计算机研究中的自然辩证法应用初探

陈凡

(计算机与信息学院10班；学号：201111100524)

摘 要：本文通过对自然辩证法和计算机学科关系的探究，得出计算机学科与

自然辩证法二者互相关联，互相促进，并列发展的结论。科技的发展让很多神秘的东西变得清明，人类不再对雷电恐惧了，混沌效应、自组织等理论使人们认识了更多的神奇现象。云计算将带来新一轮的无法预测的技术革命，这次革命不仅表现在技术方法上，同时也体现在理论思想上的革命。或许一些革命性的信息技术有助于人们了解“意识”的本质，用平常的心理从技 术的角度认识“物质和意识的关系”。

关键词：自然辩证法；计算机学科；云计算

0 前言

哲学是世界观系统化和理论化的体系。它研究了自然界、人类社会和人类思维的最一般的本质和规律。自然辩证法研究的是人与自然界的关系，人们认识自然改造自然的一般规律，以及科学技术发生与发展的一般规律。在这里，我们主要谈的是在比较系统的学习了《自然辩证法》的课程后，结合我们自己的学科知识，对自然辩证法在学科学习中的理论意义和实践操作中的指导作用作了简要的说明。而作为计算机专业，计算机是一门非常重要的大的学科，并且是工程化方法运用的比较多的学科，也最能体现出科技方法论的指导作用。在这里，我们希望通过对自然辩证法，特别是其中的科学技术方法论和计算机的飞速发展相结合，从一个侧面阐明了自然辩证法对自然科学学科学习的指导意义，进一步阐明哲学对一般科学的指导意义。而哲学作为时代精神的精华，在新时期对指导我们的学习与工作依然起着重要的作用。

1 自然辩证法的实践指导意义

1.1 自然辩证法简介

自然辩证法是马克思主义哲学体系中的一个重要分支学科，是关于自然界和科学技术发展的一般规律以及人类认识自然、改造自然的一般方法的科学理论体系。自然辩证法属于哲学门类，它研究的是自然界和科学技术发展的一般规律以及认识自然和改造自然的一般方法，而不是自然界发展的某一具体规律、科学技术某一学科发展的特殊规律以及科学技术中具体学科的特殊研究方法。

自然观是人们对自然界的总体看法和根本观点。它吸取了历史上自然观的精华，摒弃了旧自然观的糟粕。研究和认识自然界存在和演化的科学图景及自然界存在和演化的特征和规律，并研究和认识人与自然的辩证关系。

科学技术观是关于科学技术及其发展的以及科学技术与社会的关系的总看法、总观点。马克思、恩格斯把科学和技术作为一种社会想象来考察，科学技术发展到现在发生了深刻的变化，其成果已广泛渗透到社会生产和生活的各个领

域。

科学技术方法论是人们对自己从事科学技术研究所用的认识和实践方法的哲学概括。科学技术方法论是关学技术研究中常用的一般方法的理论，是科学研究和工程术研究一般方法的性质、特点、内在联系和发展变化的理体系。科学技术方法论对社会认识实践具有重要的自导义，唯物辩证主义的认识论和方法论系统阐述了我们在实中所用的方法、技术和逻辑过程。

1.2 自然辩证法的实践指导意义

恩格斯指出：“一个名族想要站在科学的最高峰，就一刻不能没有理论思维。”在科学技术迅猛发展的今天，哲学对科学技术的发展作用越来越大、越来越明显。我们要促进科学技术的发展，并通过他的发展来推动经济的发展、社会的进度，需要一个正确的哲学理论来指导我们进行研究，自然辩证法为我们提供这一整套理论，要求我们要用系统的观点来研究问题、解决问题。

2 计算机学研究意义

2.1 电脑的出现为人们认识“意识”提供了工具

电脑的出现给人们展现了一个前所未有的新世界，人们可以通过电脑看到很多东西，图象、数据、游戏。对于一个古代人来说，电脑展示的东西是神秘的，不可思议的，但是对于了解电脑构造机制的现代人来说，是简单的、平常的，是科学的结果。

图灵不仅被称为计算机科学之父，同时也被称为人工智能之父，他不仅设计了图灵计算机数学模型，同时也指出“与人脑的活动方式极为相似的机器是可以制造出来的”，并且提出了设计思想。

尽管目前的电脑并不能真正模拟“人脑的思维”，但是它说明了一个存在的事实：物理世界存在的物质，按照一定的组织形式进行连接，就可以得到一个特殊的装置，如果给这个装置设计一个运行规则，就可以产生意想不到的技术效果。这个特殊装置就是人脑，特殊效果就是意识。

按照相同的假设方法和理论，可以从电脑的效果模拟、推测人脑的效果，如果把人脑作为一个由物质构成的特殊装置，并且有一个设计的运行规则，其产生的结果可以看成是技术效果，那么意识从本质上讲是符合科学要求的。

形而上学是哲学术语，哲学史上指哲学中探究宇宙根本原理的部分。马克思

主义哲学所述同辩证法相对立的世界观或方法论。它用孤立、静止、片面的观点看世界，认为一切事物都是孤立的，永远不变的；如果说有变化，只是数量的增减和场所的变更，这种增减或变更的原因不在事物内部而在于事物外部。也叫玄学。

哲学，是理论化、系统化的世界观，是自然知识、社会知识、思维知识的概括和总结，是世界观和方法论的统一。是社会意识的具体存在和表现形式，是以追求世界的本源、本质、共性或绝对、终极的形而上者为形式，以确立哲学世界观和方法论为内容的社会科学。

2.2 关于物质和意识的传统观

形而上学是哲学术语，哲学史上指哲学中探究宇宙根本原理的部分。马克思主义哲学所述同辩证法相对立的世界观或方法论。它用孤立、静止、片面的观点看世界，认为一切事物都是孤立的，永远不变的；如果说有变化，只是数量的增减和场所的变更，这种增减或变更的原因不在事物内部而在于事物外部。也叫玄学。

哲学，是理论化、系统化的世界观，是自然知识、社会知识、思维知识的概括和总结，是世界观和方法论的统一。是社会意识的具体存在和表现形式，是以追求世界的本源、本质、共性或绝对、终极的形而上者为形式，以确立哲学世界观和方法论为内容的社会科学。

2.3 物质和意识的关系

物质和意识的关系问题是哲学基本问题，对这一问题的不同解决把哲学划分

为两大不同的基本派别。凡是认为意识第一性、物质第二性、世界统一于意识的哲学派别属于唯心主义阵营；凡是认为物质第一性、意识第二性、世界统一于物质的哲学派别属于唯物主义阵营。辩证唯物主义实现了唯物主义和辩证法的有机结合，建立了科学的实践的观点，彻底唯物主义地解决了哲学基本问题，科学地论证了世界的物质统一性。

辩证唯物主义认为：物质存在具有无限复杂的多样性和丰富多彩的运动形式；物质世界处在永恒的运动、变化、发展之中；时间与空间是运动着的物质的存在形式；物质运动有着自身的客观规律；意识是物质高度发展的产物，是高度组织起来的物质──人脑的反映特性，是物质在地球这一特定条件下经历了从无机物到生物、从低等动物到高等动物、从猿到人的漫长岁月的发展而产生的最高产物。劳动实践在从猿到人的发展过程中起着决定性的作用。劳动实践使猿脑变成了具有抽象思维能力的人脑。人在劳动实践中改变自然界也改变人自身，人的智力是按照人如何学会改变自然界而发展的。人的思维规律是人类在长期的社会实践发展过程中，经过亿万次重复而形成的对客观规律的自觉反映。意识和思维的内容是对客观物质世界的反映；意识和思维存在的形式是语言，而语言的外壳则是由物质空气的震动产生的声音。无论从哪一方面看，意识都不能离开物质而独立存在；物质却是存在于意识之外，可以为意识所反映，而又不依赖于意识的客观存在。但是，“物质和意识的对立，也只是在非常有限的范围内才有绝对的意义，在这里，仅仅在承认什么是第一性的和什么是第二性的这个认识论的基本问题的范围内才有绝对的意义。超出这个范围，物质和意识的对立无疑是相对的”(《列宁选集》第2卷，第147～148页)。物质和意识是对立的统一，它们统一于物质。统一的物质世界中原本没有意识，物质和意识的对立产生于实践，它们的统一又在实践中实现。

3 云计算中的自然辨正法原理

3.1 云计算简介

云计算（英语：cloud computing），是一种基于互联网的计算方式，通过这种方式，共享的软硬件资源和信息可以按需提供给计算机和其他设备。云计算的整个运行方式很像电网。云计算的核心思想，是将大量用网络连接的计算资源统

一管理和调度，构成一个计算资源池向用户按需服务。提供资源的网络被称为“云”。狭义云计算指IT基础设施的交付和使用模式，指通过网络以按需、易扩展的方式获得所需资源；广义云计算指服务的交付和使用模式，指通过网络以按需、易扩展的方式获得所需服务。这种服务可以是IT和软件、互联网相关，也可是其他服务。

云计算是继1980年代大型计算机到客户端-服务器的大转变之后的又一种巨变。云计算描述了一种基于互联网的新的IT服务增加、使用和交付模式，通常涉及通过互联网来提供动态易扩展而且经常是虚拟化的资源。云计算（Cloud Computing）是网格计算（Grid Computing）、分布式计算（DistributedComputing）、并行计算（Parallel Computing）、效用计算（Utility Computing）、网络存储（Network Storage Technologies）、虚拟化（Virtualization）、负载均衡（Load Balance）等传统计算机和网络技术发展融合的产物。 云计算常与网格计算、效用计算、自主计算相混淆。（网格计算：分布式计算的一种，由一群松散耦合的计算机集组成的一个超级虚拟计算机，常用来执行大型任务；效用计算：IT资源的一种打包和计费方式，比如按照计算、存储分别计量费用，像传统的电力等公共设施一样；自主计算：具有自我管理功能的计算机系统。）事实上，许多云计算部署依赖于计算机集群（但与网格的组成、体系机构、目的、工作方式大相径庭），也吸收了自主计算和效用计算的特点。云其实是网络、互联网的一种比喻说法。因为过去在图中往往用云来表示电信网，后来也用来表示互联网和底层基础设施的抽象。典型的云计算提供商往往提供通用的网络业务应用，可以通过浏览器等软件或者其他Web服务来访问，而软件和数据都存储在服务器上。云计算关键的要素，还包括个性化的用户体验。通过使计算分布在大量的分布式计算机上，而非本地计算机或远程服务器中，企业数据中心的运行将与互联网更相似。这使得企业能够将资源切换到需要的应用上，根据需求访问计算机和存储系统。好比是从古老的单台发电机模式转向了电厂集中供电的模式。它意味着计算能力也可以作为一种商品进行流通，就像煤气、水电一样，取用方便，费用低廉。最大的不同在于，它是通过互联网进行传输的。

3.2 模拟人脑“意识活动”的云计算产品

目前我们尽管不能通过物理的方式构建一个人脑来证明“意识”活动的数

学模型，但是我们可以通过计算机创建一个模拟“人脑”结构的云计算产品，通过修改数学模型的方式来获得类似人脑意识的行为。 创建模拟人脑结构的云计算产品，关键技术在于北京乾坤化物数字技术有限公司申请的专利《文字语言结构树的构建方法》，该专利方法的价值在于：确定了虚拟世界里的任何信息可以唯一的对应到一棵结构树的结点上；对信息的处理可以转换为对结点位置的处理；信息到结点位置的关系是由虚拟世界本身的“自然规律”决定，而不是由人工设定的。 该云计算产品的创建过程是这样的：

（1）对于任意接收到的信息，系统会根据不同的特征要求进行分解，得到一系列不同的关联信息。而接收到的原始信息是主信息。

（2）然后把分解后得到的所有信息转换为结构树结点位置，并且在结点位置存储对应的信息内容。这样就获得了一棵存储了信息的结构树。

（3）主信息的结点位置同时存储关联信息的结点位置，就得到了一个网状逻辑结构系统。除了直接从主信息里分解出关联信息外，还有一种重要的方法，