計(jì)算機(jī)理論論文精選
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定性仿真理論及其應(yīng)用
摘要： 本文首先介紹了定性仿真的產(chǎn)生背景及理論發(fā)展?fàn)顩r，然后說(shuō)明了定性仿真在各領(lǐng)域的應(yīng)用情況，最后對(duì)定性仿真的發(fā)展方向進(jìn)行了探討。
關(guān)鍵詞：定性仿真，定性模型
1 定性仿真的產(chǎn)生與理論現(xiàn)狀
定性仿真(Qualitative Simulation)是以非數(shù)字手段處理信息輸入、建模、行為分析和結(jié)果輸出等仿真環(huán)節(jié)，通過(guò)定性模型推導(dǎo)系統(tǒng)的定性行為描述。定性仿真是系統(tǒng)仿真的一個(gè)分支，是系統(tǒng)仿真與人工智能理論交叉產(chǎn)生的新領(lǐng)域。相對(duì)于傳統(tǒng)的數(shù)字仿真，定性仿真有其獨(dú)到之處：這種仿真能處理多種形式的信息，有推理能力和學(xué)習(xí)能力，能初步模仿人類思維方式，人機(jī)界面更符合人的思維習(xí)慣，所得結(jié)果更容易理解。
定性仿真的研究中，美國(guó)學(xué)者起步較早。70年代后期，美國(guó)XEROX實(shí)驗(yàn)室的John de Kleer 和Seely Brown 在設(shè)計(jì)一個(gè)電路教學(xué)系統(tǒng)時(shí)發(fā)現(xiàn)，以常規(guī)的數(shù)學(xué)模型和仿真方法難以使學(xué)生很快明白電路的工作過(guò)程，而在實(shí)際教學(xué)中，老師并不是先給出數(shù)學(xué)公式，而是先講解電路的工作原理，采用定性的描述方法，那么是否可以用計(jì)算機(jī)來(lái)模擬這一方法呢?同樣在許多的實(shí)際工作中，人們更多的是依靠這種對(duì)系統(tǒng)原理性的理解，而這種理解的基礎(chǔ)就是定性知識(shí)。很多專家學(xué)者開始探索如何在數(shù)字仿真中引入定性知識(shí)。
1983年，John de Kleer 和Seely Brown發(fā)表了有關(guān)定性仿真的第一篇論文A Qualitative Physics Based On Confluence?[1]，產(chǎn)生了巨大反響，揭開了定性仿真研究熱潮的序幕。美國(guó)麻省理工學(xué)院的Kenneth D. Forbus則對(duì)定性仿真理論作了全面的總結(jié)[2];1986年美國(guó)德州大學(xué)的Benjamin Kuipers在 Qualitative Simulation”一文中提出了動(dòng)態(tài)仿真算法QSIM[3]，使定性仿真接近于實(shí)用。1984年人工智能雜志第一次出版了關(guān)于定性問(wèn)題的專集。此后定性問(wèn)題的研究成為人工智能和系統(tǒng)建模與仿真領(lǐng)域的一個(gè)熱點(diǎn)，許多學(xué)者加入到這一研究領(lǐng)域中，產(chǎn)生了大量的研究成果。1991年，人工智能雜志又出版了有關(guān)定性推理的第二本專集，標(biāo)志著該領(lǐng)域理論研究逐漸成熟并且向應(yīng)用領(lǐng)域擴(kuò)展。90年代以來(lái)，該領(lǐng)域的研究情況可謂方興未艾，在IEEE的相關(guān)雜志上和撊斯ぶ悄軘?shù)葒?guó)際刊物上經(jīng)?？梢钥吹蕉ㄐ苑抡娣矫娴难芯砍晒?。國(guó)內(nèi)該領(lǐng)域的研究起步較晚，目前從事定性理論研究的僅限于少數(shù)院校的少數(shù)研究者。
定性仿真產(chǎn)生之后，在理論上出現(xiàn)了百家爭(zhēng)鳴的局面，研究者們根據(jù)自己的見(jiàn)解提出了各自的建模和仿真理論。目前，基本可分為三個(gè)理論派別，即模糊仿真方法、基于歸納學(xué)習(xí)的方法和樸素物理學(xué)方法。
模糊數(shù)學(xué)方法可以解決模型信息與測(cè)量數(shù)據(jù)的不確定性，所以在定性理論中一般用來(lái)作為一種描述手段。最初，系統(tǒng)的定性值是采用區(qū)間模糊數(shù)的行為來(lái)描述的，英國(guó)的Qiang Shen進(jìn)一步將其發(fā)展到用凸模糊數(shù)來(lái)描述定性值[4]，在數(shù)據(jù)表示上前進(jìn)了一大步。此后，又有人在其基礎(chǔ)上引入了概率論，來(lái)度量生成的多個(gè)行為的可信度。當(dāng)前的模糊定性理論，在模糊數(shù)表示方面都存在一大弱點(diǎn)，那就是系統(tǒng)真實(shí)值與模糊量空間的映射問(wèn)題，即如何確定描述系統(tǒng)的模糊量。
歸納推理法是定性仿真的一個(gè)新方向，它起源于通用系統(tǒng)理論，主要利用其中的通用系統(tǒng)問(wèn)題求解(General System Problem Solve)技術(shù)。輸入盡可能多的行為，通過(guò)歸納學(xué)習(xí)的方式，構(gòu)造系統(tǒng)的定性模型，進(jìn)行仿真研究。歸納推理法最突出的優(yōu)勢(shì)在于它完全不需要對(duì)象系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)信息，不需要預(yù)先提供任何模型。但是，這種方法需要采集大量的數(shù)據(jù)并處理和維護(hù);而且，由于現(xiàn)實(shí)條件的限制，不能保證歸納的完備性。
樸素物理方法在理論和應(yīng)用上發(fā)展得最為成熟，它興起于一些人工智能專家對(duì)樸素物理系統(tǒng)的定性推理研究。根據(jù)建立系統(tǒng)定性模型的方法，又可分為很多派別，比較有影響的有：Seely Brown和John de Kleer提出的基于摿鲾?shù)母拍畹睦碚摚琄. D. Forbus 的定性過(guò)程理論，B.J.Kuipers基于約束的用定性微分方程描述的定性仿真理論等。
2 定性仿真的應(yīng)用
現(xiàn)在，定性仿真技術(shù)與物理、化工、生態(tài)、生物、社會(huì)等學(xué)科相互滲透、結(jié)合，在系統(tǒng)監(jiān)測(cè)、故障診斷、系統(tǒng)行為分析、解釋以及預(yù)測(cè)等方面發(fā)揮著越來(lái)越大的作用。 國(guó)外文獻(xiàn)報(bào)導(dǎo)較多而且應(yīng)用取得成效比較明顯的應(yīng)用領(lǐng)域主要有：工程和工業(yè)過(guò)程;電子電路分析和故障診斷;醫(yī)藥和醫(yī)療診斷;社會(huì)經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域。 下面有選擇地按照應(yīng)用領(lǐng)域介紹其中比較典型的項(xiàng)目。
2.1 工程和工業(yè)過(guò)程
這里工程指?jìng)鹘y(tǒng)的工程領(lǐng)域及一些工程設(shè)備，如蒸餾塔、高壓鍋爐、汽輪機(jī)等人造設(shè)備;工業(yè)過(guò)程指一些連續(xù)系統(tǒng)，如機(jī)械制造、發(fā)酵、化工過(guò)程和電站等 。這方面的應(yīng)用項(xiàng)目比較多見(jiàn)。
ARTIST是歐洲的ESPRIT 計(jì)劃中的一個(gè)項(xiàng)目[5]，項(xiàng)目領(lǐng)導(dǎo)者是蘇格蘭的Heriot-Watt大學(xué)的Leitch.R，完成于1993年7月。此項(xiàng)目建立了定性動(dòng)態(tài)模型，應(yīng)用于過(guò)程監(jiān)測(cè)與故障診斷。Leitch等人建立了一個(gè)基于定性微分方程(QDE)和模糊量空間的定性仿真器： Fusim, 現(xiàn)已應(yīng)用在輸配電網(wǎng)絡(luò)和化工廠蒸餾塔的過(guò)程監(jiān)控、分析、診斷上。
ESPRIT計(jì)劃中另一應(yīng)用定性推理的重要項(xiàng)目是：TIGER工程-汽輪機(jī)的監(jiān)測(cè)、診斷系統(tǒng)[6]?，F(xiàn)已應(yīng)用在 Exxon化工廠的大型工業(yè)汽輪機(jī)以及Dassault航空中心的宇宙飛船輔助動(dòng)力單元。系統(tǒng)應(yīng)用定性仿真來(lái)預(yù)測(cè)汽輪機(jī)啟動(dòng)及負(fù)載改變時(shí)的可能行為。
2.2 電子電路分析和故障診斷
定性仿真的一個(gè)很重要的應(yīng)用領(lǐng)域便是電子電路分析和故障診斷。定性推理的先驅(qū)人物de Kleer早在1976年便開發(fā)了使用定性知識(shí)研究電子線路的系統(tǒng) LOCAL，即根據(jù)電路部件已測(cè)知的正常行為和錯(cuò)誤行為，分析實(shí)際行為和預(yù)測(cè)行為的不一致之處，然后指出電路的故障點(diǎn)。這種思想后來(lái)發(fā)展成了基于模型的故障診斷理論(model-based diagnosis therory)。時(shí)至今日，由于定性推理和仿真技術(shù)的不斷進(jìn)步，該應(yīng)用領(lǐng)域的發(fā)展前景更為廣闊。
這類項(xiàng)目中，最為典型的是Dague.P等人開發(fā)的模擬電路故障診斷工具-DEDALE[7]。Dague對(duì)該系統(tǒng)進(jìn)行了一系列實(shí)驗(yàn)，聲稱：DEDALE系統(tǒng)能診斷出電路故障的75%，另外的25%故障沒(méi)有構(gòu)成對(duì)電路性能的顯著影響，并且可以通過(guò)其他手段檢測(cè)出。Electronique Serge Dassault 繼續(xù)這個(gè)領(lǐng)域的研究工作，已推出一個(gè)名為“DIAGMASTER”的商業(yè)化產(chǎn)品。
2.3 醫(yī)藥和醫(yī)療診斷
人工智能中的專家系統(tǒng)，尤其是醫(yī)療專家系統(tǒng)，為人工智能的振興起了推波助瀾的作用。而定性仿真在醫(yī)療專家系統(tǒng)的應(yīng)用方面也很活躍。
Bratko.I將定性推理應(yīng)用在心電圖的識(shí)別上[8]， 目的在于根據(jù)心電圖辨識(shí)心律，判斷病癥。定性模型用來(lái)產(chǎn)生心臟工作狀況，規(guī)則歸納系統(tǒng)用于產(chǎn)生診斷規(guī)則庫(kù)。他給出了心電圖詮釋系統(tǒng)-KARDIO，澳大利亞的Telectronics公司已將此系統(tǒng)的部分成果應(yīng)用于他們的心臟病診治系統(tǒng)Intelligent Pacemaker中。
Kuipers和Kassier給出了QSIM理論的定性推理和模型簡(jiǎn)化方法[9]，并給出了在醫(yī)學(xué)專家系統(tǒng)中的具體應(yīng)用過(guò)程。該系統(tǒng)可以對(duì)腎臟的水份、鹽份平衡過(guò)程進(jìn)行仿真，作為腎炎綜合診治系統(tǒng)的輔助分析工具。
2.4社會(huì)經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域
定性推理由于其處理不完全知識(shí)及模糊數(shù)據(jù)的突出能力，一直在社會(huì)科學(xué)、人文科學(xué)、商業(yè)流通等領(lǐng)域的研究上占有重要位置。
Daniels.HAM，F(xiàn)eelders.AJ給出了一個(gè)商業(yè)行為分析定性仿真模型[10]。作為例子，他們對(duì)某個(gè)公司的銷售量、商品價(jià)格、資金狀況進(jìn)行建模，分析其商業(yè)行為的變化，如為什么廣告量的減少會(huì)帶來(lái)銷售量的下降，什么原因?qū)е鹿举Y產(chǎn)減少，是否存在經(jīng)營(yíng)危機(jī)等。對(duì)于銀行貸款之前的商業(yè)調(diào)查，該模型具有廣闊的應(yīng)用前景，荷蘭的AMRO銀行正在此基礎(chǔ)上進(jìn)行深入的研究工作。
美國(guó)的Farley.A，Lin.KB使用QSIM算法，研究市場(chǎng)預(yù)測(cè)的定性仿真模型，即當(dāng)市場(chǎng)需求、供給、價(jià)格等諸因素變動(dòng)時(shí)，預(yù)測(cè)可能引起的市場(chǎng)變化[11]。
3 定性仿真的發(fā)展方向
定性仿真目前仍然是新興的研究領(lǐng)域，很多基礎(chǔ)性的理論工作尚待完善和突破，因此該領(lǐng)域的發(fā)展前景十分廣闊。對(duì)于定性仿真理論，概括來(lái)說(shuō)，有以下幾個(gè)發(fā)展方向：
(1)采用定量與定性結(jié)合的仿真方法
由于定性模型中包含系統(tǒng)的不完全知識(shí)，定性仿真會(huì)產(chǎn)生一些虛假和二義的多余行為，當(dāng)實(shí)際系統(tǒng)很復(fù)雜時(shí)，定性仿真產(chǎn)生相當(dāng)數(shù)量的多余行為，如何有效地減少定性仿真產(chǎn)生的行為數(shù)，成為當(dāng)今定性推理研究的主題。很多研究者紛紛采用定量與定性結(jié)合的仿真方法。在定性仿真中加入相當(dāng)?shù)亩恐R(shí)，將定量與定性有機(jī)地結(jié)合起來(lái)，將大大減少系統(tǒng)的預(yù)測(cè)行為數(shù)，增強(qiáng)定性仿真的生命力。
(2)采用模型分解方法
定性仿真走向應(yīng)用時(shí)，往往涉及到規(guī)模較大的系統(tǒng)，即使省略某些細(xì)節(jié)，模型仍是非常復(fù)雜的。所以，定性理論中，必須有處理這種復(fù)雜性的手段。
模型分解方法將系統(tǒng)模型分為若干部分，稱為部件(component)，系統(tǒng)的聯(lián)系緊密的變量將集中在一個(gè)部件中，并為部件建立狀態(tài)，系統(tǒng)的描述將以這種狀態(tài)為單位，若需要不同部分的變量的事件對(duì)應(yīng)性，可以通過(guò)不同部分之間的連接來(lái)產(chǎn)生。并且，仿真算法上也作了相應(yīng)的變動(dòng)，以局部的部件描述為基礎(chǔ)的仿真取代了以全局狀態(tài)為基礎(chǔ)的定性仿真算法。大大提高了模型建立工作的效率和準(zhǔn)確性，并降低了仿真的時(shí)間和空間運(yùn)行代價(jià)。
(3)采用并行定性仿真方法
當(dāng)前定性仿真在減少冗余或虛假行為的研究上取得了很大進(jìn)展，但同時(shí)也帶來(lái)了一些始料未及的副作用：定性與定量知識(shí)的結(jié)合，使知識(shí)的表示和推理機(jī)制復(fù)雜化，數(shù)據(jù)量明顯增加;由于信息不完備，系統(tǒng)的搜索空間增大，使得定性仿真在一定的情況下比定量仿真的速度更慢;再者隨著定性仿真逐漸走向應(yīng)用，參數(shù)數(shù)量的增長(zhǎng)使問(wèn)題的規(guī)模成指數(shù)增長(zhǎng)，仿真的速度也明顯下降。并行定性仿真能較大幅度地提高定性仿真的效率，因此成為一個(gè)新興的發(fā)展方向。
鑒于定性仿真技術(shù)的諸多優(yōu)點(diǎn)及巨大的實(shí)用價(jià)值，許多學(xué)者紛紛投入到該領(lǐng)域的研究中，各國(guó)政府部門及研究機(jī)構(gòu)在研究經(jīng)費(fèi)等方面大力扶助，我們有理由相信在不遠(yuǎn)的將來(lái)定性仿真研究會(huì)取得更大的進(jìn)展。
參 考 文 獻(xiàn)
de Kleer J,Brown J S.A Qualitative Physics Based On Confluence.Artif Intell ,1983,59:7-15.
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美國(guó)政府在計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展中的作用及其啟示
內(nèi)容提要:計(jì)算機(jī)產(chǎn)業(yè)是一個(gè)收益豐厚，而且高度競(jìng)爭(zhēng)的產(chǎn)業(yè)，但是美國(guó)政府大力資助計(jì)算機(jī)產(chǎn)業(yè)技術(shù)的發(fā)展，并取得了明顯的效果。本文重點(diǎn)介紹和分析了美國(guó)政府在計(jì)算機(jī)產(chǎn)業(yè)技術(shù)發(fā)展的各個(gè)階段所發(fā)揮的作用，對(duì)我國(guó)政府如何支持產(chǎn)業(yè)技術(shù)發(fā)展具有重要借鑒。
關(guān)鍵詞:
美國(guó)的計(jì)算機(jī)產(chǎn)業(yè)在世界上占主導(dǎo)地位，政府起了重要作用。美國(guó)政府對(duì)計(jì)算機(jī)產(chǎn)業(yè)的支持
之所以能夠產(chǎn)生明顯的效果，關(guān)鍵是政府職能明確，不斷根據(jù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展需要調(diào)整支持方向，改進(jìn)資助體系和管理。總結(jié)美國(guó)聯(lián)邦政府支持計(jì)算機(jī)技術(shù)研究開發(fā)的經(jīng)驗(yàn)，對(duì)我國(guó)政府支持產(chǎn)業(yè)技術(shù)發(fā)展有著重要的借鑒作用。?
一、美國(guó)政府對(duì)計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展的支持?
第二次世界大戰(zhàn)結(jié)束后，聯(lián)邦政府一直是計(jì)算機(jī)技術(shù)的強(qiáng)有力支持者。按1995年不變價(jià)計(jì)算，1976-1995年間，聯(lián)邦政府對(duì)計(jì)算機(jī)科學(xué)研究和技術(shù)開發(fā)的支持由1.8億美元增加到9.6億美元，增長(zhǎng)了5倍。其中，基礎(chǔ)研究投入由6500萬(wàn)美元增加到2.65億美元;應(yīng)用研究投入由1.16億美元增加到7億美元。聯(lián)邦政府資助中約35-45%投向大學(xué)，其余55-65%投向政府實(shí)驗(yàn)室和產(chǎn)業(yè)界;政府基礎(chǔ)研究資金的70%投向大學(xué)。聯(lián)邦政府還對(duì)其他與計(jì)算機(jī)技術(shù)相關(guān)的研究給予資助。聯(lián)邦政府對(duì)與計(jì)算機(jī)研究相關(guān)的其他技術(shù)和電子工程研究方面的投入由1972年的不到10億美元增加到1995年的17億美元，占聯(lián)邦總投入的比重由5%增至7%。
聯(lián)邦政府從其職能出發(fā)決定資助方向，政府資金主要投向以下幾個(gè)方面。?
(一)重點(diǎn)支持長(zhǎng)期的基礎(chǔ)性研究?
美國(guó)政府在長(zhǎng)期基礎(chǔ)性研究和共性應(yīng)用技術(shù)的研究開發(fā)方面發(fā)揮了重要作用。長(zhǎng)期基礎(chǔ)性研究的主要特點(diǎn)，一是其效益往往在短期內(nèi)無(wú)法顯現(xiàn)出來(lái)，風(fēng)險(xiǎn)較大。特別是在產(chǎn)業(yè)發(fā)展初期，企業(yè)沒(méi)有實(shí)力進(jìn)行這樣的研究工作;二是其應(yīng)用領(lǐng)域往往比較廣泛，一家公司無(wú)法完全利用，而且又無(wú)力阻止競(jìng)爭(zhēng)者利用其研究成果。因此，產(chǎn)業(yè)界較少對(duì)長(zhǎng)期基礎(chǔ)性研究進(jìn)行投資。?
美國(guó)聯(lián)邦政府對(duì)計(jì)算機(jī)技術(shù)的長(zhǎng)期基礎(chǔ)性研究的資助項(xiàng)目已經(jīng)取得了明顯的效果。如，政府資助的計(jì)算機(jī)人工智能技術(shù)研究開始于70年代早期，直到1997年才研制出能夠成功識(shí)別持續(xù)性語(yǔ)音的個(gè)人電腦。與此相似的是，國(guó)防基金從60年代就開始資助可用于三維圖像的基礎(chǔ)性系統(tǒng)研究，直到90年代才形成消費(fèi)性產(chǎn)品。盡管這項(xiàng)成果在高性能儀器中早已開始應(yīng)用，但近些年才廣泛應(yīng)用于醫(yī)療、娛樂(lè)及國(guó)防產(chǎn)業(yè)。?
(二)資助計(jì)算機(jī)研究的基礎(chǔ)設(shè)施?
聯(lián)邦政府在計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)方面發(fā)揮了關(guān)鍵作用，為美國(guó)發(fā)展計(jì)算機(jī)產(chǎn)業(yè)提供了源源不斷的人才。?
1.為產(chǎn)業(yè)發(fā)展培養(yǎng)了大量人力資源?
聯(lián)邦政府的資助計(jì)劃培養(yǎng)了一大批電子工程和計(jì)算機(jī)科學(xué)的研究生和優(yōu)秀研究人員，為計(jì)算機(jī)和電子工程的發(fā)展提供源源不斷的后續(xù)人才。國(guó)家科學(xué)基金的數(shù)據(jù)表明，1985-1996年間，獲得聯(lián)邦資金資助的計(jì)算機(jī)和電子工程專業(yè)的研究生比例從14%增加到20%。聯(lián)邦政府對(duì)研究生的資助主要采取助教獎(jiǎng)學(xué)金的形式，助教獎(jiǎng)學(xué)金占總資助額的75%以上。1985年到1995年，全國(guó)最好的計(jì)算機(jī)系里，如MIT、卡內(nèi)基·梅隆、加利弗尼亞大學(xué)勃克力分校等的計(jì)算機(jī)和電子工程專業(yè)的研究生中約有56%得到了聯(lián)邦政府的資助，其中一半是助教獎(jiǎng)學(xué)金。1997年，斯坦福大學(xué)電子工業(yè)和計(jì)算機(jī)專業(yè)27%的研究生獲得聯(lián)邦政府資助，50-60%的博士得到資助。同時(shí)，政府資助的一些大型研究項(xiàng)目還培養(yǎng)了一批學(xué)術(shù)帶頭人。?
2.為大學(xué)教育和研究提供了良好的設(shè)備和設(shè)施?
配備和維護(hù)研究的硬件設(shè)備需要較高的資金投入，一般的大學(xué)很難籌集到這筆資金。聯(lián)邦政
府采取多種形式來(lái)支持大學(xué)購(gòu)買計(jì)算機(jī)設(shè)備，主要有兩種形式：一種是為大學(xué)教學(xué)提供計(jì)算機(jī)設(shè)備;另一種是通過(guò)資助特定研究項(xiàng)目為大學(xué)提供精良設(shè)備。?
聯(lián)邦政府在支持大學(xué)研究設(shè)備方面的主要貢獻(xiàn)，一是支持建立大學(xué)計(jì)算中心，資助大學(xué)計(jì)算機(jī)系開展研究工作。國(guó)家科學(xué)基金(以下簡(jiǎn)稱“NSF”)于1956年就開始了為大學(xué)提供普通教學(xué)和研究用計(jì)算機(jī)的資助計(jì)劃。該計(jì)劃每年提供的資助金額增長(zhǎng)很快，1958-1970年間，共資助了66,00萬(wàn)美元。60年代，國(guó)防部高級(jí)項(xiàng)目處(以下簡(jiǎn)稱“DARPA”)重點(diǎn)資助了少數(shù)幾個(gè)基礎(chǔ)好的大學(xué)計(jì)算機(jī)系(如MIT，卡內(nèi)基-梅隆大學(xué)，斯坦福大學(xué))開展專門項(xiàng)目研究，資助項(xiàng)目的大部分資金用來(lái)采購(gòu)設(shè)備。據(jù)估計(jì)，60年代，全美大學(xué)中約一半的計(jì)算設(shè)備是由政府機(jī)構(gòu)資助提供。1981-1995年間，聯(lián)邦政府資助了計(jì)算機(jī)科學(xué)系研究設(shè)備采購(gòu)的65%，1985年高達(dá)83%。在電子工程方面，聯(lián)邦政府的設(shè)備資助也維持在較高的水平，1982年為75%，1995年為60%。NSF啟動(dòng)了兩套專門為計(jì)算機(jī)科學(xué)系提供設(shè)備的計(jì)劃：計(jì)算機(jī)研究設(shè)備計(jì)劃和一個(gè)更加廣泛的協(xié)作實(shí)驗(yàn)研究計(jì)劃。?
二是研制高性能計(jì)算設(shè)備和建設(shè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)施。80年代中期，政府資助了IBM701等高性能計(jì)算機(jī)
的研制，造出了供研究人員進(jìn)行各種研究使用的大型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。1985年，NSF啟動(dòng)了一項(xiàng)建立超級(jí)計(jì)算機(jī)中心的計(jì)劃，資助建立了5個(gè)全國(guó)范圍的計(jì)算機(jī)中心，為那些不能在普通計(jì)算機(jī)上進(jìn)行的高級(jí)的、運(yùn)算復(fù)雜的研究提供了條件。后來(lái)，這些中心成為高性能計(jì)算機(jī)的早期試驗(yàn)場(chǎng)，還對(duì)一些計(jì)算機(jī)科學(xué)系的教學(xué)起了重要作用。同時(shí)，這項(xiàng)計(jì)劃還帶動(dòng)州、私人部門出資在其他大學(xué)建立超級(jí)計(jì)算機(jī)中心。?
隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，政府加大對(duì)網(wǎng)絡(luò)設(shè)施的資助力度。1973年起，NSF著手進(jìn)行一項(xiàng)科學(xué)網(wǎng)絡(luò)的計(jì)劃，每年提供60萬(wàn)美元到75萬(wàn)美元為大學(xué)的研究人員建立計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。?
(三)支持利用高新技術(shù)的大型應(yīng)用系統(tǒng)的研究開發(fā)和推廣?
聯(lián)邦政府有效資助了大型應(yīng)用系統(tǒng)的研究開發(fā)項(xiàng)目。DARPA支持了計(jì)算機(jī)間相互聯(lián)結(jié)的分批轉(zhuǎn)換網(wǎng)絡(luò)(ARPANET)的研究項(xiàng)目。這項(xiàng)研究促進(jìn)了有關(guān)入網(wǎng)協(xié)議、分批轉(zhuǎn)換及路線安排等項(xiàng)研究。同時(shí)也推進(jìn)了對(duì)大型網(wǎng)絡(luò)管理模式的開發(fā)研究，如，域名系統(tǒng)及開發(fā)電子郵件等。DARPA的研究成果顯示了大型分批轉(zhuǎn)換網(wǎng)絡(luò)的價(jià)值，促進(jìn)了其他網(wǎng)絡(luò)的開發(fā)。NSF網(wǎng)絡(luò)的建立形成了網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)。政府通過(guò)資助大型高新技術(shù)應(yīng)用系統(tǒng)的開發(fā)，把學(xué)術(shù)界和產(chǎn)業(yè)界的研究者匯聚起來(lái)共同建立共用的實(shí)驗(yàn)室，交流思想，從而創(chuàng)造出一支有能力最終推動(dòng)技術(shù)發(fā)展的研究力量。如，50年代的SAGE項(xiàng)目組織了來(lái)自MIT、IBM及其它研究實(shí)驗(yàn)室的研究者，整個(gè)項(xiàng)目過(guò)程中出現(xiàn)了許多創(chuàng)新思想，目前在計(jì)算機(jī)行業(yè)已經(jīng)獲得廣泛認(rèn)可的想法都是當(dāng)時(shí)提出來(lái)的。許多計(jì)算機(jī)行業(yè)中的先驅(qū)人物也從50-60年代的控制計(jì)算機(jī)系統(tǒng)(SAGE)項(xiàng)目中獲得了經(jīng)驗(yàn)，后來(lái)這些人在代表著計(jì)算機(jī)及通訊事業(yè)新興的公司及實(shí)驗(yàn)室中工作。SAGE的影響在后來(lái)的幾十年中才逐步顯現(xiàn)出來(lái)。?
構(gòu)造大型應(yīng)用系統(tǒng)的實(shí)踐表明，有些研究并不一定直接導(dǎo)致某一項(xiàng)技術(shù)的創(chuàng)新，而是導(dǎo)致開發(fā)與技術(shù)推廣。應(yīng)用開發(fā)是對(duì)已經(jīng)研究出來(lái)的技術(shù)進(jìn)行分析和合理組合，形成新的應(yīng)用系統(tǒng)。如，建立大型應(yīng)用系統(tǒng)的研究項(xiàng)目就是把電子通訊系統(tǒng)的原理應(yīng)用到ARPANET項(xiàng)目開發(fā)中，形成了網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的基礎(chǔ)。?
(四)對(duì)產(chǎn)業(yè)技術(shù)的早期資助?
20世紀(jì)50年代，聯(lián)邦政府資助了絕大部分計(jì)算機(jī)技術(shù)的研究。那時(shí)，政府對(duì)計(jì)算機(jī)技術(shù)研究
開發(fā)的資助超過(guò)工業(yè)界R&D投入的3倍，幾乎覆蓋了整個(gè)計(jì)算機(jī)界的研究與開發(fā)。直到1963年，政府還資助著IBM計(jì)算機(jī)R&D的35%，Burroughs公司的50%，Control-Data公司的40%。從60年代末開始，因?yàn)檎麄€(gè)計(jì)算機(jī)行業(yè)快速發(fā)展，政府對(duì)計(jì)算機(jī)R&D資助的比例急劇下降。直到70年代中期，政府資助僅占計(jì)算機(jī)R&D投入的25%，1979年達(dá)到戰(zhàn)后的最低點(diǎn)15%。隨著新項(xiàng)目的啟動(dòng)和里根執(zhí)政時(shí)期的國(guó)防建設(shè)，1983年，政府對(duì)計(jì)算機(jī)技術(shù)研究的資助比例又有回升，約占20%。?
美國(guó)政府對(duì)產(chǎn)業(yè)界的資助重點(diǎn)放在推動(dòng)技術(shù)商業(yè)化方面。一是對(duì)產(chǎn)業(yè)界早期研究的資助。政府對(duì)企業(yè)實(shí)驗(yàn)室提出的一些有市場(chǎng)前景的技術(shù)給予資助，將其推向商業(yè)化。例如，IBM最先提出了相關(guān)性數(shù)據(jù)庫(kù)的構(gòu)想，但I(xiàn)BM考慮到這項(xiàng)技術(shù)構(gòu)想可能對(duì)自己已經(jīng)成熟的產(chǎn)品造成潛在的競(jìng)爭(zhēng)威脅，沒(méi)有繼續(xù)進(jìn)行商業(yè)化研究開發(fā)投入。而NSF資助加州大學(xué)伯克立分校對(duì)這一構(gòu)想進(jìn)行深入研究，并將其推向商業(yè)化;二是支持共性技術(shù)研究開發(fā)。有些研究開發(fā)具有商業(yè)價(jià)值，但屬于共性技術(shù)，單個(gè)企業(yè)難以研究開發(fā)，或者企業(yè)擔(dān)心難以控制競(jìng)爭(zhēng)者使用技術(shù)成果。IBM最先開發(fā)了RISC(精簡(jiǎn)指令系統(tǒng)計(jì)算機(jī))，但直到DARPA資助加州大學(xué)伯克立分校及斯坦福大學(xué)進(jìn)行深入研究時(shí)，RISC才實(shí)現(xiàn)了商業(yè)化。該研究是作為70年代末、80年代初“大規(guī)模集成電路”(VLSI)項(xiàng)目的一部分來(lái)進(jìn)行的。后來(lái)許多公司把以RISC為基礎(chǔ)的產(chǎn)品引入了市場(chǎng)領(lǐng)域。?
(五)聯(lián)邦政府的資助對(duì)創(chuàng)新起到重要作用?
聯(lián)邦政府的資助計(jì)劃促進(jìn)了計(jì)算機(jī)技術(shù)的創(chuàng)新。據(jù)統(tǒng)計(jì)，1993至1994年間，美國(guó)全國(guó)共批準(zhǔn)了1619項(xiàng)與計(jì)算機(jī)產(chǎn)業(yè)有關(guān)的專利。盡管這些專利的所有者75%是美國(guó)企業(yè)，但它們所引用的論文大部分是由大學(xué)或政府的研究人員撰寫的。在按資助來(lái)源分類統(tǒng)計(jì)的論文中，51%的資助來(lái)自于聯(lián)邦政府，37%來(lái)自產(chǎn)業(yè)界的資助。政府資助中NSF占22%，DARPA占6%。盡管這些數(shù)據(jù)僅限于兩年的專利統(tǒng)計(jì)，但反映出聯(lián)邦所資助的項(xiàng)目，特別是在大學(xué)里進(jìn)行的資助研究，推動(dòng)了計(jì)算機(jī)行業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新。?
二、美國(guó)政府在計(jì)算機(jī)產(chǎn)業(yè)技術(shù)發(fā)展各階段中的主要作用?
政府在計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)發(fā)展過(guò)程中的作用，隨計(jì)算機(jī)產(chǎn)業(yè)成長(zhǎng)和發(fā)展階段不同而變化。?(一)50年代——計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展的初期階段，政府的主要作用是用戶和資助者?
在1960年以前，美國(guó)政府作為用戶和資助者，主導(dǎo)著電子計(jì)算機(jī)技術(shù)的研究開發(fā)。這一期間，政府支持計(jì)算機(jī)技術(shù)主要出于國(guó)防需要，資助面比較窄，重點(diǎn)是對(duì)技術(shù)本身的試驗(yàn)，而且沒(méi)有一個(gè)系統(tǒng)的長(zhǎng)期戰(zhàn)略計(jì)劃。但是，這一時(shí)期的政府資助項(xiàng)目嘗試了不同類型的資助機(jī)制，對(duì)私營(yíng)部門產(chǎn)生了非常重要的影響。?
50年代，幾個(gè)主要計(jì)算機(jī)公司的R&D都得到過(guò)聯(lián)邦政府的各種形式的資助。例如，在IBM公司的R&D投入中，政府合同資助投入占50%以上，直到1963年還有35%。聯(lián)邦政府不僅在資金上對(duì)私營(yíng)部門提供資助，而且從項(xiàng)目設(shè)計(jì)、技術(shù)思路、人力資源等方面提供了支持。資助的項(xiàng)目涉及到有關(guān)國(guó)家安全、人力資源培養(yǎng)等各方面，還包括一些綜合性、高投入、不確定性大、具有長(zhǎng)期影響的技術(shù)開發(fā)項(xiàng)目。政府資助的許多項(xiàng)目研究出了設(shè)備的原型，在這些原型基礎(chǔ)上，研究人員可以進(jìn)行更深入的探索。?
(二)60-70年代——技術(shù)擴(kuò)散和產(chǎn)業(yè)增長(zhǎng)階段，政府扶持的重點(diǎn)轉(zhuǎn)向長(zhǎng)期基礎(chǔ)性研究和培養(yǎng)人才?
60年代初期，美國(guó)的計(jì)算機(jī)行業(yè)開始商業(yè)化，可以獨(dú)立于政府的資助和采購(gòu)，全國(guó)出現(xiàn)了幾個(gè)大型的計(jì)算機(jī)公司。這些大型公司建立了自己的實(shí)驗(yàn)室，并且有能力自己研究開發(fā)計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)，從而促進(jìn)了計(jì)算機(jī)產(chǎn)業(yè)的商業(yè)化。如，IBM公司與美國(guó)航空公司在部分采用軍事指揮和SAGE技術(shù)的基礎(chǔ)上，開發(fā)了計(jì)算機(jī)訂票系統(tǒng)(SABRE系統(tǒng))。計(jì)算機(jī)定票系統(tǒng)的迅速發(fā)展成為推動(dòng)計(jì)算機(jī)產(chǎn)業(yè)化的一個(gè)重要?jiǎng)恿?。與此同時(shí)，產(chǎn)業(yè)界對(duì)計(jì)算機(jī)人才的需求大大增加。出現(xiàn)了計(jì)算機(jī)科學(xué)領(lǐng)域，幾個(gè)重要學(xué)校的計(jì)算機(jī)系已經(jīng)成立。?
隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)產(chǎn)業(yè)化和商業(yè)化，政府的資助重點(diǎn)開始轉(zhuǎn)向長(zhǎng)期基礎(chǔ)性研究和培養(yǎng)人才。60年代后期至70年代，由于計(jì)算機(jī)產(chǎn)業(yè)界對(duì)R&D的投入增加，盡管政府資助產(chǎn)業(yè)界的絕對(duì)數(shù)額還在上升，但比例卻急劇下降。?
(三)80-90年代——計(jì)算機(jī)產(chǎn)業(yè)成熟階段，政府積極組織和支持聯(lián)合研究開發(fā)?
隨著產(chǎn)業(yè)界增加對(duì)計(jì)算機(jī)技術(shù)研究開發(fā)的投入，政府資助所占比例開始下降。80年代初期，日本的電子工程和計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)器等技術(shù)開發(fā)，使美國(guó)的計(jì)算機(jī)產(chǎn)業(yè)感到了競(jìng)爭(zhēng)威脅。同時(shí)，美國(guó)半導(dǎo)體生產(chǎn)設(shè)備的國(guó)際市場(chǎng)份額從75%下降到了40%。“增強(qiáng)競(jìng)爭(zhēng)力”成了美國(guó)80年代技術(shù)政策的關(guān)鍵字眼，國(guó)內(nèi)要求政府采取行動(dòng)的呼聲提高。同時(shí)，大學(xué)與實(shí)業(yè)界開始以合資、協(xié)議等方式進(jìn)行合作，或組織行業(yè)協(xié)會(huì)抵制來(lái)自日本的威脅。?
為了提高美國(guó)計(jì)算機(jī)產(chǎn)業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力，使其在世界占據(jù)領(lǐng)先地位，聯(lián)邦政府不僅繼續(xù)支持計(jì)算機(jī)科學(xué)和技術(shù)的研究，而且調(diào)整了支持重點(diǎn)和資助方式。政府對(duì)計(jì)算機(jī)技術(shù)的資助重點(diǎn)開始轉(zhuǎn)向支持各界聯(lián)合開發(fā)，通過(guò)支持行業(yè)協(xié)會(huì)等一些新機(jī)構(gòu)，組織和促進(jìn)產(chǎn)業(yè)界聯(lián)合開發(fā)。1984年的國(guó)家合作研究法案從不信任法案中把研究協(xié)會(huì)的名字去掉了，從而使研究協(xié)會(huì)的合作合法化。政府支持半導(dǎo)體制造技術(shù)協(xié)會(huì)(SEMATECH)等行業(yè)性組織機(jī)構(gòu)，發(fā)揮其在計(jì)算機(jī)技術(shù)聯(lián)合開發(fā)中的組織作用。那一時(shí)期，半導(dǎo)體制造技術(shù)協(xié)會(huì)和高性能計(jì)算機(jī)研究所等受到政府資助的行業(yè)性機(jī)構(gòu)，成為計(jì)算機(jī)技術(shù)研究開發(fā)和政策議程的主導(dǎo)者。?
90年代，政府一方面對(duì)現(xiàn)存的政府所有的成熟的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)設(shè)施實(shí)現(xiàn)商業(yè)化和私有化;另一
方面又開始資助新的更高層次的技術(shù)研究。如，NSF于1992年將其互聯(lián)網(wǎng)向商業(yè)應(yīng)用開放之后，又于1995年成功地把NSF的互聯(lián)網(wǎng)推向私有化。與此同時(shí)，NSF和其他聯(lián)邦機(jī)構(gòu)還在繼續(xù)進(jìn)行下一代互聯(lián)網(wǎng)(NGI)的開發(fā)與擴(kuò)展工作，計(jì)劃將互聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)傳輸速度提高100倍。NGI計(jì)劃將建立一個(gè)試驗(yàn)性的、范圍廣闊的、可升級(jí)的測(cè)試系統(tǒng)，用以開發(fā)那些對(duì)國(guó)家至關(guān)重要的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用技術(shù)，如國(guó)防和醫(yī)療等。?
三、幾點(diǎn)啟示?
美國(guó)政府資助計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展的經(jīng)驗(yàn)，對(duì)我們有以下幾點(diǎn)啟示。?
(一)政府職能明確?
在美國(guó)的計(jì)算機(jī)革命中，政府、產(chǎn)業(yè)界和學(xué)校起了不同的作用。政府主要引導(dǎo)大學(xué)和產(chǎn)業(yè)界研究機(jī)構(gòu)的研究，特別在建立前沿研究需要的實(shí)物基礎(chǔ)設(shè)施，培養(yǎng)大學(xué)生、研究生和技術(shù)隊(duì)伍等方面起到關(guān)鍵性作用。盡管有些在市場(chǎng)中處于主導(dǎo)地位的大公司，如AT&T、IBM、微軟和英特爾等在基礎(chǔ)研究方面也投入了大量資金。但大公司更傾向投資于與其發(fā)展目標(biāo)及產(chǎn)品開發(fā)有緊密聯(lián)系的研究項(xiàng)目。而政府則在長(zhǎng)期基礎(chǔ)性研究、應(yīng)用前途廣泛的共性技術(shù)研究開發(fā)方面發(fā)揮了重要作用。?
隨著計(jì)算機(jī)產(chǎn)業(yè)從幼稚產(chǎn)業(yè)發(fā)展為成熟產(chǎn)業(yè)，美國(guó)聯(lián)邦政府的作用經(jīng)歷了一系列變化。從50年代的用戶和資助者，60-70年代的資助基礎(chǔ)研究和培養(yǎng)人才，到80-90年代的合作者。資助機(jī)構(gòu)和管理也從分散、無(wú)戰(zhàn)略計(jì)劃逐步發(fā)展到由專門機(jī)構(gòu)統(tǒng)一協(xié)調(diào)。?
(二)資助來(lái)源多元化和機(jī)制多樣化，發(fā)揮政府代理機(jī)構(gòu)的作用?
聯(lián)邦政府對(duì)于計(jì)算機(jī)技術(shù)與電子工程技術(shù)的資助主要是通過(guò)幾個(gè)代理機(jī)構(gòu)來(lái)完成的。例如國(guó)防部、國(guó)家科學(xué)基金、國(guó)家航空航天部、能源部及國(guó)家健康機(jī)構(gòu)。這些代理機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)是，專業(yè)技術(shù)能力比較強(qiáng)，機(jī)構(gòu)內(nèi)部有許多專業(yè)技術(shù)人員，有些機(jī)構(gòu)本身就是國(guó)家研究機(jī)構(gòu)。除國(guó)家科學(xué)基金外，這些代理機(jī)構(gòu)大都是計(jì)算機(jī)技術(shù)的直接需求和應(yīng)用方，經(jīng)常根據(jù)部門自身的需要資助計(jì)算機(jī)技術(shù)研究開發(fā)。?
多元化的優(yōu)點(diǎn)，一是有利于技術(shù)發(fā)展的多樣性。由于計(jì)算機(jī)技術(shù)是工具性技術(shù)，各個(gè)領(lǐng)域有不同的需求，因此，每一個(gè)機(jī)構(gòu)都有各自的資助重點(diǎn)及資助方式，從而促進(jìn)計(jì)算機(jī)技術(shù)多樣化發(fā)展;二是提供多種潛在的支持，增加了研究機(jī)構(gòu)和研究人員的選擇余地，有利于競(jìng)爭(zhēng);三是研究成果可以在不同的機(jī)構(gòu)間轉(zhuǎn)移，形成廣泛的用途，提高了研究成果的利用效率。?
(三)加強(qiáng)統(tǒng)一協(xié)調(diào)?
盡管美國(guó)政府對(duì)計(jì)算機(jī)技術(shù)的資助計(jì)劃是由專業(yè)管理部門分別執(zhí)行的，但是，隨著計(jì)算機(jī)產(chǎn)業(yè)的成熟和資助規(guī)模的擴(kuò)大，各專業(yè)管理部門和聯(lián)邦政府不斷加強(qiáng)對(duì)計(jì)算機(jī)資助項(xiàng)目計(jì)劃的統(tǒng)一協(xié)調(diào)和戰(zhàn)略規(guī)劃。60年代以前，軍方對(duì)計(jì)算機(jī)技術(shù)的資助是根據(jù)各軍兵種自己的需求分散進(jìn)行的。60年代初，國(guó)防部成立了高級(jí)研究項(xiàng)目處，并成立了專門的信息處理技術(shù)辦公室。一個(gè)重要目的就是協(xié)調(diào)軍方各部門的長(zhǎng)期戰(zhàn)略性資助計(jì)劃，實(shí)行統(tǒng)一管理。?
90年代，美國(guó)國(guó)家科學(xué)技術(shù)委員會(huì)中設(shè)置計(jì)算機(jī)、信息和通訊委員會(huì)，該機(jī)構(gòu)通過(guò)下級(jí)委員
會(huì)，協(xié)調(diào)12個(gè)政府部門或機(jī)構(gòu)的有關(guān)計(jì)算機(jī)和通訊技術(shù)的R&D項(xiàng)目，并重點(diǎn)組織實(shí)施了5個(gè)具有長(zhǎng)期戰(zhàn)略意義的項(xiàng)目計(jì)劃。?
這種體制即發(fā)揮了專業(yè)代理機(jī)構(gòu)的積極性和技術(shù)特長(zhǎng)，又加強(qiáng)了統(tǒng)一協(xié)調(diào)，避免重復(fù)研究和
分散競(jìng)爭(zhēng)資源的局面，提高了政府資助的整體效果。?
(四)以多種方式支持計(jì)算機(jī)技術(shù)?
除了資助研究開發(fā)以外，美國(guó)政府對(duì)計(jì)算機(jī)技術(shù)市場(chǎng)的形成發(fā)揮了重要作用。美國(guó)政府是高新技術(shù)的最大用戶，政府采購(gòu)為高新技術(shù)創(chuàng)造了巨大的市場(chǎng)。?
從半導(dǎo)體到超級(jí)計(jì)算機(jī)，在許多領(lǐng)域中，政府創(chuàng)造了計(jì)算機(jī)及其技術(shù)的市場(chǎng)，促進(jìn)新技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化和核心技術(shù)在計(jì)算機(jī)行業(yè)的推廣。例如，聯(lián)邦政府為阿波羅號(hào)航天飛機(jī)采購(gòu)的集成電路以及國(guó)防部的洲際彈道導(dǎo)彈項(xiàng)目都對(duì)集成電路生產(chǎn)能力的提高形成了一種刺激。為開發(fā)核武器，能源部及其前身機(jī)構(gòu)對(duì)高性能計(jì)算機(jī)的需求驅(qū)動(dòng)了早期超級(jí)計(jì)算機(jī)市場(chǎng)的形成。美國(guó)政府的統(tǒng)計(jì)體系也是早期計(jì)算機(jī)及其軟件的大用戶。在軟件方面，通過(guò)建立聯(lián)邦數(shù)據(jù)處理標(biāo)準(zhǔn)，聯(lián)邦政府促使市場(chǎng)向“美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)機(jī)構(gòu)”制定的COBOL(面向商用的通用計(jì)算機(jī)語(yǔ)言)不斷靠近;為使FORTRAN程序語(yǔ)言擴(kuò)展應(yīng)用于并聯(lián)計(jì)算機(jī)，政府資助了高級(jí)FORTRAN論壇項(xiàng)目。?
反壟斷訴訟也具有深遠(yuǎn)的影響。例如，1952年出現(xiàn)了針對(duì)IBM的反壟斷訴訟案，要求IBM公司出賣或出租其設(shè)備，以幫助其它公司進(jìn)入這一商業(yè)領(lǐng)域。同時(shí)要求IBM公司對(duì)其包括電子計(jì)算機(jī)在內(nèi)的所有有關(guān)信息處理設(shè)備的現(xiàn)有及未來(lái)專利實(shí)施許可制度，并規(guī)定了許可的比率。“司法部反壟斷部門”的負(fù)責(zé)人認(rèn)為，IBM訴訟案是“開放電子領(lǐng)域的一個(gè)進(jìn)步”，為其他公司進(jìn)入計(jì)算機(jī)行業(yè)打開了方便之門。?
(五)保持戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)在國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)中的領(lǐng)先地位?
美國(guó)政府對(duì)計(jì)算機(jī)技術(shù)的貢獻(xiàn)中最發(fā)人深省的是，政府不僅在計(jì)算機(jī)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展初期發(fā)揮了作用，而且在計(jì)算機(jī)產(chǎn)業(yè)逐步趨于成熟時(shí)，仍然起著重要作用。?
計(jì)算機(jī)技術(shù)已經(jīng)趨于成熟，該產(chǎn)業(yè)不再像以前那么依賴于基礎(chǔ)性研究了。政府為什么還要繼續(xù)資助計(jì)算機(jī)技術(shù)研究呢?計(jì)算機(jī)行業(yè)是一個(gè)收益豐厚的高度競(jìng)爭(zhēng)的產(chǎn)業(yè)，為什么一些大公司不能完全依靠自己的力量進(jìn)行新技術(shù)的開發(fā)?實(shí)際上，在70年代后期和80年代初期，美國(guó)計(jì)算機(jī)產(chǎn)業(yè)界已經(jīng)增加了對(duì)計(jì)算機(jī)技術(shù)研究開發(fā)的投入，政府的資助所占比例開始下降。而由于80年代日本的電子工程和計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)器等技術(shù)開發(fā)，對(duì)美國(guó)的計(jì)算機(jī)產(chǎn)業(yè)震動(dòng)很大。因此，圍繞提高美國(guó)計(jì)算機(jī)產(chǎn)業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力，占據(jù)世界領(lǐng)先地位這一目標(biāo)，政府和產(chǎn)業(yè)界聯(lián)合起來(lái)，加大了計(jì)算機(jī)科學(xué)和技術(shù)研究的投入力度。?
由此我們可以得出兩點(diǎn)主要結(jié)論。一是政府在資助計(jì)算機(jī)技術(shù)中的作用是對(duì)產(chǎn)業(yè)界的補(bǔ)充，而不是代替產(chǎn)業(yè)界。盡管產(chǎn)業(yè)界的大公司花費(fèi)了大量資金支持和進(jìn)行計(jì)算機(jī)技術(shù)研究開發(fā)，也獲得了巨大的成功，但不論是基礎(chǔ)研究還是實(shí)用技術(shù)研究，公司目標(biāo)都是商業(yè)化目標(biāo)，而政府目標(biāo)是非商業(yè)化的。政府對(duì)整個(gè)創(chuàng)新過(guò)程起著杠桿作用;二是政府的技術(shù)政策要有整體戰(zhàn)略目標(biāo)。計(jì)算機(jī)產(chǎn)業(yè)是美國(guó)的戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)，美國(guó)政府的目標(biāo)是使其計(jì)算機(jī)產(chǎn)業(yè)在全球占居和保持領(lǐng)先地位。因此，政府不僅對(duì)計(jì)算機(jī)科學(xué)和基礎(chǔ)研究投入大量資金，還對(duì)推動(dòng)產(chǎn)業(yè)技術(shù)的應(yīng)用和推廣投入了大量資金。
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