自然辩证法在计算机科学技术中的应用
摘要：随着计算机科学与技术的发展，计算机已广泛应用于国防、教育、娱乐、金融、管理等各个领域，极大地改变了人们的生产和生活方式，推动了社会的快速发展。而19世纪马克思和恩格斯创立的自然辩证法，是人类自然观、自然科学方法论和科学技术观发展中的划时代变革。本文主要阐述了计算机科学技术中体现的自然辨证法思想以及辩证法在计算机科学技术中所起的指导作用。
关键词：自然辩证法；计算机科学技术；科学理论
引言
学习自然辩证法是时代发展的需要。当前人类社会已经进入信息技术化、经济全球化的时代，科学技术与社会的关系更加紧密。在这种情况下，我们要促进科学技术的发展，并通过它来推动社会经济的发展与社会同步，就必须深入研究科技发展的内在规律，就必须将科学技术置于社会大系统中，因而对自然辩证法在实际问题应用的研究具有特别突出的现实意义。
1 自然辩证法
自然辩证法，是马克思主义对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，是辩证唯物主义的自然观、科学技术观、科学技术方法论。它主要研究自然界发展的总规律，人与自然相互作用的规律，科学技术发展的一般规律，科学技术研究的方法。
马克思、恩格斯全面地、系统地概括了他们所处时代的科学技术成功，批判吸取了前人的合理成分，系统地论述了辩证唯物主义自然观、自然科学发展过程及其规律性，以及科学认识方法的辩证法，以恩格斯的光辉著作《自然辩证法》为标志[1]，创立了自然辩证法继续发展的广阔道路。自然辩证法是马克思主义哲学的一个重要组成部分。在辩证唯物主义哲学体系中，自然辩证法与历史唯物论相并列。它集中研究自然界和科学技术的辩证法，是唯物主义在自然界和科学技术领域中的应用．它的原理和方法主要适用于自然领域和科学技术钡域。学习和运用自然辩证法将有助于我们搞清科学和哲学的关系，从而更加清楚地认识科学的本质和发展规律，更加全面地观察思考问题。只有加深了认识，我们才能更好地发挥主观能动性，迎接新的科学技术的挑战。
在科学技术观方面，马克思和恩格斯深刻的揭示了科技自身发展的内在逻辑，并且把科技的发展作为一种社会现象来考察。社会的需求，特别是经济的、生产的需求推动科技的发展；科技的发展又推动了社会历史的前进。从而，辩证唯物主义和历史唯物主义贯穿于对科技的认识之中。
2 计算机科学技术的介绍
21世纪计算机科学技术使人类的生活方式发生了根本变化，工作、学习、生活各方面无不体现出计算机科学技术的重要作用。工作中各企业事业单位因为计算机科学技术的引入，使生产效率、生产成本、生产效益都得到了质的飞跃。学习过程中由于计算机科学技术的出现，使现代化的教学模式走进教学课堂，因而计算机多媒体技术得到广泛使用，而计算机网络的应用使各种信息资源得到共享与交流，从而提高了教学效果，促进了育人的培养，成就了国家急需的复合型现代化人才。生活中，计算机科技带给我们的不仅仅是休闲、娱乐、通过网络平台，我们可以了解到更多自己想知道的信息，同时提供了一个新的人际沟通方式。计算机科学技术经存在与我们工作、学习、生活中不可或缺的助手，其重要性也不言而喻了。
随着当代科学技术的发展，不同学科之间的相互渗透、交叉和综合已成为当今科技发展的一个重要趋势。许多科学上的重大发现和重大社会问题的解决，常常涉及不同学科的相互交叉和渗透。就计算机科学而言，在20世纪最后的30年间，取得了大量里程碑式的科学业绩，
得到了惊人的发展。从被认为仅是一门编程的技术，扩展到包含系统结构、软件理论、应用技术、信息安全等的一门独立学科，并于电子工程、物理、数学、生物、经济、语言等其他学科交叉产生了许多新的学科，形成了诸如人工智能、电子商务、计算机图形学、量子通信、生物信息学等等。学科的交叉、渗透、融合和创新，是科学综合和分化趋势的重要特征，也是科学发展的必然趋势。
3 计算机科学技术中的辩证法
3.1 计算机科学技术中的科学理论
科学理论是关于对象领域本质及规律性的条理化、系统化了的理论知识体系，是被实践证实了的科学假说，其内容是人们借助抽象思维把握的关于事物本质和规律性的知识，其逻辑形式是概念、判断、推理及由此而组成的理论体系。建立科学理论体系有多种方法，其中从抽象上升到具体的方法、公理化方法、逻辑和历史相统一的方法是几种常用的方法。由于计算机的特殊性，从抽象上升的具体是形成计算机科学理论的主要方法。例如，软件工程理论体系的建立过程是：第一步从感性现象中入手，抽象出模型方法，如瀑布模型、快速模型和风险分析模型等；第二步寻找概念和定律之间的内在联系，如引入模块化编程和面向对象编程的概念，为各种语法不尽相同的编程语言架起了桥梁；第三步，统一的界面和编码风格，使程序的设计从个人的技术转变为工厂化的流水作业。
从软件工程理论建立的过程看，构成逻辑起点的概念开始是比较简单、抽象和贫乏的，随着逻辑的展开，概念的规定越来越复杂具体和丰富，最后把软件制作各个环节的联系在思维中完整地复制出来，即把事物作为整体在思维中再现出来，这种从抽象上升到具体的过程充分体现了自然辨证法的科学理论体系的构造过程。
3.2计算机软件的开发体现了自然辩证法的系统科学方法的原则
系统科学是把对象作为组织性、复杂性系统从整体上探索其存在方式和运动变化规律的学问，是对系统本质的正确反映和真理性认识，是一个知识体系。系统科学方法即按照系统科学的观点和理论，把研究对象视为系统来解决认识和实践中的各种问题的方法。运用系统科学方法遵循的原则主要有：整体性原则，动态性原则，最优化原则，模块化原则。
在软件开发过程中，整体化原则是重要的原则。在需求分析阶段，有自顶向下和自底向上两种分析的方法，这两种方法各有优缺点，要综合的运用这两种方法[2]。这是自然辩证法中提到的分析和综合的逻辑方法，以及要辨证的使用这两种方法。
一方面，面向对象的软件开发方法就是充分的利用了模块化的概念[3]。在面向对象的程序设计中大量使用的类的概念就是一种模块化的应用。它极大的提高了程序的复用程度和可维护性。另一方面，动态性原则也得到了充分的体现。在软件开发过程中，从需求分析到软件测试，都有从后一步到前一步的反馈。并且，通过这样的反馈，可以使软件的开发变成一个动态的过程，而不是一成不变的[4]。
4 自然辩证法与计算机科学发展的相互关系
4.1 计算机科学技术的发展离不开自然辩证法的指导
计算机科学与自然辩证法有着紧密的联系。我国著名科学家钱学森将学科类别分为四个层次，从高到底分别为：哲学层次、科学层次、技术层次和应用层次。显然自然辩证法属于哲学层次，主要研究宏观问题；而计算机科学属于科学层次，研究微观的算法、程序及实际的硬件设备。但两者研究的问题有着紧密的联系，是一般和特殊的关系。计算机从本质上讲是人的思维规律和机器相结合的产物，那么对思维规律的研究和对机器的研究是不可分割的。如1988年度图灵奖的获得者提出了当前计算机领域内研究的12个重大问题，其中就有哲学层次的问题[5]。这就说明，研究计算机科学与研究自然辩证法不可分割。
在科学技术迅猛发展的今天，自然辩证法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进步，并通过它的发展来推动经济的发展、社会的进步，需要一个正确
