意到某些特定现象,运用主观的臆测获取表达形式,然后运用科学的语言把心中的发现和想法描述出来,形成真正的科学假说,然后通过严格的科学方法论证检验。 不仅如此,科学发现的过程还是革命性和渐进性相互统一。即我们所常说的:“破而后立。”爱因斯坦也指出:“提出一个问题往往比解决一个问题更重要。因为解决问题也许仅仅是一个数学上或试验上的技能而已,而提出新问题,新的可能性,从新的角度去看待旧的问题,却需要有创造性的想象力,而且标志着科学的真正进步。”科学家廷德尔说,知识一经获得,便给自己的周围投射上微弱的光亮。重大的科学新发现一旦作出,成功的科学家立刻会从可能的角度予以观察,并将它与其他知识体系相联系,以发现科学研究的新途径。 四、几种常见的自然科学思维方式 归根结底,自然科学研究是对先前思想和行动所依据的学所及原理不断进行检验的一种思想活动,有条理的批判性思维是科学的基本特点。 “大胆的想法,难以证明的预期,以及推测性的思想,是我们解释自然的唯一手段,也是我们把握自然的唯一法则和唯一工具。” ――科学哲学家 波普尔 参考文献: [1]黄顺基,苏越,黄展骥.逻辑与知识创新.中国人民大学出版社.2002. [2]刘大椿.自然辩证法概论(第2版).中国人民大学出版社.2008. [3]武宏志,周建武,唐坚.非形式逻辑导论.人民出版社.2009. 看了“自然科学论文范文”的人还看： 1. 自然科学学术论文范文 2. 自然科学类学术论文范文 3. 自然科学学术论文范文(2) 4. 自然科学类学术论文范文(2) 5. 科学论文范文