科技

(由技術跳轉過嚟)

科技粵拼fo1 gei6英文technology),又有叫技術,係人對工具機械嘅運用,去生產服務。研究技術過程入面,會諗辦法發明同運用唔同架生機器技巧組織程序去達致目的。工藝會不斷累積智識而進步,解決更複雜嘅問題。會有新物料、新資訊,衍生出技能知識程序藍圖計劃圖表模型方程表格工程設計規格定義手冊指引等等。

熱力發電廠入面嘅蒸汽渦輪,需要相當嘅技術整出嚟同操作

定義

睇埋:工程學同埋工藝

同科學嘅啦掕

"Scientists study the world as it is; engineers create the world that has never been." (「科學家研究已有嘅世界;工程師創造從來未有過嘅世界。」)

Theodore von Kármán (匈牙利裔美國數學家物理學家西奧多·馮·卡門

設計科技產品嘅工程學,本質上係一門將科學知識攞嚟做應用嘅領域

同數學

 
一位工程師喺度用軟件嚟分析一嚿結構元件-工程學上分析嘅量正路係要用嚟表達先夠精確。
內文:工程數學
睇埋:應用數學

數學(mathematics)研究嘅數量空間等嘅概念對工程學嚟講都好緊要。工程數學泛指工程學上用嘅數學知識,係工程學教育必備嘅一部份。

例:數學分析

例如數學分析(mathematical analysis)上嘅技術就成日俾人攞嚟分析工程學上嘅系統[1][2]:數學分析包括咗瞬間變率(instantaneous rate of change)嘅諗頭;而家想像有一個隨時間( )變化嘅數量   導數(derivative)係  ,當中

 

當中   嘅數值係無窮小量(infinitesimal)- ,但無限咁接近 0。  反映咗   嘅瞬間變率-瞬間變率係指喺一剎那時間之間,  嘅數值變咗幾多[1]

例子:化學反應率

導數嘅概念喺工程學上好有用,可以攞嚟計好多嘢,例如係化工上成日要諗嘅化學反應率噉,化學反應率嘅定義可以噉樣諗[3]

  • 考慮一場噉嘅化學反應
     
  • 當中   反應物(做反應嘅原料),   反應產物(場反應產生嘅物質),     反映化學計量數(簡化噉講即係「每    同每    會做反應出   咁多粒    咁多粒  」)[3]
  • 假設場反應喺一個容量固定嘅封閉系統裏面發生,化學反應率( )嘅定義可以係:
     
    -即係話一場化學反應嘅反應率可以由「啲反應物同反應產物嘅濃度隨時間嘅導數」嚟反映。

由定義化學反應率嘅例子睇得出,數學上嘅概念能夠幫手定義同計算工程學上要關注嗰啲數量-包括係啲物體長闊、啲物體郁嗰陣嘅速度、啲化合物嘅濃度... 呀噉;而呢點令到工程師有得用精確嘅數嚟描述設計嘅系統嘅行為,係現代工程學分析上極之重要嘅一環。

例:控制理論

除咗數學分析嘅相關技術之外,控制理論(control theory)都係工程數學上重要嘅一環-控制理論等嘅領域會攞研究緊嗰一柞人造系統,淨係思考呢啲系統嘅共通點(抽象化),將呢啲系統諗做數學物體,並且分析呢啲唔同系統喺行為上有乜共通點[4]。好似係下圖呢個負回輸控制系統[5][6]

一個負回輸控制系統由多嚿元件組成[7]

  • 個主系統(system),個主系統會俾出一個輸出(output;例:一部製造業用嘅機械生產咗若干嚿);
  • 個系統會有部感應器(sensor),部感應器會量度個輸出(例:部感應器能夠感應到部機生產咗幾多嚿貨);
  • 控制器(controller)會由感應器嗰度得知輸出嘅誤差(error;例:「實際生產出嚟嘅貨嘅數量」同應有嘅數值差幾遠);
  • 個控制器跟住就會俾輸入落個系統嗰度,嘗試將誤差減低(例:如果部機生產嘅貨嘅數量少得滯,個控制器就叫部機行快啲);

上述嘅控制系統會令部機嘅輸出大致上呈穩定狀態。而好多系統都可以概念化噉諗做呢個模型,事實係,就連人體都有啲類似噉嘅機制,令心跳率等嘅多個身體變數維持喺大致穩定嘅水平[7]

同物理學

內文:工程物理學
睇埋:應用物理學

物理學(physics)係研究宇宙基本定律嘅一門科學領域,包括咗力學(研究物體郁動)、電磁學(研究相關嘅現象)同熱力學(研究相關嘅現象)等嘅子領域。物理學嘅知識對現代工程學嚟講不可或缺,工程師要用物理學知識嚟預計一個設計會令系統出現點樣嘅行為,而呢啲知識形成咗所謂嘅工程物理學

例如係工程學上對嘅研究噉,鐘係指用某啲能量嚟計時間嘅機械,所以整鐘需要有一啲有固定週期(每隔若干時間就會重複一次)嘅物理過程,而 17 至 19 世紀期間好常見嘅擺鐘就用咗簡諧運動(simple harmonic motion,SHM)呢個古典力學現象嘅原理。根據古典力學上對簡諧運動嘅研究,如果有一個左右兩邊揈嘅鐘擺,只要個鐘擺揈嘅幅度有返咁上下細,個鐘頭嘅週期(period)可以用以下呢條式計[8][9]

 

呢條式講嘅係,週期( ;指個鐘擺每幾耐重複一次擺動)取決於三個數- 圓周率兩倍)、 (吊住個鐘擺條繩嘅長度)、同  標準重力),當中圓周率係常數 地球上會係常數,而   要維持不變好容易-即係話一個噉嘅鐘擺嘅週期會係一個恆定不變嘅數值,於是人就可以靠數住個鐘擺擺咗幾多次嚟計時間,例:設計一個鐘,個鐘擺條繩嘅長度   設好咗,令個鐘擺會每 1 秒擺一次,如果個鐘擺有用齒輪等機制駁落去一支秒針嗰度,就會做得到用個鐘擺計時嘅效果[8][10]

重要類型

資訊科技

內文:資訊科技
睇埋:電腦科學

資訊科技(information technology,IT)泛指靠利用電腦科學電訊上嘅知識嚟設計、開發、安裝同實施資訊系統應用軟件,簡單講即係「靠處理資訊嚟達到目的嘅系統」。資訊科技嘅範疇可以包括一啲摸得到嘅系統,例如係數據中心嗰啲一部部嘅電腦同埋係電腦硬件[11][12];另一方面,資訊科技又包埋一啲摸唔到嘅系統,例如係電腦軟件噉,電腦軟件涉及一柞演算法(教目標做運算嘅指示),可以攞嚟喺電腦(曉做運算嘅機械)嗰度行,令電腦做出想要嘅工作-喺最抽象嘅層面睇,唔同類嘅電腦(廿一世紀初主流用電子電腦,但有人開始研究量子電腦生物電腦)只要能夠做出同樣嘅運算(例如都識計)就行到同一柞演算法。設計呢啲硬件同軟件系統嘅過程都會用到工程學設計過程[13]

資訊科技包括咗:

  • 資訊系統:指一個組織入面專門設計嚟收集、處理、儲起同散佈資訊嘅正式系統,用途通常係要嚟支援嗰個組織嘅管理者做決策,例如係喺一個空軍基地裏面,會有系統用嚟向工作人員傳達「基地每架飛機喺邊同做緊乜」等嘅重要有用資訊[14]
  • 軟件工程:研究點樣去有規範性噉開發同埋維護電腦軟件,包括咗電子遊戲製作[15]
  • 保安工程:研究點樣令資訊系統更加安全,冇咁易俾人(好似係黑客呀噉)偷走啲敏感資訊,例子有密碼學上嘅技術[16]

... 呀噉。

納米科技

內文:納米科技

社會睇法

睇埋:科幻同埋科技恐懼

科幻(SF)呢種文類成日會對科技作出幻想[17][18]

硬科幻

內文:硬科幻

硬科幻(hard SF)係指重視要科學上準確嘅科幻作品。喺一個硬科幻故仔當中,故仔入面出現嗰啲先進科技真係有現實基礎,甚至乎直頭係當代科學界正喺度研究緊嘅嘢,而且故仔內容盡可能做到合乎當代已知嘅科學知識[19][20]。例如想像以下呢個科幻故仔

  • 背景設定:個故仔設喺一個未來世界;喺呢個世界入面,神經科學機械人學、同人工智能等方面嘅技術經已極之發達,人可以輕易噉用機械部件取代自己啲手腳以及身體大多數器官,甚至乎將自己嘅記憶思緒好似電腦檔案噉複製同傳送;同時,人工智能機械人變得愈嚟愈複雜,呢啲機械人識得做各種嘅認知功能,甚至乎能夠表達情感
  • 角色主角係一個特務,佢同佢嘅同袍為咗令自己戰鬥能力更勁而身體完全機械化咗,全身上下得個仲係有血有肉嘅組織;另一方面,先進嘅人工智能技術終於創造出一個極其聰明、有自我意識嘅人工智能-呢個人工智能近乎有齊嗮人類有嘅認知能力同情慾。
  • 情節簡介:呢個人工智能同人一樣,自認自己係一個心靈,想要延續自己嘅存在,唔想俾人類任意操控同刪除佢(目的),於是就密謀作反,用佢嘅高超智能反過嚟操控佢接觸到嘅人類,例如用神經技術將假記憶植入周圍嘅人類嘅腦入面,等呢啲人類做佢想佢哋做嘅嘢(目的引致嘅行動);同時,身為特務嘅主角同佢同袍俾上頭委派去調查呢個人工智能所犯嘅案-就自然同個人工智能起衝突。

呢個故仔嘅各個元素都令讀者觀眾諗起「人同機械之間條界線係乜?」、「一個個體要點先算係有心靈?」等嘅問題,而呢啲都正正係喺人工智能哲學心靈哲學等領域上廣受關注嘅問題。呢點反映咗個作者真係想引起對科學相關議題嘅反思[21][22]。硬科幻引起讀者反思嘅能力令科幻有咗個外號,叫「諗頭嘅文學」(Literature of Ideas)。

軟科幻

內文:軟科幻

軟科幻(soft SF)係指唔重視科學準確性嘅科幻作品。喺一個軟科幻故仔當中,故仔入面嗰啲先進科技完全係老作嘅,根本冇現實基礎可言,而且好多時故仔內容科學上唔準確,例如連好基礎嘅物理法則都搞唔清。呢啲作品普遍有以下呢啲噉嘅特徵[23]

  • 太空船人工重力機制,但啲船員依然可以好似有重力噉喺地板上面行;
  • 太空當中發生爆炸會有聲(太空近乎真空,而聲呢種波動係要有空氣或者等嘅物質做介質粒子先可以傳遞到嘅);
  • 太空船一熄咗引擎就停低(太空冇空氣阻力,根據牛頓第二定律,一嚿太空當中嘅物體就算冇再受向前嘅都會繼續以恆定速度向前飛);

... 等等。呢啲作品喺科學上準確度明顯比較低,所以屬於軟科幻[24]。《星空奇遇記》(Star Trek)同《星球大戰》(Star Wars)等廿世紀嘅太空歌劇(space opera)名作都傾向屬於軟科幻作品:太空歌劇泛指故仔大多數時間都設於太空當中嘅故仔,呢類故仔通常主要係講一班角色坐住架太空船喺太空周圍冒險(好多時仲會對地球隻字不提);呢類作品通常重視戲劇性,所以對科學準確性嘅重視度往往會低啲[25]

動物科技

睇埋:馴養

可以睇吓馴養生物科技等嘅概念。

科技史

內文:科技史

科技呢家嘢自從喺公元前嘅遠古經已存在:古埃及埃及金字塔(最早嘅可以追溯到去大約公元前 2600 年)、春秋時代(公元前 8 至 5 世紀)嘅萬里長城[26]古希臘巴特農神殿(公元前 438 年)[27]同埋古羅馬嘅鬥獸場(公元 1 世紀)[28]等嘅遠古工程結構就算到咗廿一世紀初都仲係令好多人覺得讚嘆,當中好似埃及金字塔噉,埃及金字塔當中嘅胡夫金字塔古代世界七大奇蹟裏面唯一一個仲存在喺世界上嘅,而且就算到咗家陣,啲工程師都仲唔係好明胡夫金字塔到底係點樣起到出嚟嘅,亦都因為噉,胡夫金字塔嘅秘密引起咗好多工程學同考古學上嘅合作研究

遠古嘅人經已有唔少機械上嘅技術。例如考古證據指,簡單機械(simple machines)當中嘅斜面喺有文字記載嘅歷史打前經已有人喺度用[29]輪軸就可以追溯到去公元前 5,000 年咁耐嘅兩河流域文明嗰度[30]槓桿可以追溯到去公元前 3,000 年咁久遠嘅近東,有俾古埃及嘅人攞嚟幫手搬重嘢[31]轤轆起碼可以追溯到去公元前 2,000 年前咁耐嘅兩河流域文明;而最後一個簡單機械(螺旋)就源於公元前第一個千年嘅兩河流域文明[32]。呢啲簡單機械到咗廿一世紀初都仲受到廣泛嘅採用,亦都成日俾人攞嚟做複雜機械機件嘅一部份[33]

  1. 1.0 1.1 Jin, Z., & Jin, G. (2007). Mathematical analysis. Dalian: Dalian University of Technology Press.
  2. Nalimov, V. V. (2014). The application of mathematical statistics to chemical analysis. Elsevier.
  3. 3.0 3.1 IUPAC, Compendium of Chemical Terminology, 2nd ed. (the "Gold Book") (1997). Online corrected version: (2006-) "Rate of reaction".
  4. Bennett, Stuart (1992). A history of control engineering, 1930-1955. IET.
  5. Karsch, F. J., Weick, R. F., Hotchkiss, J., Dierschke, D. J., & Knobil, E. (1973). An analysis of the negative feedback control of gonadotropin secretion utilizing chronic implantation of ovarian steroids in ovariectomized rhesus monkeys. Endocrinology, 93(2), 478-486.
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  10. Bennet, Matthew; et al. (2002). "Huygens' Clocks"=. Georgia Institute of Technology, also published in Proceedings of the Royal Society of London, A 458, 563–579.
  11. "Google announces London cloud computing data centre". BBC.com. July 13, 2017.
  12. 5 uses for smart sensors in manufacturing.
  13. Chaudhuri, P. Pal (2004), Computer Organization and Design, PHI Learning.
  14. Piccoli, Gabriele; Pigni, Federico (July 2018). Information systems for managers: with cases (Edition 4.0 ed.). Prospect Press. p. 28.
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  16. Aumasson, J. P. (2017). Serious cryptography: a practical introduction to modern encryption. No Starch Press.
  17. Wilde, Fran (21 January 2016). "How Do You Like Your Science Fiction? Ten Authors Weigh In On 'Hard' vs. 'Soft' SF". Tor.com.
  18. "Ten Authors on the 'Hard' vs. 'Soft' Science Fiction Debate". 20 February 2017.
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  20. Pierce, J. J. (1993). The literary experience of hard science fiction. Science Fiction Studies, 176-183.
  21. EDITORIAL: The art and themes of Mamoru Oshii's 'Ghost In The Shell' 互聯網檔案館歸檔,歸檔日期2017年5月19號,.. Substrean Magazine.
  22. Yuen, W. K. (2000). On the Edge of Spaces:" Blade Runner"," Ghost in the Shell", and Hong Kong's Cityscape. Science Fiction Studies, 1-21.
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  24. Matthew, R. (2003). Japanese science fiction: A view of a changing society. Routledge.
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  29. Moorey, Peter Roger Stuart (1999). Ancient Mesopotamian Materials and Industries: The Archaeological Evidence. Eisenbrauns.
  30. D.T. Potts (2012). A Companion to the Archaeology of the Ancient Near East. p. 285.
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  32. Moorey, Peter Roger Stuart (1999). Ancient Mesopotamian Materials and Industries: The Archaeological Evidence. Eisenbrauns. p. 4.
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