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原子力显微镜
原子力显微镜（atomic force microscope，简称AFM），也称扫描力显微镜（scanning force microscope，SFM）是一种纳米级高分辨的扫描探针显微镜，优于光学衍射极限1000倍。原子力显微镜的前身是扫描隧道显微镜，是由IBM苏黎士研究实验室的海因里希·罗雷尔（Heinrich Rohrer）和格尔德·宾宁（Gerd Binnig）在上世纪80年代早期发明的，他们之后因此获得1986年的诺贝尔物理学奖。 格爾德·賓寧、魁特（Calvin Quate）和格勃（Gerber）于1986年发明第一台原子力显微镜，而第一台商业化原子力显微镜于1989年生产的。AFM是在纳米尺度操作材料，及其成像和测量最重要的工具。信息是通过微悬臂感受和悬臂上尖细探针的表面的“感觉”来收集的，而压电元件可以控制样品或扫描器非常精确的微小移动，用导电悬臂（cantilever）和导电原子力显微镜附件则可以测量样品的电流偏压；更高级的仪器则可以测试探针上的电流来测试样品的电导率或下表面的电子的移动，不过这种测试是非常艰难的，只有个别实验室报道了一致的数据。利用微悬臂感受和放大悬臂上尖细探针與受測樣品原子之间的作用力，从而达到检测的目的，具有原子级的分辨率。由于原子力显微镜既可以观察导体，也可以观察非导体，从而弥补了扫描隧道显微镜的不足。 原子力显微镜是由IBM公司苏黎世研究中心的格尔德·宾宁与斯坦福大学的Calvin Quate于一九八五年所发明的，其目的是为了使非导体也可以采用類似扫描探针显微镜（SPM）的观测方法。原子力显微镜（AFM）与扫描隧道显微镜（STM）最大的差别在于并非利用电子穿隧效應，而是检测原子之间的接触，原子键合，范德瓦耳斯力或卡西米爾效應等来呈现样品的表面特性。.
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半导体
半导体（Semiconductor）是指一种导电性可受控制，范围可从绝缘体至导体之间的材料。无论从科技或是经济发展的角度来看，半导体的重要性都是非常巨大的。今日大部分的电子产品，如计算机、移动电话或是数字录音机当中的核心单元都和半导体有着极为密切的关连。常见的半导体材料有硅、锗、砷化镓等，而硅更是各种半导体材料中，在商业应用上最具有影响力的一种。 材料的导电性是由导带中含有的电子数量决定。当电子从价带获得能量而跳跃至导电带时，电子就可以在带间任意移动而导电。一般常见的金属材料其导电带与价电带之间的能隙非常小，在室温下电子很容易获得能量而跳跃至导电带而导电，而绝缘材料则因为能隙很大（通常大于9电子伏特），电子很难跳跃至导电带，所以无法导电。 一般半导体材料的能隙约为1至3电子伏特，介于导体和绝缘体之间。因此只要给予适当条件的能量激发，或是改变其能隙之间距，此材料就能导电。 半导体通过电子传导或電洞傳导的方式传输电流。电子传导的方式与铜线中电流的流动类似，即在电场作用下高度电离的原子将多余的电子向着负离子化程度比较低的方向传递。電洞导电则是指在正离子化的材料中，原子核外由于电子缺失形成的“空穴”，在电场作用下，空穴被少数的电子补入而造成空穴移动所形成的电流（一般称为正电流）。 材料中载流子（carrier）的数量对半导体的导电特性极为重要。这可以通过在半导体中有选择的加入其他“杂质”（IIIA、VA族元素）来控制。如果我們在純矽中摻雜（doping）少許的砷或磷（最外層有5個電子），就會多出1個自由電子，這樣就形成N型半導體；如果我們在純矽中摻入少許的硼（最外層有3個電子），就反而少了1個電子，而形成一個電洞（hole），這樣就形成P型半導體（少了1個帶負電荷的原子，可視為多了1個正電荷）。.
半导体器件
--（semiconductor device）是利用半导体材料的特殊电特性来完成特定功能的--。半導體的導電性介於良導電體與絕緣體之間，这些半导体材料通常是硅、锗或砷化镓，並經過各式特定的滲雜，產生P型或N型半導體，作成整流器、振盪器、發光器、放大器、測光器等元件或設備。 常見的半導體元件有二極體、電晶體等。.
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可再生能源
可再生能源（Renewable Energy）為來自大自然的能源，例如太陽能、風力、潮汐能、地熱能等，是取之不盡，用之不竭的能源，會自動再生，是相對於會窮盡的不可再生能源的一種能源。 另一方面，近年來世界上有些國家也意識到可再生能源的重要性，而大力鼓吹，特別是在風電方面，風電從1990年來即每年有30%的成長速度，至2016年全球裝機容量已達486.790 GW。另外就個別國家而言：例如德國：再生能源發電從1990年占全部發電量約3.1%，發展至2010年底的17% ，其中36.5%為風電；33.5%是生物質能發電，19.7 %是水力，太陽光電有12%，有37萬的就業人口。 近幾年來，由於氣候變遷對人類帶來的警訊，讓各國政府紛紛思考如何減碳節能。為減少對化石能源的依賴性，有些國家便轉而求救於核能發電，以達減碳又同時成本低廉的效果，惟自2011年3月11日發生的日本福島核災以後，許多國家原本雄心勃勃的擴核計劃，都大大地受到質疑，極有可能會“棄核轉再”，讓可再生能源的發展有更大的空間。 根據國際能源署可再生能源工作小組，可再生能源是指「從持續不斷地補充的自然過程中得到的能量來源」。可再生能源泛指多種取之不竭的能源，嚴謹來說，是人類有生之年都不會耗盡的能源。可再生能源不包含現時有限的能源，如化石燃料和核能。 大部分的可再生能源其實都是太陽能的儲存。可再生的意思並非提供十年的能源，而是數百年甚至千年的。 隨着能源危機和的出現，对氣候變化忧虑，还有不断增加的政府支持，都在推動增加可再生能源的立法，激勵和商业化。United Nations Environment Programme (PDF), p. 3.
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声学
声学是研究媒质中机械波（包括声波、超声波和次声波）的科学，研究范围包括声波的产生，接收，转换和声波的各种效应。同时声学测量技术是一种重要的测量技术，有着广泛的应用。.
复合材料
复合材料是由金属材料、陶瓷材料或高分子材料等两种或两种以上的材料经过复合工艺而制备的多相材料，各种材料在性能上互相取长补短，产生协同效应，使复合材料的综合性能优于原组成材料而满足各种不同的要求。 复合材料由连续相的基体和被基体包容的相增强体组成。复合材料的基体材料分为金属和非金属两大类。金属基体常用的有铝、镁、铜、钛及其合金。非金属基体主要有合成树脂、橡胶、陶瓷、石墨、碳等。增强材料主要有玻璃纤维、碳纤维、硼纤维、芳纶纤维、碳化硅纤维、石棉纤维、、金属丝和硬质细粒等。同时60年代，为满足航空航天等尖端技术所用材料的需要，先后研制和生产了以高性能纤维（如碳纤维、硼纤维、芳纶纤维、碳化硅纤维等）为增强材料的复合材料，其比强度大于4×106cm，比模量大于4×108 cm。为了与第一代玻璃纤维增强树脂复合材料相区别，这种复合材料被称为先进复合材料（新材料，Advanced Composites Material，简称ACM）。ACM具有质量轻，较高的比强度、比模量、较好的延展性、抗腐蚀、隔热、隔音、减震、耐高（低）温等特点，已被大量运用到航空航天、医学、机械、建筑等行业。.
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工程力学
工程力學，也稱應用力學，是研究宏觀物質運動規律及其在工程上的應用的科學，其基本原理是古典力學或經典力學，是物理學力學的一個分支，及質點及材料力學、塑性力學、彈性力學、黏彈性力學、結構力學、固體力學、流體力學、流變學、空氣力學、水力學和土力學等。工程力學屬於工程學的一門分科，旨在為如在材料科學、機械製造等專業提供理論上的計算方法。這些結合實際的法則可以進行材料的實際測量和選擇等諸多相關任務，工程力學作為輔助科學被運用其中。.
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工程学
工程学、工程科学或工学，是通过研究与实践应用数学、自然科学、社会学等基础学科的知识，来达到改良各行业中现有建筑、机械、仪器、系统、材料、化學和加工步骤的设计和应用方式一门学科。实践与研究工程学的人叫做工程师。 在高等学府中，将自然科学原理应用至工业、农业、服务业等各个生产部门所形成的诸多工程学科也称为工科和工学。.
应用物理学
應用物理學（applied physics）指的是針對實際用途而進行的物理研究。.
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应用数学
應用數學（Applied Mathematics）是以應用為目的的明確的數學理論和方法的總稱，研究如何應用數學知識到其他範疇（尤其是科學）的數學分支，可以說是純數學的相反，應用純數學中的結論擴展到物理學等其他科學中，應用數學的發展是以科學為依據，作為科學研究的後盾。包括線性代數、矩陣理論、向量分析、複變分析、微分方程、拉普拉斯變換、傅里葉分析、數值分析、概率论、數理統計、運籌學、博弈論、控制理論、組合數學、資訊理論等許多數學分支，也包括從各種應用領域中提出的數學問題的研究。而大部分應用數學是以作為物理分析的工具。計算數學有時也可視為應用數學的一部分。應用數學大部分的教學範疇都是以物理的模型為基礎進行分析，當中或許搭配了各種數學工具，就為了更貼近物理的系統。 圖論應用在網絡分析，拓撲學在電路分析上的應用，群論在結晶學上的應用，微分幾何在規範場上的應用，自動控制理論在計算上的應用，黎曼幾何應用於相對論，數理邏輯應用於計算機，最小二乘法應用於飛機起降時自動控制，利用數字合成計算機輔助的X射線斷層成像技術（1979年數學家獲得諾貝爾醫學獎）數論應用在密碼學，博弈論、概率論、統計學應用在經濟學，線性規劃用於生產安排調度，都可見數學在不同範疇的應用。.
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弹道学
弹道学（ballistics）是一门研究抛射物飞行、受力及其它运动行为的学科。通过弹道学，子弹、炮弹、重力炸弹、火箭等非制导武器可以达到理想的状态。弹道学是兵器类专业的一门学科基础教育课程，通过掌握弹丸在膛内的运动规律、膛内压力的形成规律、弹丸在空气中运动规律、内外弹道诸元计算方法以及与弹道测试等有关的内弹道、外弹道的基本概念、基本理论和基本方法。但不同的学科对弹道学的知识面要求重点有所不同，其中弹药工程、弹箭飞行与控制工程学科对外弹道的内容要求更多，其他如兵器发射理论与技术、火炮自动武器、机动武器系统工程、武器系统与信息工程等学科在内弹道理论知识面要求更多。在法医学领域，法医弹道学研究犯罪中使用的枪支。 根据抛射物从发射到击中目标之间的不同运动阶段，弹道学可以细分为以下几种下属学科：.
微电子学
微电子学（Microelectronics）是研究在固体（主要是半导体）材料上构成的微小化电路，子系统及系统的电子学分支。微电子学作为电子学的一门分支学科，主要是研究电子或离子在固体材料中的运动规律及其应用，并利用它实现信号处理功能的学科。微电子学是以实现电路和系统的集成为目的的。微电子学中实现的电路和系统又成为集成电路和集成系统，是微小化的；在微电子学中的空间尺寸通常是以微米（μm，1μm.
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微机电系统
微机电系统（Microelectromechanical Systems，縮寫為 MEMS）是将微电子技术与机械工程融合到一起的一种工业技术，它的操作范围在微米范围内。比它更小的，在纳米范围的类似技术被称为纳机电系统（nanoelectromechanical systems，NEMS）。微机电系统在日本被称作微机械（micromachines），在欧洲被称作微系统技術（Micro Systems Technology，MST）。 微机电系统与或的超前概念不同。微机电系统由尺寸为1至100微米（0.001至0.1毫米)的部件组成，而且微机电设备的尺寸通常在20微米到一毫米之间。它们内部通常包含一个微处理器和若干获取外界信息的微型传感器。在这种尺寸范围下，经典物理基本定律通常不适用。而且由于微机电系统相当大的表面积/体积比，诸如静电和浸润等表面效应要比惯性和比热等体效应大很多。 微机电系统的加工技术由半导体加工技术改造而来，使其可以应用到实际当中，而后者一般用来制造电子设备。其加工方式包含了molding and plating，湿法刻蚀（氢氧化钾，四甲基氢氧化铵）和乾法刻蚀（RIE和DRIE），电火花加工（EDM），和其他一些能够制造小型设备的加工方式。.
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微流控
微流控是一种精确控制和操控微尺度流体的技术，尤其特指亚微米结构的技术。 特别的，微意味着以下的特性：.
信息论
信息论（information theory）是应用数学、電機工程學和计算机科学的一个分支，涉及信息的量化、存储和通信等。信息论是由克劳德·香农发展，用来找出信号处理与通信操作的基本限制，如数据压缩、可靠的存储和数据传输等。自创立以来，它已拓展应用到许多其他领域，包括统计推断、自然语言处理、密码学、神经生物学、进化论和分子编码的功能、生态学的模式选择、热物理、量子计算、语言学、剽窃检测、模式识别、异常检测和其他形式的数据分析。 熵是信息的一个关键度量，通常用一条消息中需要存储或传输一个的平均比特数来表示。熵衡量了预测随机变量的值时涉及到的不确定度的量。例如，指定擲硬幣的结果（两个等可能的结果）比指定掷骰子的结果（六个等可能的结果）所提供的信息量更少（熵更少）。 信息论将信息的传递作为一种统计现象来考虑，给出了估算通信信道容量的方法。信息传输和信息压缩是信息论研究中的两大领域。这两个方面又由信道编码定理、信源－信道隔离定理相互联系。 信息论的基本内容的应用包括无损数据压缩（如ZIP文件）、有损数据压缩（如MP3和JPEG）、信道编码（如DSL））。这个领域处在数学、统计学、计算机科学、物理学、神经科学和電機工程學的交叉点上。信息论对航海家深空探测任务的成败、光盘的发明、手机的可行性、互联网的发展、语言学和人类感知的研究、对黑洞的了解，以及许多其他领域都影响深远。信息论的重要子领域有信源编码、信道编码、算法复杂性理论、算法信息论、資訊理論安全性和信息度量等。.
地球物理学
地球物理学（Geophysics）是透過定量物理方法研究地球的自然科學学科。通常使用地震波、重力、电磁、地熱和放射能等方法。狹義的地球物理學專指地質學上的應用，包括地球的形狀; 重力場和磁場; 內部結構和組成; 動力學和板塊構造; 岩漿的產生; 火山活動和岩石形成等。不過現代地球物理學組織使用更廣泛的定義，包括了冰和水在內的水循環; 海洋和大氣的流體動力學; 電離層和磁層中的電磁特性與日地關係; 以及月球和其他行星相關的類似問題。 雖然地球物理學在19世紀才被認為是一門獨立的學科，但起源可以追溯到古代。最早人類開始以天然磁石製作成指南針。公元132年張衡建立了第一台檢驗地震的儀器。艾薩克·牛頓將他的力學理論應用於潮汐和歲差，並開發了儀器來測量地球的形狀、密度和重力場，以及水循環的流程。 20世紀以來，發展出使用遠距離探測固體地球和海洋的地球物理學方法，地球物理學對於板塊構造理論的發展影響相當大。 地球物理學有許多對於社會需求的應用，如礦產資源、自然災害預防和環境保護 。地球物理勘測數據則用於分析潛藏的油氣和礦脈; 地下水層定位;尋找考古遺跡;確定冰川和土壤的厚度;評估的場址等等。.
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化学物理学
化学物理学是化学和物理学的交叉学科，借助原子与分子物理学和凝聚态物理学中的理论方法和实验技术，研究物理化学现象的学科，是从物理学观点研究化学过程的物理学分支学科。化学物理学和物理化学都是化学和物理学的交叉学科，但二者是有细微区别的。化学物理学主要是研究化学过程的特征现象和物理理论，而物理化学主要研究化学的物理本质。.
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化學
化學是一門研究物質的性質、組成、結構、以及变化规律的基礎自然科學。化學研究的對象涉及物質之間的相互關係，或物質和能量之間的關聯。傳統的化學常常都是關於兩種物質接觸、變化，即化學反應，又或者是一種物質變成另一種物質的過程。這些變化有時會需要使用電磁波，當中電磁波負責激發化學作用。不過有時化學都不一定要關於物質之間的反應。光譜學研究物質與光之間的關係，而這些關係並不涉及化學反應。准确的说，化学的研究范围是包括分子、离子、原子、原子团在内的核-电子体系。 「化學」一詞，若單從字面解釋就是「變化的學問」之意。化学主要研究的是化学物质互相作用的科学。化學如同物理皆為自然科學之基礎科學。很多人稱化學為「中心科學」，因為化學為部分科學學門的核心，連接物理概念及其他科學，如材料科學、纳米技术、生物化學等。 研究化學的學者稱為化學家。在化學家的概念中一切物質都是由原子或比原子更細小的物質組成，如電子、中子和質子。但化学反应都是以原子或原子团为最小结构进行的。若干原子通过某种方式结合起来可构成更复杂的结构，例如分子、離子或者晶體。 當代的化學已發展出許多不同的學門，通常每一位化學家只專精於其中一、兩門。在中學課程中的化學，化學家稱為普通化學（Allgemeine Chemie，General Chemistry，Chimie Générale）。普通化學是化學的導論。普通化學課程提供初學者入門簡單的概念，相較於專業學門領域而言，並不甚深入和精確，但普通化學提供化學家直觀、圖像化的思維方式。即使是專業化學家，仍用這些簡單概念來解釋和思考一些複雜的知識。.
哲學博士
哲學博士（Philosophiæ Doctor，Doctor of Philosophy，簡稱：Ph.D.／D.Phil.，又譯研究博士），高級學銜之一，通常是學歷架構中最高級的學銜。擁有人一般在大學本科（學士）及／或研究院（碩士）畢業，再進行相當年數的研修後，撰畢論文並通過答辯，方獲發哲學博士學位。.
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冶金学
冶金学（metallurgy）屬於材料科學，是研究从矿石中提取金属，并用各种加工方法制成具有一定性能的金属材料的学科。冶金学也研究金属、金屬互化物或其混合物（稱為合金）的物理及化學特性。冶金學也是一門金屬的技術，有關金屬製造的科學，也和金屬零件的工程特性有關。金屬的製造包括從礦石中提煉金屬，以及金屬混合物（或金屬和其他元素的混合物）以製造合金。冶金學和金屬加工的工藝不同，不過金屬加工和冶金學有關，正如隨著技術的發展，醫學和醫學科學有關一樣。 冶金学可以分為鋼鐵冶金學（有時也稱為黑色冶金學）及非鐵金屬冶金學（有時也稱為有色金屬冶金學）。鋼鐵冶金學是有關鐵的合金及其製造，而非鐵金屬冶金學是以不含鐵的合金及其製造為主，世界上的金屬生產中，鐵、鈷、鎳及其有關合金的黑色金屬佔了95%.
光子学
光子学（Photonics）是一種與光子相關的科學研究，包括光的產生、發射、傳輸、調變、信号处理、切換、放大及感測。光不單純是粒子，也不只是波動，光兼具有二者的特性。光子学包括光從紫外線、可見光到遠紅外線之間所有頻譜的應用。不過大部份的應用是在可見光及近紅外線。光子学一詞是在1960年代初期，第一個實用的半導體光感測器發明後，以及1970年代光纖發展之後開始出現。 光子能量吸收倍頻該頻率的以普朗克常數（h）代表。.
光学
光學（Optics），是物理學的分支，主要是研究光的現象、性質與應用，包括光與物質之間的相互作用、光學儀器的製作。光學通常研究紅外線、紫外線及可見光的物理行為。因為光是電磁波，其它形式的電磁輻射，例如X射線、微波、電磁輻射及無線電波等等也具有類似光的特性。英文術語「optics」源自古希臘字「ὀπτική」，意為名詞「看見」、「視見」。 大多數常見的光學現象都可以用古典電动力學理論來說明。但是，通常這全套理論很難實際應用，必需先假定簡單模型。幾何光學的模型最為容易使用。它試圖將光當作射線（光線），能夠直線移動，並且在遇到不同介質時會改變方向；它能夠解釋像直線傳播、反射、折射等等很多光線現象。物理光學的模型比較精密，它把光當作是傳播於介質的波動（光波）。除了反射、折射以外，它還能夠以波性質來解釋向前傳播、干涉、偏振等等光學現象。幾何光學不能解釋這些比較複雜的光學現象。在歷史上，光的射線模形首先被發展完善，然後才是光的波動模形.
光導纖維
光導纖維（Optical fiber），簡稱光纖，是一種由玻璃或塑料製成的纖維，利用光在這些纖維中以全反射原理傳輸的光傳導工具。微細的光纖封裝在塑料護套中，使得它能夠彎曲而不至於斷裂。通常光纖的一端的發射裝置使用發光二極體或一束激光將光脈衝傳送至光纖中，光纖的另一端的接收裝置使用光敏元件檢測脈衝。包含光纖的线缆称为光缆。由於信息在光導纖維的傳輸損失比電在電線傳導的損耗低得多，更因為主要生產原料是硅，蘊藏量極大，較易開採，所以價格很便宜，促使光纖被用作長距離的信息傳遞媒介。隨著光纖的價格進一步降低，光纖也被用於醫療和娛樂的用途。 光纖主要分為兩類，與。前者的折射率是漸變的，而後者的折射率是突變的。另外還分為單模光纖及多模光纖。近年來，又有新的光子晶體光纖問世。 光导纤维是双重构造，核心部分是高折射率玻璃，表层部分是低折射率的玻璃或塑料，光在核心部分傳輸，并在表层交界处不断进行全反射，沿“之”字形向前傳輸。这种纤维比头发稍粗，这样细的纤维要有折射率截然不同的双重结构分布，是一个非常惊人的技术。各国科学家经过多年努力，创造了内附着法、MCVD法、VAD法等等，制成了超高纯石英玻璃，特制成的光导纤维傳輸光的效率有了非常明显的提高。现在较好的光导纤维，其光傳輸損失每公里只有零点二分贝；也就是说传播一公里后只損4.5％。.
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固体力学
固體力學是力學中研究固體機械性質的學科，連續介質力學組成部分之一，主要研究固體介質在溫度、形變和外力的作用下的表現，是連續介質力學的一個分支。一般包括材料力學、彈性力學、塑性力學等部分。固體力學廣泛的應用張量來描述應力、應變和它們之間的關係。 在固体力学中，线性材料模型的应用是最为广泛的，但是很多材料是具有非线性特性的，随着新材料的应用和原有材料达到它们应用之极限，非线性模型的应用愈加广泛。.
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固体物理学
固体物理学是凝聚态物理学中最大的分支。它研究的对象是固体，特别是原子排列具有周期性结构的晶体。固体物理学的基本任务是从微观上解释固体材料的宏观物理性质，主要理论基础是非相对论性的量子力学，还会使用到电动力学、统计物理中的理论。主要方法是应用薛定谔方程来描述固体物质的电子态，并使用布洛赫波函数表达晶体周期性势场中的电子态。在此基础上，发展了固体的能带论，预言了半导体的存在，并且为晶体管的制造提供理论基础。.
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固态电子器件
固态电子器件（Solid-state electronics）是指那些完全使用固体电子材料、并利用束缚于其内电子或者其他载流子导电的电路器件。这一概念经常用来与早期的技术如真空管等作比较。并且，“固态”一词还特别地将电子-机械综合设备，例如继电器、开关和硬盘，和其他具有活动件的设备排除开外。虽然固态电子器件材料包括结晶体、多晶体、无定形体，并且包括导体、绝缘体和半导体，固态电子器件还是以结晶半导体为主。 通常的固态器件包括晶体管、微处理器芯片以及动态随机存取存储器（Dynamic random-access memory (DRAM)）等。动态随机存取存储器在计算机及其相关产品中应用广泛，而且最近的固态硬盘有取代传统机械旋转式硬盘的趋势。固态电子器件的行为涉及了大量的电磁学、量子力学过程。固态电子器件的概念在1950年代和1960年代开始变得流行，那段时间业界经历了真空管到半导体二极管和之后的晶体管的技术转变。后来，集成电路（integrated circuit (IC)）、发光二极管（light-emitting diode (LED)）以及液晶显示器（liquid-crystal display (LCD)）等成为了固态电子设备研究的新成果。 在固态电子器件中，电流被约束在固态物质之中，并设计特定的方式让它关断或者方法。可以通过两种方式理解电流：一种是传统的带有负电荷电子，另一种是带有正电荷的空穴（electron holes）。在有的半导体中，电流主要是流动的电子，而在另一类半导体中，电流主要是流动的空穴。上述两种电流的组成成分都被成为“载流子”。 对于数据存储设备，固态器件比传统的硬盘等更快、更可靠，但是在现阶段通常更昂贵。虽然固态器件的价格不断在下降，磁盘、磁带以及光盘也不断在改善其性能价格比，这一市场的竞争依然激烈。 第一个固态电子器件可以追溯到1930年代用在无线电接收器中的检波器。一个外表类似胡须的导线被放置并与固态材料（例如锗）接触，从而通过接触结效应（contact junction effect）探测无线电信号。不过，固态电子器件的蓬勃发展还是要到之后1947年晶体管的发明之后。.
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环境工程
境工程為應用科學與工程之方法來改善環境（包括空氣、水、土地資源），進而為人類之居住以及其他生物體提供對健康有益的水、空氣以及土壤，亦包括污染場址之復育。可經由教育大眾、保護環境、訂立規定以及應用工程範例來減輕與控制對環境的負面影響。在大多數國家裡，環境工程師的一般教育背景需求為學士學位。 关于环境工程，美国土木工程师学会环境工程分会发表了如下声明：.
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理學士
學學士（Bachelor of Science，Baccalaureus Scientia，简称B.S.，BS，B.Sc.或BSc），或稱理學士，大學本科學位，授予修讀自然科學相關專業，完成大學本科（台灣稱為大學部）學業的畢業生。 台灣的理學學士、工學學士、農學學士的英文都是Bachelor of Science，只在Science後面以in這個前置詞做區別，in Engineering是工學院畢業生，in Agriculture是農學院畢業生。 香港的工學學士一般不算作理學士（Bachelor of Science），一般稱為Bachelor of Engineering。其他較專門理學相關的學科仍稱作Bachelor of Science，並加上括號指明主修科，如Bachelor of Science (Biochemistry) 漢語名稱的區別通常用以表明畢業生入讀學系的所屬學院：理學院、工學院、農學院。 Category:教育 Category:學士學位.
理學碩士
學碩士（Magister Scientiæ；Master of Science；缩写为 M.S. 或 M.Sc.），是在一些國家中頒發給學習科學與社會科學方面碩士級課程的學位。.
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神经工程
在物理科学中，神经工程学是新兴的、用工程技术研究中枢和周围神经系统的功能并操作其行为的交叉学科研究领域。该领域从计算神经科学、实验神经科学、临床的神经病学、电子工程学和活神经组织的信号处理等领域汲取养分，并包含了机器人学、计算机工程学、组织工程学、材料科学和纳米技术等学科中的一些内容。.
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科学
科學（Science，Επιστήμη）是通過經驗實證的方法，對現象（原來指自然現象，現泛指包括社會現象等現象）進行歸因的学科。科学活动所得的知识是条件明确的（不能模棱两可或随意解读）、能经得起检验的，而且不能与任何适用范围内的已知事实产生矛盾。科学原仅指对自然现象之规律的探索与总结，但人文学科也被越来越多地冠以“科学”之名。 人们习惯根据研究对象的不同把科学划分为不同的类别，传统的自然科学主要有生物學、物理學、化學、地球科學和天文學。逻辑学和数学的地位比较特殊，它们是其它一切科学的论证基础和工具。 科学在认识自然的不同层面上设法解决各种具体的问题，强调预测结果的具体性和可证伪性，这有别于空泛的哲学。科学也不等同于寻求绝对无误的真理，而是在现有基础上，摸索式地不断接近真理。故科学的发展史就是一部人类对自然界的认识偏差的纠正史。因此“科学”本身要求对理论要保持一定的怀疑性，因此它绝不是“正确”的同义词。.
科学方法
科學方法（scientific method）指的是檢查自然現象、獲取新知識或修正與整合先前已得的知識，所使用的一整套技術。為了合乎科學精神，這方法必須建立於收集可觀察、可經驗（empirical）、可量度的證據，並且合乎明確的推理原則。梅里亞姆-韋伯斯特辭典如此定義： 科學方法是一種持續不停的過程，通常其最初步驟是仔細觀察大自然，人們天生就有一種摘三問四的習性，他們時常會對於周遭現象想出一些奇奇怪怪的問題，進而發展出一些假說來解釋這些問題。最好的假說會導致能被多樣檢試的預言。基於檢試的結果，被檢查的假說可能需要加以改善或遭到毅然駁回。這整個循環，從預測、檢試到改善，可能會重複多次，甚至會無限期地重複，直到假說被改善到能夠給出預測符合檢試的數據，這時，就可宣布一個科學理論出爐了。 科學方法即是適切的驗證方法，所以在完整科學研究，以科學態度由動機發起，目的求其「真｣、「實｣、「存」、「在」之結果，於科學精神透過科學的過程方法，最後結果證實或證明。也就是說科學性強調的，係為過程與結果互為的真實程度。.
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空间物理学
空间物理学(Space physics），在一些地区亦称做太空物理学，又名空间等离子体物理学，是研究宇宙空间环境下等离子体（一般而言，它是处于电磁场环境下的稀薄、高温、准电中性的电离气体）物理性质的学科。研究对象包括太阳活动、太阳风、行星磁层和电离层、极光、宇宙线，以及同步辐射等等。空间物理学的有利观测手段之一是可以实地考察被观测对象的探测器，比如搭载了探测器的空间飞行器，针对高层大气的探空火箭等等。除了丰富人类对于宇宙空间的等离子体物理性质和物理现象的了解，空间物理学也被应用于空间天气学等领域，并且和人们的日常生活有着紧密联系。 Category:等离子体物理学.
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空气动力学
氣動力學 (Aerodynamics)，是流體力學的一個分支，主要研究物體在空氣或其它氣體中運動時所產生的各種力。.
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等离子体
--（又稱--）是在固態、液態和氣態以外的第四大物質狀態，其特性與前三者截然不同。 氣體在高溫或強電磁場下，會變為等離子體。在這種狀態下，氣體中的原子會擁有比正常更多或更少的電子，從而形成陰離子或陽離子，即帶負電荷或正電荷的粒子。氣體中的任何共價鍵也會分離。 由於等離子體含有許多載流子，因此它能夠導電，對電磁場也有很強的反應。和氣體一樣，等離子體的形狀和體積並非固定，而是會根據容器而改變；但和氣體不一樣的是，在磁場的作用下，它會形成各種結構，例如絲狀物、圓柱狀物和雙層等。 等離子體是宇宙重子物質最常見的形態，其中大部分存在於稀薄的星系際空間（特別是星系團內介質）和恆星之中。.
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系统生物学
系统生物学（Systems biology），是一个试图整合不同层次信息以理解生物系统如何行使功能的学术领域。通过研究某生物系统各不同部分之间的相互关系和相互作用（例如，与细胞信号传送、代谢通路、细胞器、细胞、生理系统与生物等相关的基因和蛋白网络），系统生物学期望最终能够建立整个系统的可理解模型。系统生物学大量使用数学的和计算技术的模型。 特别是从2000年开始，这个概念在各种环境下被广泛用于生物学。人类基因组计划是生物学中应用系统思维的一个例子，它导致新的合作的方式来处理在遗传学生物学领域的问题。系统生物学的目标之一是模拟和发现涌现的特性，细胞的，组织的和生物体的特性，作为一个系统，其理论描述只能用系统生物学的技术进行。这些通常涉及代谢网络或细胞信号传送网络。 系统生物学开始于对基因和蛋白质的研究，该研究使用高通量技术来测定某物种在给定条件干涉下基因组和蛋白质组的变化。研究基因组的高通量技术包括用来测定mRNA变化的生物芯片技术。高通量蛋白质组学方法包括质谱，该技术用于鉴定蛋白质，检测蛋白修饰和量化蛋白质表达水平。.
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纳米技术
納米技术（Nanotechnology）是一门应用科学，其目的在于研究于奈米规模时，物质和设备的设计方法、组成、特性以及应用。奈米科技是许多如生物、物理、化学等科学领域在技术上的次级分类，美国将其定义为「1至100奈米尺寸尤其是现存科技在奈米规模时的延伸」。奈米科技的世界为原子、分子、高分子、量子点集合，并且被表面效应所掌控，如范德瓦耳斯力、氢键、电荷、离子键、共价键、疏水性、亲水性和量子穿隧效应等，而惯性和湍流等巨观效应则小得可以被忽略掉。举个例子，当表面积对体积的比例剧烈地增大时，开起了如催化学等以表面为主的科学新的可能性。 微小性的持续探究使得新的工具诞生，如原子力显微镜和扫描隧道显微镜等。结合如电子束微影之类的精确程序，这些设备将使我们可以精密地运作并生成奈米结构。奈米材质，不论是由上至下制成（将块材缩至奈米尺度，主要方法是从块材开始通过切割、蚀刻、研磨等办法得到尽可能小的形状（比如超精度加工，难度在于得到的微小结构必须精确）。或由下至上制成(由一颗颗原子或分子来组成较大的结构，主要办法有化学合成，自组装和定点组装（positional assembly）。难度在于宏观上要达到高效稳定的质量，都不只是进一步的微小化而已。物体内电子的能量量子化也开始对材质的性质有影响，称为量子尺度效应，描述物质内电子在尺度剧减后的物理性质。这一效应不是因为尺度由巨观变成微观而产生的，但它确实在奈米尺度时占了很重要的地位。 纳米科技的神奇之处在于物质在纳米尺度下所拥有的量子和表面现象，因此可以有许多重要的应用，也可以制造许多有趣的材质。.
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统计力学
统计力学（Statistical mechanics）是一個以波茲曼等人提出以最大熵度理論為基礎，藉由配分函數 將有大量組成成分（通常為分子）系統中微觀物理狀態（例如：動能、位能）與宏觀物理量統計規律 （例如：壓力、體積、溫度、熱力學函數、狀態方程式等）連結起來的科学。如氣體分子系統中的壓力、體積、溫度。易辛模型中磁性物質系統的總磁矩、相變溫度、和相變指數。 通常可分為平衡態統計力學，與非平衡態統計力學。其中以平衡態統計力學的成果較為完整，而非平衡態統計力學至今也在發展中。統計物理其中有許多理論影響著其他的學門，如資訊理論中的資訊熵。化學中的化學反應、耗散結構。和發展中的經濟物理學這些學門當中都可看出統計力學研究線性與非線性等複雜系統中的成果。.
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统计学
统计学是在資料分析的基础上，研究测定、收集、整理、归纳和分析反映數據資料，以便给出正确訊息的科學。這一门学科自17世纪中叶产生并逐步发展起来，它廣泛地應用在各門學科，從自然科学、社會科學到人文學科，甚至被用於工商業及政府的情報決策。隨著大数据(Big Data)時代來臨，統計的面貌也逐漸改變，與資訊、計算等領域密切結合，是資料科學(Data Science)中的重要主軸之一。 譬如自一組數據中，可以摘要並且描述這份數據的集中和離散情形，這個用法稱作為描述統計學。另外，觀察者以數據的形態，建立出一個用以解釋其隨機性和不確定性的數學模型，以之來推論研究中的步驟及母體，這種用法被稱做推論統計學。這兩種用法都可以被稱作為應用統計學。數理統計學则是討論背後的理論基礎的學科。.
经济学
經濟學是一門对产品和服务的生产、分配以及消费进行研究的社會科學。西方语言中的“经济学”一词源於古希臘的Marshall, Alfred, and Mary Paley Marshall (1879).
生物力学
生物力学是采用力学理论来研究生物体内物质运动的学科。人体力学是其中的一个分支。 生物力学的研究主题可以概括为以下三方面：.
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生物学
生物学研究各種生命（上图） 大肠杆菌、瞪羚、（下图）大角金龟甲虫 、蕨類植物 生物學（βιολογία；biologia；德語、法語：biologie；biology）或稱生物科學（biological sciences）、生命科學（life sciences），是自然科學的一大門類，由經驗主義出發，廣泛研究生命的所有方面，包括生命起源、演化、分佈、構造、發育、功能、行為、與環境的互動關系，以及生物分類學等。現代生物學是一個龐大而兼收並蓄的領域，由許多分支和分支學科組成。然而，盡管生物學的範圍很廣，在它裡面有某些一般和統一概念支配一切的學習和研究，把它整合成單一的，和連貫的領域。在總體上，生物以細胞作為生命的基本單位，基因作為遺傳的基本單元，和進化是推動新物種的合成和創建的引擎。今天人們還了解，所有生物體的生存以消耗和轉換能量，調節體內環境以維持穩定的和重要的生命條件。 生物學分支學科被研究生物體的規模所定義，和研究它們使用的方法所定義：生物化學考察生命的基本化學；分子生物學研究生物分子之間錯綜復雜的關系；植物學研究植物的生物學；細胞生物學檢查所有生命的基本組成單位,細胞；生理學檢查組織，器官，和生物體的器官系統的物理和化學的功能；進化生物學考察了生命的多樣性的產生過程；和生態學考察生物在其環境如何相互作用。最終能夠達到治療診斷遺傳病、提高農作物產量、改善人類生活、保護環境等目的。.
生物工程学
生物工程學（Biological Engineering或bioengineering，生物技术工程）或者生物系统工程，是一種即利用数学、物理的法則，以及工程學本身的解析及综合方法学，以應付在生物學及醫學範疇上種種新挑戰的學科。它應用了工程學的法則、技術和組織方法於分子生物學、生物化學、微生物學、藥理學、蛋白化學、細胞學、免疫學、神經生物學及神經科學，以人工再現生物的整個生命進程或者生命進程中的一部分。作為一種研究，生物工程學亦包含了生物醫學工程，並與生物技術相關。生物系統工程學亦是生物工程學的範疇。這個學科透過成品設計、可持續發展及分析來使生物系統得到改進及專注應用。.
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生物传感器
生物传感器是利用生物要素与物理化学检测要素组合在一起对被分析物进行检测的装置。 生物传感器包括三个部分：.
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生物物理学
生物物理学（Biophysics）是生物学和物理学的交叉学科，研究生物的物理特性。生物物理涵盖各级生物组织，从分子尺度到整个生物体和生态系统。它的研究范围有时会与生理学、生物化学、纳米技术、生物工程、、细胞生物学和系统生物学有显著的重叠。它被认为是生物学和物理学之间的桥梁。 物理学和生物学在两方面有联系：一方面，生物为物理提供了具有物理性质的生物系统，另一方面，物理为生物提供了解决问题的工具。.
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电力电子学
电力电子学，又稱「功率電子學」（英文：Power Electronics），簡稱PE，主要是指應用於電力領域中的電子技術，即為使用高功率之固態電子器件(功率半導體元件)針對電能進行轉換與控制，以提供負載所需形式之電壓或電流的电子技术。电力电子学在發展上主要包含電力電子元件製造技術與電力電子元件應用技術，電力電子元件應用技術即為變流技術，隨著應用的不同，變流技術可分為直流電轉換直流電(DC-DC)、交流電轉換直流電(AC-DC)、直流電轉換交流電(DC-AC)與交流電轉換交流電(AC-AC)四種類型，變流技術主要以電力電子元件與被動元件構成的轉換電路，並藉由對轉換電路上之電力電子元件的控制，完成所需之電能轉換的功能，因此涵蓋電路架構設計、磁性元件設計、控制策略等多樣技術，並根據應用上的不同可能又同時包含電力系統、再生能源、馬達驅動、電池儲能等，因此电力电子学廣泛涵蓋電路學、电子学、控制理論、電磁學、信號處理、電力系統、電機機械、半導體物理學等多科學門，但以美国所提出：电力电子学是由电力学、电子学和控制理论三个学科交叉而成的观点獲全世界普遍認同。.
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电化学
电化学（electrochemistry）作为化学的分支之一，是研究两类导体（电子导体，如金属或半导体，以及离子导体，如电解质溶液）形成的接界面上所发生的带电及电子转移变化的科学。 传统观念认为电化学主要研究电能和化学能之间的相互转换，如电解和原电池。但电化学并不局限于电能出现的化学反应，也包含其它物理化学过程，如金属的电化学腐蚀，以及电解质溶液中的金属置换反应。.
电磁学
电磁学（英語：electromagnetism）是研究电磁力（電荷粒子之间的一种物理性相互作用） 的物理学的一个分支。电磁力通常表现为电磁场，如電場、磁場和光。电磁力是自然界中四种基本相互作用之一。其它三种基本相互作用是强相互作用、弱相互作用、引力。 電學與磁學領域密切相關。電磁學可以廣義地包含電學和磁學，但狹義來說是探討電與磁彼此之間相互關係的一門學科。 英文单词electromagnetism是两个希腊语词汇ἢλεκτρον（ēlektron，“琥珀”）和μαγνήτης（magnetic源自"magnítis líthos"（μαγνήτης λίθος），意思是“镁石”，一种铁矿）的合成词。研究电磁现象的科学是用电磁力定义的，有时称作洛伦兹力，是既含有電也含有磁的现象。 电磁力在决定日常生活中大多数物体的内部性质中发挥着主要作用。常见物体的电磁力表现在物体中单个分子之间的分子间作用力的结果中。电子被电磁波力学束缚在原子核周围形成原子，而原子是分子的构成单位。相邻原子的电子之间的相互作用产生化學过程，是由电子间的电磁力与动量之间的相互作用决定的。 电磁场有很多种数学描述。在经典电磁学中，电场用欧姆定律中的電勢与电流描述，磁場与电磁感应和磁化强度相关，而馬克士威方程組描述了由电场和磁场自身以及电荷和电流引起的电场和磁场的产生和交替。 电磁学理论意义，特别是基于“媒介”中的传播的性质（磁导率和电容率）确立的光速，推动了1905年阿尔伯特·爱因斯坦的狭义相对论的发展。 虽然电磁力被认为是四大基本作用力之一，在高能量中弱力和电磁力是统一的。在宇宙的历史中的夸克時期，电弱力分割成电磁力和弱力。.
物理学
物理學（希臘文Φύσις，自然）是研究物質、能量的本質與性質，以及它們彼此之間交互作用的自然科學。由於物質與能量是所有科學研究的必須涉及的基本要素，所以物理學是自然科學中最基礎的學科之一。物理學是一種實驗科學，物理學者從觀測與分析大自然的各種基於物質與能量的現象來找出其中的模式。這些模式（假說）稱為「物理理論」，經得起實驗檢驗的常用物理理論稱為物理定律，直到有一天被證明是有錯誤為止(具可否證性)。物理學是由這些定律精緻地建構而成。物理學是自然科學中最基礎的學科之一。化學、生物學、考古學等等科學學術領域的理論都是建構於這些物理定律。 物理學是最古老的學術之一。物理學、化學、生物學等等原本都歸屬於自然哲學的範疇，直到十七世紀至十九世紀期間，才漸漸地從自然哲學中分別成長為獨立的學術領域。物理學與其它很多跨領域研究有相當的交集，如量子化學、生物物理學等等。物理學的疆界並不是固定不變的，物理學裡的創始突破時常可以用來解釋這些跨領域研究的基礎機制，有時還會開啟嶄新的跨領域研究。 通過創建新理論與發展新科技，物理學對於人類文明有極為顯著的貢獻。例如，由於電磁學的快速發展，電燈、電動機、家用電器等新產品纷纷涌现，人類社會的生活水平也得到大幅提升。由於核子物理學日趨成熟，核能發電已不再是藍圖構想，但其所引致的安全問題也使人們意識到地球環境、生態與人類的脆弱渺小。.
相对论
对论（Theory of relativity）是关于时空和引力的理论，主要由愛因斯坦创立，依其研究对象的不同可分为狭义相对论和广义相对论。相对论和量子力学的提出给物理学带来了革命性的变化，它们共同奠定了现代物理学的基础。相对论极大的改变了人类对宇宙和自然的“常识性”观念，提出了“同时的相对性”、“四维时空”、“弯曲时空”等全新的概念。不过近年来，人们对于物理理论的分类有了一种新的认识——以其理论是否是决定论的来划分经典与非经典的物理学，即“非古典的＝量子的”。在这个意义下，相对论仍然是一种经典的理论。.
聚合物科學
聚合物科學（英语：polymer science），或稱高分子科學（macromolecular science），是專門研究聚合物的材料科學分支。主要應用於塑膠及彈性體（橡胶）等聚合物的合成上。高分子科學的研究者來自化學、物理及工程學等各種不同的領域。.
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運籌學
运筹学（Operations Research，又被称作--），是一门應用數學学科，利用统计学和数学模型等方法，去尋找複雜問題中的最佳或近似最佳的解答。运筹学经常用于解决现实生活中的复杂问题，特别是改善或优化现有系统的效率。研究运筹学的基础知识包括矩阵论和离散数学，在应用方面多与仓储、物流等领域相关。因此运筹学与应用数学、工业工程专业密切相关。运筹学是一门研究怎么样处理事情更有效的学科，比如机械动作合理安排，计算机的多线程，高层建筑材料的合理分配，不同动植物的共同养殖等都是当今社会经济发展的热点。.
表面電漿子
表面電漿子是存在於任兩個其介電函數的實部在穿越交界面時改變正負號的物質的交界面間（例如：一個金屬-介電介面，如在空氣中的金屬片）的相干電子震盪。SPs含有的能量低於體積電漿子，體積電漿子是和在電子氣的容積中的正離子核有關的縱向電子震盪的量子化。當SPs與一個光子偶合，將會產生一個表面電漿子-電磁極化子（Surface Plasmon Polariton、SPP）。這個SPP可以沿著金屬表面傳導直到能量流失後被金屬吸收或放射到自由空間中。表面電漿子的存在是由Rufus Ritchie在1957年首先預測出。.
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課程
教程是一個精心設計的教學計劃，藉以向學生傳授社會認為重要的學識及傳統的價值觀。課程不限於課堂內，亦可以包含課堂以外的非規範學習。 广义地讲，课程是学习者从无知通过学习而得知的过程。学习课程的可能是有意安排或者偶然发生的，也可能是美好的或是痛苦的。英语中有“给某人上了一课”（teach someone a lesson）的说法，意思是说由于他/她所犯下的错误而导致批评或者惩罚，以保证以后不会重复同样的错误，而中文则有“吃一堑，长一智”的说法与之对应。.
计算物理学
計算物理學（）是研究如何使用數值方法分析可以量化的物理学問題的学科。 历史上，计算物理学是计算机的第一项应用；目前计算物理学被视为计算科学的分支。 计算物理有时也被视为理论物理的分支学科或子问题，但也有人认为计算物理与理论物理与实验物理联系紧密，又相对独立，是物理学第三大分支《计算物理学》 刘金远等 科学出版社 ISBN 978-7-03-034793-0。.
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计量学
一位科學家站在一台微角分（百万分之一角分，或1/3600度的百万分之一）試驗臺 計量學（Metrology），又稱量測學或度量衡學，是一門量度的科學，包括所有理論和實際的量度方法。計量學涵蓋了測量理論與實踐的所有方面，不受其測量不確定度或應用領域的限制。 計量是對一物理量（如長度、尺寸或容量等）的估計或測定，通常以一標準或度量衡。計量以數字單位的標準來表示，如距離即以多少哩或多少公里來表示。計量是大部份自然科學、技術、及其他社會科學中定量研究的基礎。 計量的過程為估計一數量的多寡和相同類型（如長度、時間、重量等）一單位的多寡之間的比例。計量即為此過程的結果，表示為數字加上一個單位，其中實數為估計的比例。如9公尺，其便為物體長度和長度單位，即公尺之間的比例。不像計數和整數個數個物體一般地可精確知道，每一個量度都是個存在些許不確定性的估計。量度包括了測量尺度（包括量值）、計量單位及不確定性。透過計量可以比較不同的量測，並且減少誤會。有關計量的科學稱為度量衡學。.
超导现象
超导现象是指材料在低于某一温度时，电阻变为零的现象，而这一温度称为超导转变温度（Tc）。超导现象的特征是零电阻和完全抗磁性。.
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超材料
超材料（英文：Metamaterial）, 拉丁语词根“meta-”表示“超出、另类”等含义。指的是一类具有特殊性质的人造材料，这些材料是自然界没有的。它们拥有一些特别的性质，比如让光、电磁波改变它们的通常性质，而这样的效果是传统材料无法实现的。超材料的成分上没有什么特别之处，它们的奇特性质源于其精密的几何结构以及尺寸大小。其中的微结构，大小尺度小于它作用的波长，因此得以对波施加影响 。 对于超材料的初步研究是负折射率超材料 。 超材料的奇异性质使它具有广泛的应用前景，从高接收率天线，到雷达反射罩甚至是地震预警。 超材料是一个跨学科的课题，囊括电子工程，凝聚态物理，微波，光电子学、经典光学、材料科学、半导体科学以及纳米科技等等。.
车辆动力学
车辆动力学 （Vehicle dynamics，又称车辆动态）是指车辆方面的动力学，需要注意的是这一概念只在车辆与路面的关系中适用。车辆动力学是一门主要基于经典力学的工程学。 本文主要适用于汽车。对于单轨车辆，特别是两轮车量，请参见；对于航空器，请参见；对于船舶,请参见流体动力学.
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能量
在物理學中，能量（古希臘語中 ἐνέργεια energeia 意指「活動、操作」）是一個間接觀察到的物理量。它往往被視為某一個物理系統對其他的物理系統做功的能力。由於功被定義為力作用一段距離，因此能量總是等同於沿著一定的長度阻擋某作用力的能力。 一個物體所含的總能量奠基於其質量，能量如同質量一般，不會無中生有或無故消失。能量就像質量一樣，是一個純量。在國際單位制（SI）中，能量的單位是焦耳，但是在有些領域中會習慣使用其他單位如千瓦·時和千卡，這些也是功的單位。 A系統可以藉由簡單的物質轉移將能量傳輸到B系統（因為物質的質量等效於能量）。然而，如果能量不是藉由物質轉移而傳輸能量，而是由其他方法轉移能量，將會使B系統產生變化，因為A系統對B系統作了功。這功表現的效果如同於一個力沿一定的距離作用在接收能量的系統裡。舉例來說，A系統可以藉由轉移（輻射）電磁能量到B系統，而這會在吸收輻射能量的粒子上產生力。同樣的，一個系統可能藉由碰撞轉移能量，而這種情況下被碰撞的物體會在一段距離內受力並獲得運動的能量，稱為動能。熱可以藉由輻射能轉移，或者直接藉由系統間粒子的碰撞而以微觀粒子之動能的形式傳遞。 能量可以不表現為物質、動能或是電磁能的方式儲存在一個系統中。當粒子在與其有交互作用的力場中受外力移動一段距離，此粒子移動到這個場的新位置所需的能量便如此的被儲存了。當然粒子必須藉由外力才能保持在新位置上，否則其所處在的場會藉由釋放儲存能量的方式，讓粒子回到原來的狀態。這種藉由粒子在力場中改變位置而儲存的能量就稱為位能。一個簡單的例子就是在重力場中往上提升一個物體到某一高度所需要做的功就是位能。 任何形式的能量可以轉換成另一種形式。舉例來說，當物體在力場中，因力場作用而移動時，位能可以轉化成動能。當能量是屬於非熱能的形式時，它轉化成其他種類能量的效率可以很高甚至達百分之百，如沿光滑斜面下滑的物體，或者新物質粒子的產生。然而如果以熱能的形式存在，則在轉換成另一種型態時，就如同熱力學第二定律所描述的，總會有轉換效率的限制。 在所有能量轉換的過程中，總能量保持不變，原因在於總系統的能量是在各系統間做轉移，當某個系統損失能量，必定會有另一個系統得到這損失的能量，導致失去和獲得達成平衡，所以總能量不改變。這個能量守恆定律，是十九世紀初時提出，並應用於任何一個孤立系統。(其後雖有質能轉換方程式的發現，但根據該方程式，亦可以把質量視為能量的另一存在形式，所以此定律可說依舊成立)根據諾特定理，能量守恆是由於物理定律不會隨時間改變而得到的自然結果。 雖然一個系統的總能量，不會隨著時間改變，但其能量的值，可能會因為參考系而有所不同。例如一個坐在飛機裡的乘客，相對於飛機其動能為零；但是相對於地球來說，動能卻不為零。.
航天动力学
航天动力学是研究航天器和运载器在飞行中所受的力及其在力作用下的运动的学科，又称星际航行动力学、天文动力学和太空動力學。航天动力学研究的运动包括航天器的质心运动，称轨道运动；航天器相对于自身质心的运动和各部分的相对运动，称姿态运动；以及与航天器发射、航天器轨道机动飞行有关的火箭运动。航天器的飞行过程一般分为三个阶段。.
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薄膜
薄膜材料是指厚度介于单原子到几毫米间的薄金属或有机物层。电子半导体功能器件和光学镀膜是薄膜技术的主要应用。 一个很为人们熟知的表面技术的应用是家用的镜子：为了形成反射表面在镜子的背面常常镀上一层金属，镀银操作广泛应用于镜子的制作，而低于一个纳米的极薄的镀层常常用来制作双面镜。 当光学用薄膜材料（例如减反射膜消反射膜等）由数个不同厚度不同反射率的薄层复合而成时，他们的光学性能可以得到加强。相似结构的由不同金属薄层组成的周期性排列的薄膜会形成所谓的超晶格结果。在超晶格结构中，电子的运动被限制在二维空间中而不能在三维空间中运动于是产生了量子阱效应。 薄膜技术有很广泛的应用。长久以来的研究已经将铁磁薄膜用于计算机存储设备，医药品，制造薄膜电池，染料敏化太阳能电池等。 陶瓷薄膜也有很广泛的应用。由于陶瓷材料相对的高硬度使这类薄膜可以用于保护衬底免受腐蚀氧化以及磨损的危害。在刀具上陶瓷薄膜有着尤其显著的功用，使用陶瓷薄膜的刀具的使用寿命可以有效提升几个数量级。 现阶段对于一种被称为多组分非晶重金属阳离子氧化物的新型的无机氧化物材料的研究正在进行，这种材料有望用于制造稳定，环保，低成本的透明晶体管。.
醫學物理
醫學物理 是一種應用物理於醫學的物理學分支， 大致上分為醫學影像和放射治療。 通常醫學物理部門會附屬於醫院或大學內，其負責的工作包括：提供放射科醫生的醫療諮商、在醫學物理上的研究和在大學裡授課。 在醫療諮商方面，醫學物理師提供放射科醫生關於病人的放射治療計劃與計算適當的放射線類型和劑量。另外醫學物理師還負責放射儀器的運作跟維護，以及確認醫療人員的輻射防護。 醫學物理師通常在大學主修物理或其他科學科系，進而在研究所——物理所或醫學物理所——取得碩士或博士，經至少兩年實習訓練後取得資格。.
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量子力学
量子力学（quantum mechanics）是物理學的分支，主要描写微观的事物，与相对论一起被认为是现代物理学的两大基本支柱，许多物理学理论和科学，如原子物理学、固体物理学、核物理学和粒子物理学以及其它相关的學科，都是以其为基础。 19世紀末，人們發現舊有的經典理論無法解釋微观系统，於是經由物理學家的努力，在20世紀初創立量子力学，解釋了這些現象。量子力學從根本上改變人類對物質結構及其相互作用的理解。除透过广义相对论描写的引力外，迄今所有基本相互作用均可以在量子力学的框架内描述（量子场论）。 愛因斯坦可能是在科學文獻中最先給出術語「量子力學」的物理學者。.
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量子信息
量子信息是以量子力学基本原理为基础，把量子系統「狀態」所帶有的物理資訊，进行计算、编码和信息传输的全新信息方式。 量子資訊最常見的單位是為量子位元（qubit）——也就是一個只有兩個狀態的量子系統。然而不同於古典數位狀態（其為離散），一個二狀態量子系統實際上可以在任何時間為兩個狀態的疊加態，這兩狀態也可以是本徵態。.
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量子光学
量子光学（Quantum optics）是物理学一个1990年後成熟的新兴分支，为原子分子与光物理的一部分，和冷原子物理紧密相连，和凝態物理、粒子物理學、宇宙學等成熟分支相比，特徵在於精密的實驗和精準的理論擁有緊密、具建設性的互動。 在1960年代因為漢伯里·布朗及特維斯效應刺激而發展出理論基礎，討論不同程度的相量子相干性,如g^為零是典型的單光子源判准．主要研究光子和原子的量子交互作用，研究工具為雷射及離子井。.
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自旋電子學
自旋電子學（Spintronics），一个混成詞，意思是“自旋输运电子学”），也被称为spinelectronics或fluxtronics，是除了基本的电子电荷之外，在固态电子器件中电子内在自旋的及其关联磁矩的研究。 自旋电子学与更旧的磁电子学的不同之处在于旋转是既被磁场又被电场这两个场操纵。 自旋電子學是利用創新的方法，來操縱電子自旋自由度的科學，是一種新興技術。應用於自旋電子學的材料，需要具有較高的電子極化率，以及較長的電子鬆弛時間。許多新材料，例如磁性半導體、半金屬等，近年來被廣泛的研究，以求能有符合自旋電子元件應用所需要的性質 。.
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金融數學
#重定向 數理金融學.
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英语
英语（English，）是一种西日耳曼语言，诞生于中世纪早期的英格兰，如今具有全球通用语的地位。“英语”一词源于迁居英格兰的日耳曼部落盎格鲁（Angles），而“盎格鲁”得名于临波罗的海的半岛盎格里亚（Anglia）。弗里西语是与英语最相近的语言。英语词汇在中世纪早期受到了其他日耳曼族语言的大量影响，后来受罗曼族语言尤其是法语的影响。英语是将近六十个国家唯一的官方语言或官方语言之一，也是全世界最多國家的官方語言。它是英国、美国、加拿大、澳大利亚、爱尔兰和新西兰最常用的语言，也在加勒比、非洲及南亚的部分地区被广泛使用。它是世界上母语人口第三多的语言，仅次于汉语和西班牙语。英语是学习者最多的第二外语跟學習者最多的第一外語，是联合国、欧盟和许多其他国际组织的官方语言。它是使用最广泛的日耳曼族语言，至少70%的日耳曼语族使用者说英语。 英语有1400多年的发展史。公元5世纪，盎格魯-撒克遜人把他们的各种盎格鲁-弗里西语方言带到了大不列顛島，它们被称为古英语。中古英语始于11世纪后期的诺曼征服，这一时期英语受到了法语的影响。15世纪末伦敦对印刷机的采用、《钦定版圣经》的出版及元音大推移标志了近代英语的开端。通过大英帝国对全球的影响，现代英语在17世纪至20世纪中叶传播到了世界各地。通过各种印刷和电子媒体，随着美国取得全球超级大国地位，英语已经成为了国际对话中居领导地位的世界語言。它还是许多地区和行业（如科学、导航、法律等）的通用语。 现代英语和很多其他语言相比屈折变化较少，更多地依靠助動詞和语序来表达复杂的时态、体和语气，以及被動語態、疑问和一些否定。英语的各种口音和方言在发音和音位方面有显著差异，有时它们的词汇、语法和拼法也有所不同，但世界各地说英语的人能基本无碍地沟通交流。.
雷射科學
--科學（Laser science），一譯--科學，又稱雷射物理學（laser physics），是光學的分支，以研究雷射的理論與實作方式為主。 雷射科學包括量子電子學、、光谐振腔設計、中產生居量反轉的方式、以及在雷射中光場的時空演化等。雷射科學也和雷射光束传播的物理學有關，特別是高斯光束的物理學、雷射應用等，有時也會用到非线性光学及量子光学中的概念。.
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電機工程學
電機工程學是以電子學、電磁學等物理学分支为基础，涵盖電子學、電子計算機、電力工程、电信、控制工程、訊號處理等子领域的一門工程學。十九世紀後半期以來，隨著電報、電話、電能在供應與使用方面的商業化，該學科逐漸發展為相對獨立的專業領域。 電機工程廣義上涵蓋該領域的分支，但在有些地方，「電機工程學」（Electrical Engineering）一詞的意義有時不包括「電子工程學」（Electronic Engineering）。 這個情況下，「電機工程學」是指涉及到大能量的電力系統（如電能傳輸、重型電機機械及電動機），而「電子工程」則是指處理小信號的電子系統（如計算機和積體電路）。 另一種區分法為，電力工程師著重於電能的傳輸，而電子工程師則著重於利用電子訊號進行資訊的傳輸。這些子領域的範圍有時也會重疊：例如，電力電子學使用電力電子元件對電能進行變換和控制；又如，智慧電網偵測電能供應者的電能供應狀況與一般家庭使用者的電能使用狀況，并据之調整家電用品的耗電量，以此达到节约能源、降低损耗、增强輸電網路可靠性的目的。因此，電機工程亦函蓋電子工程部分領域的專業知識。.
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Google圖書
Google圖書（Google Books）是一個由Google研發的搜尋工具，它可以自Google所掃描、經由光學字符識別、儲存的數位化數據庫中搜尋資料。此服務於2004年10月在法蘭克福書展发布，命名為Google Print。當用戶使用關鍵字搜尋，Google圖書搜尋的結果索引會顯示在Google網路搜尋服務的上方（）。用戶還可以在Google圖書搜尋搜尋書籍。點擊Google圖書搜尋的結果索引打開頁面，使用戶可以查看書籍中的頁面以及內容相關的廣告，鏈接到出版商的網站和書店。Google以限制網頁的瀏覽數量，來阻止書籍被列印和保護文字內容的複製版權，並追蹤用戶使用記錄，作為通過各種准入限制和保障措施的依據。 Google圖書搜尋仍然在測試階段，但基礎數據庫仍持續增長。Google圖書搜尋允許公有領域的作品和內容，免費全文瀏覽，並提供PDF的格式下載。對於在美國境外的用戶，Google必須確保它們的工作沒有觸犯到用戶所在的國家的法律，根據Google圖書搜尋支持小組的成員說法：「一本書是否是在公有領域往往是一個棘手的法律問題，我們會謹慎的處理，直到我們確定本書已進入公有領域。」 關於掃描方面，許多書籍使用Elphel 323相機掃描，這種相機每小時可以照1000頁。 而Google的這一計畫受到極大稱讚，它可能成為前所未有、全球最大的網上主體的人類知識，但它仍有其潛在的批評——關於侵犯版權。.
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控制理论
控制理論是工程學與數學的跨領域分支，主要處理在有輸入信號的動力系統的行為。系統的外部輸入稱為「參考值」，系統中的一個或多個變數需隨著參考值變化，控制器處理系統的輸入，使系統輸出得到預期的效果。 控制理論一般的目的是藉由控制器的動作讓系統穩定，也就是系統維持在設定值，而且不會在設定值附近晃動。 連續系統一般會用微分方程來表示。若微分方程是線性常係數，可以將微分方程取拉普拉斯轉換，將其輸入和輸出之間的關係用傳遞函數表示。若微分方程為非線性，已找到其解，可以將非線性方程在此解附近進行線性化。若所得的線性化微分方程是常係數的，也可以用拉普拉斯轉換得到傳遞函數。 傳遞函數也稱為系統函數或網路函數，是一個數學表示法，用時間或是空間的頻率來表示一個線性常係數系統中，輸入和輸出之間的關係。 控制理论中常用方塊圖來說明控制理论的內容。.
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材料科学
-- 材料科学，又名為材料工程，涉及物质的性质及其在各个科学和工程學领域的整合应用，是一个研究材料的制备或加工工艺、材料的微观结构与材料宏观性能三者之间的相互关系的跨领域學科。涉及的理论包括固体物理学，材料化学，应用物理和化学，以及化学工程，机械工程，土木工程和电机工程。与电子工程结合，则衍生出电子材料，与机械结合则衍生出结构材料，与生物学结合则衍生出生物材料等等。随着近年来媒体将注意力大量集中在纳米科学上，材料科学在科學與工程學領域越來越廣為人知。它也是鑑識科學和破壞分析中的一个重要组成部分，以後者為例，它是分析各種飛航意外的關鍵。今日許多科技上的問題受限於材料能夠容許的極限，也因此，在此領域的突破在未來科技具有指標性的影響。材料科学有着广泛的应用前景，。.
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核工程
核工程（Nuclear engineering）是工程學的一門分支，是原子核物理學的工程應用層面，主要領域有核電、核醫學、核子材料學與輻射度量等方面。但也和一些國際性議題有關連，如：核武器、核擴散等。.
核技术
核子技術是关于原子核的核反应技术，其中比较重要和已经投入实用的有核动力、核医学和核武器。核技术的应用十分广泛，也应用于，到瞄准具。.
模拟电路
模拟电路（analogue electronics，美式：analog electronics）是涉及连续函数形式模拟信号的电子电路，与之相对的是数字电路，后者通常只关注0和1两个逻辑电平。“模拟”二字主要指电压（或电流）对于真实信号成比例的再现，它最初来源于希腊语词汇ανάλογος，意思是“成比例的”。.
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机械工程
没有描述。
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流體動力學
流體動力學（Fluid dynamics）是流體力學的一門子學科。流體動力學研究的對象是運動中的流體（含液體和氣體）的狀態與規律。流體動力學底下的子學科包括有空氣動力學和液體動力學。 解決一個典型的流體動力學問題，需要計算流體的多項特性，主要包括速度、壓力、密度、溫度。 流體動力學有很大的應用，比如在預測天氣，計算飛機所受的力和力矩，輸油管線中石油的流率等方面上。其中的的一些原理甚至運用在交通工程，因交通運輸本身可被視為一連續流體运动。.
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无损检测
无损检测，是在不影响检测对象未来使用功能或现在的运行状态前提下，采用射线、超声、红外、电磁、太赫兹无损检测 等原理技术仪器对材料、零件、设备进行缺陷、化学、物理参数的检测技术。常见的有超声波检测焊缝中的裂纹等方法。中国机械工程学会无损检测学会是中国无损检测学术组织，TC56是其标准化机构。 Category:評價方法 Category:材料科學 Category:材料試驗 Category:非破壞檢測 Category:生產與製造 Category:品質管制 Category:测试 Category:维护保养.
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数学
数学是利用符号语言研究數量、结构、变化以及空间等概念的一門学科，从某种角度看屬於形式科學的一種。數學透過抽象化和邏輯推理的使用，由計數、計算、量度和對物體形狀及運動的觀察而產生。數學家們拓展這些概念，為了公式化新的猜想以及從選定的公理及定義中建立起嚴謹推導出的定理。 基礎數學的知識與運用總是個人與團體生活中不可或缺的一環。對數學基本概念的完善，早在古埃及、美索不達米亞及古印度內的古代數學文本便可觀見，而在古希臘那裡有更為嚴謹的處理。從那時開始，數學的發展便持續不斷地小幅進展，至16世紀的文藝復興時期，因为新的科學發現和數學革新兩者的交互，致使數學的加速发展，直至今日。数学并成为許多國家及地區的教育範疇中的一部分。 今日，數學使用在不同的領域中，包括科學、工程、醫學和經濟學等。數學對這些領域的應用通常被稱為應用數學，有時亦會激起新的數學發現，並導致全新學科的發展，例如物理学的实质性发展中建立的某些理论激发数学家对于某些问题的不同角度的思考。數學家也研究純數學，就是數學本身的实质性內容，而不以任何實際應用為目標。雖然許多研究以純數學開始，但其过程中也發現許多應用之处。.
数字电路
数字电路或数字集成电路是由许多的逻辑门组成的复杂电路。与模拟电路相比，它主要进行数字信号的处理（即信号以0与1两个状态表示），因此抗干扰能力较强。数字集成电路有各种门电路、触发器以及由它们构成的各种组合逻辑电路和时序逻辑电路。一个数字系统一般由控制部件和运算部件组成，在时脈的驱动下，控制部件控制运算部件完成所要执行的动作。通过類比數位轉換器、數位類比轉換器，数字电路可以和模拟电路互相连接。.
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数据挖掘
数据挖掘（data mining）是一个跨学科的计算机科学分支 它是用人工智能、机器学习、统计学和数据库的交叉方法在相對較大型的中发现模式的计算过程。数据挖掘过程的总体目标是从一个数据集中提取信息，并将其转换成可理解的结构，以进一步使用。除了原始分析步骤，它还涉及到数据库和数据管理方面、、模型与推断方面考量、兴趣度度量、复杂度的考虑，以及发现结构、可视化及在线更新等后处理。数据挖掘是“資料庫知識發現”（KDD）的分析步骤。数据挖掘：实用机器学习技术及Java实现》一书大部分是机器学习的内容。这本书最初只叫做“实用机器学习”，“数据挖掘”一词是后来为了营销才加入的。通常情况下，使用更为正式的术语，（大规模）数据分析和分析学，或者指出实际的研究方法（例如人工智能和机器学习）会更准确一些。 数据挖掘的实际工作是对大规模数据进行自动或半自动的分析，以提取过去未知的有价值的潜在信息，例如数据的分组（通过聚类分析）、数据的异常记录（通过异常检测）和数据之间的关系（通过关联式规则挖掘）。这通常涉及到数据库技术，例如。这些潜在信息可通过对输入数据处理之后的总结来呈现，之后可以用于进一步分析，比如机器学习和预测分析。举个例子，进行数据挖掘操作时可能要把数据分成多组，然后可以使用决策支持系统以获得更加精确的预测结果。不过数据收集、数据预处理、结果解释和撰写报告都不算数据挖掘的步骤，但是它们确实属于“資料庫知識發現”（KDD）过程，只不过是一些额外的环节。 类似词语“”、“数据捕鱼”和“数据探测”指用数据挖掘方法来采样（可能）过小以致无法可靠地统计推断出所发现任何模式的有效性的更大总体数据集的部分。不过这些方法可以建立新的假设来检验更大数据总体。.
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普林斯顿大学
普林斯顿大学（Princeton University），又译普林斯敦大学，常被直接称为普林斯顿，是一所位於美国新泽西州普林斯顿的私立研究型大学，现为八所常春藤盟校之一。 普林斯顿历史悠久。它成立于1746年，是九所在美国革命前成立的殖民地学院之一，同时也是美国第四古老的高等教育机构。其在1747年移至纽瓦克，最终在1756年搬到了现在的普林斯顿，并于1896年正式改名为“普林斯顿大学”。虽然其旧校名是“新泽西学院”，但它与今天位于邻近的尤因镇（Ewing Township）的“新泽西学院”没有任何关联。此外虽然它最初是长老制的教育机构，但学校从没有跟任何宗教机构有直接的联系，而现在对学生亦无任何宗教上的要求。 普林斯顿现提供各种有关人文、自然科学、社会科学及工程学的本科及研究生课程；它并没有医学院、法学院、神学院及商学院，但能在政治及工程上提供专业课程。大学也与普林斯顿高等研究院及普林斯顿宗教学校有联谊。至今，已经有63位诺贝尔奖得主、17名美国国家科学奖章得主，14名菲尔兹奖得主，13名图灵奖得主，及3名美国国家人文奖章夺得人曾经或现为普林斯顿大学的毕业生或教职员。另外，普林斯顿也是获得最多捐款的学术机构之一。.
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