关键词:工业4.0;工业革命;创新技术
1概述
工业4.0首先是由德国提出来的概念[1]。众所周知,德国是世界上走在工业发展最前沿的国家,工业也是其在全世界最具竞争力的领域,为保证德国工业继续走在世界的前沿,为保证其工业在全世界的持续竞争力,德国人提出了继蒸汽机应用、大规模生产和信息技术三次工业革命后,以生产自动化、网络化、机器自组织为代表的第四次工业革命,如西门子等公司积极实践和推动工业4.0概念,已初步实现智能工厂等成果。
在《中国制造2025》当中,我国政府提出来用30年的时间,从制造业大国转变为制造业强国,并用10年时间,进入全球制造业第二方阵。与德国不同,我国制造业在许多方面仍然较为落后,特别是针对工业4.0的信息技术,对我们未来的努力提出了更高的要求。
2工业4.0主要技术
以往的三次工业革命皆是由技术的创新来驱动,动力单元的创新、流水线和信息技术的应用,就是技术驱动革命的直接印证。与前面的工业革命不同,即将到来的第四次工业革命不仅包含了企业的生产环节,还包含了整个产品的生命周期,如开发、生产、售后和回收,信息技术和机械装置共同结合成为有机的整体。
整个生命周期的所有有关人员都参与其中,消费者可以实现更多的私人定制;供应链更加的透明和有效;售后服务更加的及时;产品开发的更加符合消费者要求。但与此同时,这些组成了一个极其复杂的系统,各个子系统之间互相影响,技术的创新使得人们掌控如此复杂的系统成为了可能。一般来说,移动计算、社会化媒体、物联网、大数据,共同构成工业4.0的基础。
3移动计算
移动计算是任何计算机在移动状态之下进行的人机交互[2]。这种技术现今在社会化媒体范围内广泛传播,不仅如此,移动计算技术也将在商业和企业信息技术产生极大的影响。移动技术使得人与计算机的机动性获得了极大延伸,信息的获取、传播和增值的可能性都大大增强。到处都能使用,处处都可连接,成为了移动计算最主要的标志。通过移动计算,人与计算机的交互变为随时随地,由此彼此之间的交互数量和频率大大增加,并且产生了更多的数据。高级别的数据安全技术和数据隐私技术成为了移动计算技术的前提。
4社会化媒体
社会化媒体的发展,已经渗透到生活和社会的方方面面。如国外代表性的Facebook、Twitter、YouTube等,就国内而言微博、微信等的广泛应用已经不知不觉地改变了我们的生活模式。在这些平台上,人们可以自由和透明地自己的信息,人们获取信息的途径也变得更加的直接和透明。在社会化媒体上,人民收集和评论信息的基础有了创造性的颠覆,这种颠覆不仅发生在社会商业生活中,也发生在工业领域。在社会化媒体中,信息的爆炸性增长是人类从来没有遇见过的,海量的原始数据成为了人类的宝藏,如何从中寻找到有用的信息就是最核心的议题。
5物联网
物联网描述了一种物理对象之间的连接,通过这种连接和信息的交换,实现了功能的拓展,价值的增长。在物联网技术下,物体不仅能够有目的地通过感知周围环境和部署区域的方式来获取信息,而且能够实现自主的信息的传递,即将信息从一个物体传递至另一个物体的过程;在物联网技术当中,很重要的一点就是物体对信息的处理,换句话说,在物联网技术当中,物体可以根据自己的需要和目的对信息进行处理或者转化,在这些基础之上,物联网实现的物体之间的联合可以实现许多附加功能。物联网技术再次极大地扩充了数据流和信息流的范围和强度,也极大地增加了智能物体生命阶段的复杂性,人们对此还有待于深化和研究[3]。
6大数据
如前面所述的技术的飞速发展,信息的数量飞速增长,大数据就是收集巨大的数据集合,这些数据集合产生于各种模拟和数字资源――物联网、人与计算机的交互等,这些信息根据不同的协议、速度和方式在传输[4,5]。传统模式下的信息处理技术和架构已经完全不可能满足人们的需求,这种需求催生了大数据技术。一般来讲,大数据是指无法在可容忍的时间内用传统意义上的IT技术和软硬件技术对其进行感知、获取、处理和服务的数据集合。如今大数据引起了社会各个行业的广泛关注和兴趣,但是必须要指出的是,大数据技术的研究还是刚刚起步,大数据与其他领域的结合才刚刚开始,相关理论和实践都需要继续深化,现在市场对于大数据的热炒和夸大并没有根据。
原始大数据经过分析、优化和预测等处理可以使数据变为真正意义上的有价值、可以销售的产品,国内的最顶尖的IT公司如腾讯、阿里巴巴等越来越重视大数据技术,因为其掌握的原始大数据经过不同的面向数据的提纯,其结果的价值越来越重要。
7结论
如前所述的四种技术相互融合,互相影响,共同构成了企业及社会各个行业变革的基础,对工业领域而言,构成了工业4.0变革的基础。技术的发展为工业未来的发展提供了可能和答案,技术的创新使得更可靠的决策、更经济的开发和更有效率的生产过程成为可能。最近几十年IT技术获得了惊人的发展,也极大地改变了制造业领域,以移动计算、社会化媒体、物联网、大数据为代表的技术也开始给予人们极大的想象空间。随着工业4.0的推进,人们会看到这些想象变为现实。
参考文献:
[1]王喜文.工业4.0:智能工业[J].物联网技术,2013(12):3-4.
[2]魏峻,冯玉琳.移动计算形式理论分析与研究[J].计算机研究与发展,2000,37(2):129-139.
[3]朱洪波,杨龙祥,于全.物联网的技术思想与应用策略研究[J].通信学报,2010,31(11):2-9.
[4]孟小峰,慈祥.大数据管理:概念、技术与挑战[J].计算机研究与发展,2013,50(1):146-169.
关键词:概念,普遍概念,单独概念,本质属性,偶有属性
中图分类号:N04;H083文献标识码:A文章编号:1673-8578(2011)03-0008-04
审定科技名词(术语)的任务是给科学概念确定规范的中文名称,以统一我国的科学技术名词。弄清什么是概念、概念的种类,以及概念和名称之间的关系,对于开展科学定名工作,理解定名过程中出现的某些现象具有重要作用。
一、什么是概念
概念是反映对象本质属性的思维形式。概念反映一类对象,舍弃偶有属性,抽取仅为该类对象所具有的固有属性,即本质属性。
术语学中所说的本质属性,是逻辑学意义上的本质属性。逻辑学意义上的本质属性,与认识论意义上的本质属性有别。逻辑学意义上的本质属性,反映不同对象之间的界限;认识论意义上的本质属性,反映对象现象和本质之间的界限。一种属性,如果为某类对象所共有,且仅为该类对象所有,能把该类对象和其他对象区别开来,在逻辑学意义上,就是该类对象的本质属性,尽管从认识论角度来看,这种属性可能只是现象描述。
一类对象的本质属性可以是多种多样的,比如人的本质属性,在不同时期,有“二足无毛”“有思想”“能制造和使用工具”等。对这些本质属性的揭示,显现了人类对“人”这一概念认识的深化过程。对于科技概念来说,这一般会带来其名称的改变。
二、定名工作的任务不是为
所有科技概念定名
不少人对什么是术语,什么是专名心存疑惑,由此不能很好地了解术语工作的任务。逻辑学对普遍概念和单独概念的区别,正好回答了这一问题。
根据外延包含的分子的多少,概念可分为普遍概念、单独概念和空概念。普遍概念是指外延包含的分子多于一个的概念,用通名表达,如“国家”“自然数”的概念。“国家”的概念是有限普遍概念,其概念包含有穷多个分子;“自然数”的概念是无限普遍概念,其外延包含无穷多个分子。单独概念是指外延仅包含一个分子的概念。单独概念可由专名表示,比如地名、国名、人名等,也可由摹状词表示,如“中国:世界上人口最多的国家”。术语定名的主要任务就是为专业领域内的普遍概念寻求恰当的通名。对单独概念进行命名,不是术语工作的任务。
在专业领域内同样存在空概念,空概念可由通名表示,如“永动机”;也可由摹状词表示,如“20世纪第一个登上火星的地球人”;也可由专名表示,如“孙悟空”。能用通名表示的空概念是术语定名的对象,只能用摹状词或专名表示的空概念则不属于。
术语工作的任务不是为所有概念定名,而仅仅是为专业领域内的普遍概念和部分空概念定名。
三、为什么要依据概念定名
依据概念对科技名词进行定名,是我国科技名词定名工作的基本原则。理解这一原则,首先要弄清两个问题:什么叫依据概念定名,以及为什么要依据概念定名。
(一)什么叫依据概念定名
如前所述,依据概念定名就是指为专业领域内的普遍概念和部分空概念寻求恰当的通名。
(二)为什么要依据概念定名
在对概念的划分中存在一项重要原则,即划分出来的子项必须为不相容关系。概念是把对象作为类来反映的。对某类对象来说,如果某种固有属性仅为该类对象所具有,则称为该类对象的本质属性。
由于概念和知识之间的同一关系,术语系统正是依据概念的这一重要属性,在“概念一术语”之间建立起类似“内容一形式”的偶对关系,实现了对隐性领域知识的显性归类。这是一种反映领域知识的有效手段。因此,从功能上理解,所谓术语系统实质上就是一种试图反映并显现领域内所有隐性概念知识的分类方法。这应该是依据概念定名的理论依据。
在概念和术语之间建立联系,将有助于理解我们在定名工作中为什么将单义性确定为最高原则(尽管在定名的现实工作中很难做到)。术语定名的重要原则即单义性要求“一个概念应确定一个与之相对应的规范的名称”,这句话可以理解为:对专业领域内的所有概念进行科学分类,通过显性的术语表现形式,建立起隐性的科学概念系统,既是术语工作的前提,也是术语工作的最高目标。因此,“一词一义”反映出的实际上是概念系统的内在要求。
四、单义的绝对性与相对性
在术语定名中,单义性是其最高原则之一。不过,在对单义性的理解中,还存在一些让人容易产生混淆的地方。
(一)同形词与“一词一义”
现代汉语把书写形式相同的一组词叫同形词。同形词包括读音相同和读音不同两种情况。前者称为同形同音词,比如“上装一上装”,“上装”在戏剧学中指的是化妆,但还有另外一层含义,即上衣。因此,尽管同形同音词同形又同音,但因为表达概念不同,所以实质却是不同的词。
科技名词工作中,一定要正确理解单义性作为其定名最高原则这一前提。同形词由于表达多个概念,应当视为不同的词。针对不同概念出现多种定义是科学性的重要表现,科技名词的单义性是绝对的。
(二)“一义多词”现象
在术语定名中,即使是针对同一个词,“一词一义”原则也不能始终得到贯彻,在全国科技名词委规定的定名文件中出现了较多的“又称”“简称”“全称”“俗称”“曾称”等特例,这就是通常所说的“一义多词”现象。它反映出单义原则的相对性,是由于人类对事物认识的不同角度和深度,以及术语应用的不同语境造成的。
第一,由对概念陈述对象的不同认识阶段导致的“一义多词”现象。这主要反映在正名和曾称的区别上。它可能是错误认识,也可能是不全面的认识。论据是显而易见的,我们不再展开论述。
第二,人类对概念的本质属性和偶有属性的不同认识会造成“一义多词”现象。概念所具有的思想是隐含的,因此要通过陈述加以断定。此种陈述,称为概念陈述。一个概念陈述如果断定了相关概念的固有属性,则称为适当的,否则是不适当的。在适当的概念陈述中,如果断定了相关概念的本质属性,则称为定义。定义是具有逻辑准确性的概念陈述。比如:
A.人是社会性动物。
B.人是有思想的动物。
A句适当但不是定义。因为人有社会性,但有社会性的动物不都是人。社会性是人的固有属性,但不是本质属性,蚂蚁、蜜蜂等动物都具有明显的社会性。B句是定义。因为人都有思想,有思想的都是人。有思想是人的本质属性。某些一义多词现象,反映了使用者对适当的概念陈述和概念定义两者之间的模糊认识。
为了说明这一区别,我们以“惯性定律”和“牛顿第一定律”作为案例加以分析。首先把“惯性定律”和“牛顿第一定律”改造成近似的概念陈述:
C.惯性定律是科学阐明了力和惯性两个物理概念的基本定律。
D.牛顿第一定律是牛顿发现的第一个力学基本定律。
假定概念陈述同名称所表达的概念具有同一性,从物理学知识可知,C句和D句都是适当的陈述,但因为“牛顿”并不是惯性定律的本质属性(发现人仅仅能够算作概念的偶有属性),所以D句不是定义。从科学研究角度来讲,概念陈述仅满足适当性是不够的,必须加以定义。考虑到术语定名的完整过程“概念一定义一定名”,因此我们认为,从概念和定名的关系来看,作为规范名,“惯性定律”比“牛顿第一定律”更值得作为正名加以推荐。
第三,一类对象的本质属性可以是多种多样的,人类对其认识角度的不同也会造成“一义多词”现象。这一点,我们在分析什么是概念的时候曾经提及。比如“有思想”和“能制造和使用工具”都是人的本质属性,都能将人同其他事物区别开来。如果从同一概念的不同本质属性出发进行命名,就有可能产生“一义多词”现象。
在航空名词“涡轮冷却器,又称空气循环机、空气膨胀器”这一实例中,“正名”同其两个“又称”实质上正是从同一概念的不同本质属性出发进行的命名,“正名”突出强调器物存在的用途,“又称”突出强调器物产生作用的关键介质,二者都达到了科学分类的目的。因为此种原因造成对概念的不同命名,一般很难分出优劣。
第四,出现的语境不同,也可能造成“一义多词”现象。某些冠之以“简称、俗称、曾称”的名词,正好反映了这一现象。比如“俗称”一般出现在口语中,“曾称”是过去曾经使用但如今已经不再普遍使用的词。
从现实来看,无论是由于对概念本质属性和偶有属性的不同认识造成的一义多词现象,还是由于概念本质属性的多样性导致的一义多词现象,同一概念的不同名称,其出现语境都可能存在着不同程度的差别。因此,从某种意义上说,概念定名中类似“一义多词”现象的产生,其实质就是在特定的语境下,判断哪一种概念陈述在表达上具有更高适当性的问题。
对于后四种原因造成“一义多词”现象,其分析过程可以图示如下:
五、结语
1.概念反映一类对象,舍弃偶有属性,抽取仅为该类对象所具有的固有属性,即本质属性。概念对象的本质属性具有多样性。
2.定名工作应当以概念为基础。概念是把对象作为类来反映的,所谓术语系统实质上是一种试图反映并显现领域内所有隐性概念知识的分类方法。我们把能够对概念对象产生正确归类作用的属性(不管是本质属性还是偶有属性)叫做概念的区别特征(或区别属性)。
然而,环顾全球的“物理教学”,物理学家、物理教学法专家、物理教师都在异口同声的惊呼:“世界范围内的物理教学效率低!”在中国,普遍的反映是:“物理难学!物理难教!”
怎样提高物理教学的效率?怎样使物理容易学、容易教?这是非常值得研究的课题。“物理教学论”应当有助于解决这些问题。
作者在撰写《物理教学论》(广西教育出版社,l997年)时,力求在结构上有所突破,内容上有所创新,实践上有所启示,研究上有所加深。尝试构建新的体系。
从国际上“物理教学论”研究的内容看,物理概念的形成、物理问题的解决、物理方法的应用,是其中的核心内容。作为一位物理教师,最为关心的也是这些内容。但是,如果仅仅就概念形成来论述物理概念的形成,仅仅就问题解决来论述物理问题的解决,仅仅就方法应用来论述物理方法的应用,这容易使物理教学论的研究停留在较低的经验水平上。既然是物理教学论,就应当上升到较高的理论层次,必须探讨物理教学的概念、问题、方法的理论基础----认识论、系统论、结构论。
研究教学中的认识过程,不仅要涉及一般认识论,而且对青少年学生进行物理教学,必须研究发生认识论;为了培养学生的创造性思维能力,还必须进而研究发展认识论。认识论是物理教学的哲学基矗我们认为,把一般认识论、发生认识论、发展认识论,三者统一,用以研究物理教学论的哲学基础,才较为完备。
一般认识论是广义的,是适合于整个人类的认识论;皮亚杰的发生认识论,是狭义的,?适合于儿童(0--15岁)的认识论;本书作者提出的发展认识论,也是狭义的,是根据爱因斯坦关于科学创造的论述,提升出有关创造性思维的发展认识论。
现代科学中系统论的发展,大大深化了对认识论的研究。从系统论的观点去研究认识论,从认识论的观点去研究系统论,必然给我们许多新的启迪。作者在《系统科学与教育》一书中,将认识论与系统论结合起来进行研究,特别是从物理学的原理及公理体系中受到启发,提出了系统学的原理及公理体系。系统论的原理能够成为物理教学的科学基础,这已为许多物理教师所接受。
物理教学中的结构论,是应用系统论思想研究物理教学的具体成果之一。系统论的整体原理告诉我们:任何系统只有通过相互联系,形成整体结构,才能发挥整体功能。对物理学的知识而言,学生也只有认识物理学的整体结构,才能较好地掌握它,从而应用它,体现出物理知识的整体功能。虽然,中学阶段,物理学的知识结构从整体上看,尚不完备,但是,在物理教学中必须对物理学结构给予一定重视。结构论也是物理教学论的重要理论基础之一。转贴于
本书论述了物理教学的理论基础:认识论、系统论、结构论。这是本书的重要特点之一。
以物理教学的认识论、系统论、结构论为基础,来论述物理概念、问题、方法,其间还有不可忽视的起中介作用的模式、技术、艺术。以下三个公式是大家容易理解的:理论--模式--实践;科学--技术--生产;哲学--艺术--创作。由这三个公式可知:模式是理论与实践的中介,它在理论与实践之间架起桥梁;技术是科学与生产的中介,它在科学与生产之间架起桥梁;艺术是哲学与创作的中介,它在哲学与创作之间架起桥梁。由此可见,物理教学论必须研究对物理教学起中介作用的内容:物理教学的模式、技术、艺术。这是本书的重要特点之二。
上述思路,使我们形成了一个“物理教学论”的新的结构:第一是宏观层次----一般理论层次----论述物理教学的认识论、系统论、结构论;第二是中观层次----桥梁中介层次----探讨物理教学的模式、技术、艺术;第三是微观层次----具体应用层次----研究物理概念教学、物理问题教学、物理教学方法。这一新的结构,我们简称为“九章物理教学论”。这是本书的重要特点之三。
本书前三章的“宏观研究”,虽然着重于物理教学的认识论研究、系统论研究、结构论研究;但,仍落实在物理概念形成的模式,物理教学的结构,物理问题解决的方法。进而,在后三章的“微观研究”中,又更为具体地探讨物理概念形成、物理问题解决、物理教学方法。从“抽象”上升到“具体”。前后呼应,形成整体。
要提高物理教学的效率,使之容易教、容易学。非常重要的一环是还要进行“中观研究”。研究物理教学的模式、技术、艺术----这在以往的物理教学论中较为忽视。作者认为,如果缺乏“宏观研究”,物理教学论的理论基础不深,这是不行的;同样,如果缺乏“中观研究”,物理教学论的基本手段不强,也是不行的。
在研究物理教学的模式、技术、艺术时,作者认为,重要的是掌握他们的原理、原则、方法,即,同样要提高到“理论层次”,进而从“抽象”上升到“具体”。模式、技术、艺术,既有理论基础,又有具体应用。