思维科学分为思维科学的基础科学，思维科学的技术科学及思维科学的工程技术3个层次。思维科学的基础科学研究思维活动的基本形式--逻辑思维、形象思维和灵感思维，并通过对这些基本思维活动形式的研究，揭示思维的普遍规律和具体规律。因此，思维科学的基础科学可有若干分支，如逻辑思维学、形象思维学等。个体思维的累积和集合，构成社会群体的集体思维。研究社会群体集体思维的是社会思维学。它也是思维科学的一门基础学科。
思维是人脑这种最高级物质的机能，人脑思维却可以在一定的程度上为机器和动物所模拟。能够模拟人脑思维的机器就是智能机器。研究智能机器及模拟人脑思维方法与程序的科学被称为人工智能或机器思维学。研究高级动物对人的思维的模拟能力和如何实现这种模拟的科学是动物思维学。不论机器模拟还是动物模拟，都不是人脑思维的原样复制，而是一种变形的模拟。例如智能机器解决问题，它在某些方面(如计算)放大了人脑思维的功能，其效率为人脑所不可及;在另外一些方面(如辨识)则远远落后于人脑的功能。机器和动物模拟人脑思维，有深远的理论意义和实用价值，因此，机器思维学和动物思维学是思维科学的重要分支。
目前思维科学还处于初创阶段，分析的研究远远大于综合的研究，各部门独立的研究甚于跨部门的共同研究，还有待于形成统一的体系。
在当代信息社会里，知识、智力、智慧的重要性日益增长，思维对于知识的产生，对智力和智慧的形成起着关键性作用，因此人们对思维科学的关注也日益增强。思维科学具有广阔的发展前景和取得重大突破的可能性，同时，思维科学的进步必将大大丰富马克思主义的认识论宝库。
学术意义
能不能和有没有必要建立思维科学这个科学技术大部门。关于这个问题的第一部分，能不能的问题，实际是问人的思维有没有规律。如果没有规律那当然不能建立关于思维的科学。从广泛的意义上讲，从唯物主义的思想讲，思维当然有规律，因为思维也是一种客观现象，而一切客观的东西及其运动都有自己的规律，思维当然也不例外。我们还宜再深入地研究一下这个问题，这又可以分两个方面来讲。
可以先从思维是人的中枢神经系统，特别是大脑受外界各种刺激而引起的这一点看。外界各种刺激又是客观世界变化和运动的产物，这些变化和运动是遵循客观世界规律的，即自然界的和社会的规律，所以外界各种刺激也是有它们自己的规律，而不是无缘无故无章可循的。这样，人的中枢神经系统大脑的活动也就当然要有规律，人的思维要有规律。也许有人会问:外界各种刺激有规律就准能说人的思维有规律吗?人脑会不会"别出心裁"?或说因人而异人与人完全不同?这就是又深入一步到答案的第二个方面了:每一个人的脑子在结构和功能方面不见得一模一样，不然就成了机器人，不是活人、真人了。人脑毕竟是亿万年生物进化的结果，遗传是起作用的，从根本上说人脑的结构是完全相同的，人脑受相同的生活经验或相同的社会实践所引起的适应、发展和调整也是相同的，这就从人脑的微观结构方面保证了人的思维的规律性。
当然，不是绝对没有例外。社会上还有由各种不幸造成的病人疯子，疯人的脑子也是物质构成的，他们的思维可能不同于常人可是也一定有它自己的规律，那是精神病的学问了。
以上讲了思维是有规律的，这实际早就是辩证唯物主义结论之一。研究这部分客观规律的学问，思维科学是可以成立的，不管什么种类的思维都不例外。
什么"神灵感应"?没有的事，其还是人脑的功能，叫"人灵感应"吧。现在再来讲有没有必要建立思维科学这个科学技术大部门。这里的一个基本道理是现代科学技术已经发展成为学科林立，分工越来越细，又同时相互关系密切，形成一个整体。是整体就不能不研究整体中的结构、学科之间的联系和相互关系。是整体就是一个系统，而系统一定有清晰的层次和部门性的分系统。所以我们研究现代科学技术的体系结构就要注意找出其中横向的层次和纵向的部门分系统，不然就认不清其中梗概;而如果连体系的梗概都没弄清又怎么能真正理解学科之间的相互关系呢?这也是我不太满意有些评述现代科学技术体系的论文的原因，它们把学科之间的关系搞得很乱，体现不了事物本来具有的结构。我所建议的纵向分法已经在以前阐述过即分为自然科学、社会科学、数学科学、系统科学、人体科学和思维科学六大部门理由已经说过，不再在此重复。
这里我想讲一讲横向层次的划分。我们作这种划分的原则:由于人认识客观世界是为了改造客观世界我们划分层次可以按照是直接改造客观世界，还是比较间接地联系到改造客观世界来划分。其实这种分层法早已在自然科学的近一百多年的实践中逐渐形成。因此也是经验的总结，不是凭空的臆想。在自然科学中，最先形成是理论的层次，即基础科学。至于直接改造客观世界的工程技术.先是作为工艺，不作为科学的;是大约在十九世纪末、二十世纪初才成为科学，在高等院校中讲授了。至于介乎基础科学和工程技术之间的技术科学，它一方面是基础科学的应用，一方面又是不止一门工程技术的理论基础，形成得更晚一些，大约在本世纪二、三十年代。我认为这种层次划分是有道理的，它是普遍适用的，六个大部门都分基础科学、技术科学和工程技术三个层次。三个层次之上，作为人认识客观世界的最高概括，当然应是马克思主义哲学。
总的来说，以上就是现代科学技术的体系结构，其中思维科学是作为一个部门和其他部门并列的，它也说明思维科学内部层次的划分，以及与马克思主义哲学的关系。思维科学作为一个部门这样建立起来了就可以明确上下左右的联系，有利于思维科学内部各学科相互借鉴，促进其发展。这就是建立思维科学这样一个现代科学技术部门的必要性。
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