什么是计算机学科?包括哪两个方面?其核心概念有哪些?

计算机学科的定义是什么？~

　　计算机学科即计算机科学与技术，是研究计算机的设计，制造和利用进行信息获取，表示，存储，处理控制等的理论，原则，方法和技术的学科。
　　计算机学科方法论，是关于计算机学科一般方法的理论。主要有3个方面：学科形态，核心概念，学科方法。
　　学科形态：抽象，理论，设计。
　　核心概念：⑴绑定Binding，⑵大问题的复杂性Complexing of Large Problems，⑶概念和形式模型Concentual and Format Models，⑷一般性和完备性Consistency and Completeness，⑸效率Efficiency，⑹演化Evolution，⑺抽象层次Levels of Abstraction，⑻按空间排序Ordering in Space，⑼按时间排序Ordering in Time，⑽重用Reuse，⑾安全性Security，⑿折衷和结论Tradeoff and Consequences。
　　学科方法：相关的数学方法与系统科学方法。如递归，系统论，信息论等。

计算机科学与技术（Computer Science and Technology）是高校本科专业，属于计算机专业。基本学习年限为四年，并获得工程或理学学士学位；2012年9月，教育部将计算机科学与技术和仿真科学与技术两个专业改为计算机科学与技术专业。计算机科学与技术是集计算机系统和网络于一体的宽口径计算机专业。培养具有良好科学素养、自主学习意识和创新意识、科学与工程相结合的高层次计算机专业工程技术人才。
学习内容上分为理论课程和实践课程，理论课程有：
1.通识类知识：包括人文社会科学、数学和自然科学。人文社会科学知识包括经济、环境、法律、伦理等基本内容。数学和自然科学知识包括高等工程数学、概率论和数理统计、离散结构、力学、电磁学、光学和现代物理学的基本内容。
2.学科基础知识：学科基础知识是指能够培养学生计算思维、程序设计与实现、算法分析与设计、系统能力和解决实际问题等专业基础能力的专业基础知识。建议教学内容涵盖以下知识领域的核心内容：程序设计、数据结构、计算机构成、操作系统、计算机网络和信息管理，包括核心概念、基本原理及相关的基本技术和方法，让学生了解学科发展的历史和现状。
实践课程：有一套完整的实践教学体系来满足教学的需要。主要包括实验课程、课程设计、实习和毕业设计（论文）。四年内的总实验当量不得少于20000行代码。开展科技创新、社会实践等多种形式的实践活动，在各工程单位实习或工作，获得工程经验，基本了解行业情况，包括：
1.软、硬件及系统实验。
2.至少完成2个有一定规模和复杂度的系统的设计与开发。

计算机学科即计算机科学与技术，是研究计算机的设计与制造和利用计算机进行信息获取、表示、存储、处理、控制等的理论、原则、方法和技术的学科。方法论是对计算机领域认识和实践过程中的一般方法及其性质特点、内在联系和变化规律进行系统研究的理论总结。

包括科学和技术2方面。计算机科学侧重于研究现象揭示规律。计算机技术则侧重于研制计算机和研究使用计算机进行处理的方法和技术手段。

计算机学科方法论是对计算机领域认识和实践过程中的一般方法及其性质特点、内在联系和变化规律进行系统研究的理论总结。据研究，其主要内容包括3个形态：

形态

3个形态：抽象过程、理论总结过程、设计过程。

计算机学科：计算机科学与技术属于工学门类里的一级学科，分为三个二级学科：计算机应用，计算机系统结构，计算机软件与理论，每个二级学科下面又分若干研究方向：

计算机应用

1. 人工智能；2. 智能控制机器人；3. 计算机视觉、语音及多媒体信息处理；4. 人工智能、多媒体技术；5. 计算机语言学、机器翻译及自然语言理解；6. 计算机图形学及可视化技术；7. 计算机及VLSI设计自动化。8. 大规模集成 电路与微电子系统计算机辅助设计、微电子学新工艺新器件和新结构集成电路及其物理基础等。9. 计算机网络技术及应用10. 信息安全技术及应用11. 数据库技术、数据仓库技术及应用；12. 并行计算13. 计算机科学理论14. 计算机应用支撑技术；15. 计算机在信息产业中的应用；16. 计算机在制造产业中的应用；17. 各个领域中计算机应用软件的开发技术；18. 计算机集成技术和分布式计算环境 ；19. 仿脑计算理论与仿脑计算机 ；20. 智能信息处理 ；21. 数据和知识管理；22. Web技术软件工程和环境。23. CIMS及其它先进制造技术24. 网络多媒体 25. 操作系统 26. 互联网络下的协同工作环境；27. 实与多媒体技术；28. 工程与过程工程；29. 互联网络体系结构；30. 信息安全技术；31. 容错计算技术；32. 计算机应用工程化；33. 虚拟环境方面；34. IPv6协议的中间件和软件应用；35. 实与多媒体技术；36. 微处理的开发应用研究：嵌入式设备（医疗设备（治癌仪、热疗仪等）、加密机（E1、DDN）等）的开发；研制类比推理部件（可作为独立的类比问题求解系统，也可以嵌入其它人工智能系统）。37. 远程教学；38. 多数据库系统集成技术研究;39. 以Intention形式化为核心的BDI建模；40. 以机器人足球为标准问题的MAS体系结构与合作规划；41. MAS中的策略协作学习；42. 基于多主体技术的Internet信息检索和用户建模43. 机器学习44. 计算智能：* 遗传算法的理论和应用；* 免疫模型与算法的基本原理及其应用；* 人工神经网络的理论和应用;* 网络智能信息检索与数据挖掘。45. 语言信息处理

计算机系统结构

1. 并行/分布处理及高性能计算机系统；2. 先进的计算机结果和网络计算；3. 系统的可重构和可扩展技术；4. 高性能存储系统及处理机同步通信机制；5. 并行编译技术；6. 并行调试技术；7. 并行与分布系统容错性、可用性、可靠性技术；8. 指令及并行处理（ILP）体系结果的理论与技术；9. 对称多处理器（SMP）并行体系结构的理论与技术；10. 机群并行处理体系结构、互连技术、程序设计环境以及计算密集型应用在机群系统中的实现；11. 超常指令字（VLIW）系统结构；12. 多线程机制；13. 并行处理技术；14. 并行算法及环境；15. 并行分布式算法；16. 各种并行与分布式软件、工具与环境；17. 分布式与多机系统新型计算机系统机构及语言；18. 计算机系统体系结构软件仿真环境构建方法研究；19. 当代主流并行机的体系结构模型、存储技术的研究；20. 高性能通信机制与策略的研究；21. 分布式资源管理、故障恢复、进程动态迁移、分布式存取控制技术22. 指令级并行关键技术研究;23. 格点计算模型及体系结构的研究；24. 工作站机群、网络和网格等环境下的并行分布式计算模型；25. 可视化并行程序设计环境；26. 大规模科学与工程计算；27. VLSI 系统机构及RISC技术；28. 芯片设计；29. 计算机支持的协同工作（CSCW）30. 嵌入式技术及其应用；31. 嵌入式系统整体设计方法、技术与应用研究；32. 嵌入式系统软硬件功能分配算法、软硬件协同验证、协同仿真方法研究;33. 嵌入式微处理器设计;34. 嵌入式操作系统;35. 计算网络及其应用；36. 高速互连网络；37. 网络计算环境下的知识处理、网络体系结构、网络管理；38. 多媒体信息在网络中的传输及处理；39. 高速计算机网络和网络服务质量；40. 网络互联、协议测试；41. 网络信息安全；42. 管理信息系统和网络信息检索；43. 新型高性能计算机系统及其软件技术；44. 计算机网络技术及应用；45. 智能卡技术；46. 信息安全与密码；47. 波分复用WDM全光网中的路由及波长分配算法的研究。

计算机软件与理论

1. 软件工程与方法；2. 数据库和知识工程；3. 计算机图形学与计算机辅助设计；4. 数据安全。5. 系统软件（操作系统、编辑系统、实时系统） ；6. 软件工程及环境；7. 分布对象计算；8. 并行及分布式处理；9. 语义理论及应用（自然语言、程序语言） ；10. 推理技术；11. 并行理论；12. 类型理论及应用；13. 计算语义学；14. CAD/CAM技术的理论研究、CAD/CAM系统的软件开发平台研制；15. 工程与科学计算方面，对数值模拟进行的多学科的应用研究；16. 计算机图形学与CAD；17. 群件与网络技术研究；18. 嵌入式数据库；19. 电子商务；20. 计算机网络及信息系统；21. 软件重建工程的理论与技术研究；22. 软件规格说明的形式方法与CASE工具研究。23. 形式化方法：形式语义、代数规范、范畴论、类型论和重写技术等的应用研究；24. 软件系统结构的研究； 25. 程序设计语言的设计于实现．26. 可计算性和计算复杂性；27. 各种高效实用的计算模型；28. 一般难解问题的高效实用算法；29. 面向应用的大尺度难解问题的工程实用算法；30. 工程算法集成和相应软件体系结构；31. 工程算法分析和评价体系等。

下面将会介绍这种计算机学科的一些核心概念问题。念与附加特性相联系，从而使一个抽象概念具体化的过程。

例如，把一个进程与一个处理机、一种类型与一个变量名、一个库目标程序与子程序中的一个符号引用等分别关联起来。

在逻辑程序设计中，用面向对象语言将一个方法与一个消息相关联，从

抽象的描述建立具体的实例。

绑定有时又译为联编、结合等。然而译为绑定既可表音，又能达义，在计算机专业英语的汉译中能达到这一境界的诚然不多。

绑定在许多计算机领域中都存在太多的实例。面向对象程序设计中的多态性特征将这一概念发挥得淋漓尽致。程序在运行期间的多态性取决于函数名与函数体相关联的动态性，只有支持动态绑定的程序设计语言才能表达运行期间的多态性，而传统语言通常只支持函数名与函数体的静态绑定[5]。

还可为绑定找到一个更通俗的实例。将配偶这一抽象概念与某位异性相关联，这一过程称作绑定。指腹为婚是为静态绑定，自由恋爱是为动态绑定。现有的面向对象程序设计语言都不允许离婚或重婚，但在一定程度上允许再婚。 ?

---------------------------------------------------------------------

-----------

Complexity of Large Problems

大问题的复杂性

---------------------------------------------------------------------

-----------

随着问题规模的增长，复杂性呈非线性增加的效应。

这是区分和选择各种方法的重要因素。以此来度量不同的数据规模、问题空间和程序规模。

假如我们编写的程序只是处理全班近百人的成绩排序，选择一个最简单的排序算法就可以了。但如果我们编写的程序负责处理全省几十万考生的高考成绩排序，就必须认真选择一个排序算法，因为随着数据量的增大，一个不好的算法的执行时间可能是按指数级增长的，从而使你最终无法忍受等待该算法的输出结果。

1/8页
软件设计中的许多机制正是面向复杂问题的。例如在一个小小程序中标识符的命名原则是无关重要的，但在一个多人合作开发的软件系统中这种重要性会体现出来;goto语句自由灵活、随意操控，但实践证明了在复杂程序中控制流的无序弊远大于利;结构化程序设计已取得不错成绩，但在更大规模问题求解时保持解空间与问题空间结构的一致性显得更重要。

从某种意义上说，程序设计技术发展至今的两个里程碑(结构化程序设计的诞生和面向对象程序设计的诞生)都是因为应用领域的问题规模与复杂性不断增长而驱动的。

?

---------------------------------------------------------------------

-----------

Conceptual and Formal Models

概念和形式模型

---------------------------------------------------------------------

-----------

对一个想法或问题进行形式化、特征化、可视化和思维的各种方法。 例如，在逻辑、开关理论和计算理论中的形式模型，基于形式模型的程序设计语言的风范，关于概念模型，诸如抽象数据类型、语义数据类型以及用于指定系统设计的图形语言，如数据流和实体关系图。

概念和形式模型主要采用数学方法进行研究。例如用于研究计算能力的常用计算模型有图灵机、递归函数、λ演算等;用于研究并行与分布式特性的常用并发模型有Petri网、CCS、π演算等。

只有跨越了形式化与非形式化的鸿沟，才能到达软件自动化的彼岸。在程序设计语言的语法方面，由于建立了完善的概念和形式模型，包括线性文法与上下文无关文法、有限自动机与下推自动机、正则表达式与巴克斯范式等，所以对任何新设计语言的词法分析与语法分析可实现自动化，典型的软件工具有lex和yacc。

在形式语义方面，虽然操作语义学、指称语义学、公理语义学和代数语义学四大流派均取得不少成果，但语义分析工具目前还仅限于实验室应用。

至于程序设计语言的语用方面，由于严重缺乏概念和形式模型，人们对语言的语用知之甚少，更谈不上什么自动化工具。

?

1、定义
计算机学科即计算机科学与技术，是研究计算机的设计与制造和利用计算机进行信息获取、表示、存储、处理、控制等的理论、原则、方法和技术的学科。方法论是对计算机领域认识和实践过程中的一般方法及其性质特点、内在联系和变化规律进行系统研究的理论总结。

2、分类
计算机学科主要分为三个大的研究方向：计算机系统结构、计算机应用、计算机软件与理论。

3、核心概念
1 ）冯·诺依曼结构计算机的原理
2 ）进程和线程

---

友好区19334114807： 计算机科学都包括什么方面? - ？
诸送苯酰： 包括计算机系统结构、程序系统(即软件)、人工智能以及计算本身的性质和问题的学科.计算机科学是一门包含各种各样与计算和信息处理相关主题的系统学科,从抽象的算法分析、形式化语法等等,到更具体的主题如编程语言、程序设计、软件和硬件等.作为一门学科,它与数学、计算机程序设计、软件工程和计算机工程有显著的不同,却通常被混淆,尽管这些学科之间存在不同程度的交叉和覆盖.

友好区19334114807： 什么是计算机科学 - ？
诸送苯酰： 计算机科学,研究计算机及其周围各种现象和规律的科学,亦即研究计算机系统结构、程序系统(即软件)、人工智能以及计算本身的性质和问题的学科.计算机科学是一门包含各种各样与计算和信息处理相关主题的系统学科,从抽象的算法分...

友好区19334114807： 计算机专业具体指什么,包括什么? - ？
诸送苯酰： 软件开发,电子商务,平面设计,网页设计,等等.

友好区19334114807： 计算机专业包括哪些内容? - ？
诸送苯酰： 1、计算机网络:计算机硬件维护,计算机网络架设,属于硬件类! 2、计算机软件:计算机软件开发,属于软件类! 3、计算机多媒体、动漫、信息管理:计算机软件应用,属于软件类!

友好区19334114807： 计算机专业具体都包括什么? - ？
诸送苯酰： 计算机科学与技术类:计算机科学(技术或教育)、各类(计算机)软件技术(工程)、各类(计算机)网络技术(工程)、各类(计算机)数据库(技术)、各类(计算机)信息科学(工程或技术)、各类(计算机)信息管理(或应用)、...

友好区19334114807： 计算机技术包括哪些? - ？
诸送苯酰： 计算机类专业大类包括四个本科专业:计算机科学与技术、网络工程、软件工程、数字媒体技术.其中,计算机科学与技术专业培养计算机软硬件设计和计算机应用的专门人才;网络工程专业培养网络工程技术方向的专门人才;软件工程专业培养软件工程技术和软件工程管理方向的专门人才

友好区19334114807： 计算机包括什么专业?？
诸送苯酰： 包括:电子与通信工程、应用电子技术、电子科学与技术、计算机科学与技术、通信工程、电子信息工程、微电子技术.在开设学科以软件和系统开发方向主的计算机相关学科,该类学科专业知识以网络方面的应用为主,主要包括:多媒体与网络技术、计算机网络技术、计算机与邮政通信、计算机辅助机械设计、计算机与信息管理、电子商务、网络工程、计算机应用及安全管理、网络与信息安全、互联网广告设计、计算机网络与软件应用、网络技术与信息处理、信息管理与信息系统、计算机软件、计算机及应用、通信技术、计算机通信、电子与信息技术.

友好区19334114807： 计算机专业分类 - ？
诸送苯酰： 计算机专业主要方向: 1 软件开发(主要专业:计算机科学与技术,软件工程等),就是编写代码,开发程序.有多种开发语言C/C++,JAVA,C#等. 注:系统开发,网络编程和大型游戏还是需要学好C/C++(个人认为较难点),手机游戏需要...

友好区19334114807： 计算机专业主要学什么,有哪些专业设置?？
诸送苯酰： 一、计算机专业到底学什么?计算机专业类包括计算机科学与技术、软件工程、网络工程、信息安全等七八个专业.其中,最核心、最基础的专业就是计算机科学与技术,也是各院校计算机系招生的主要专业(也有很多院校按计算机大类招生)...

友好区19334114807： 计算机类专业包括哪些专业 哪个专业好 - ？
诸送苯酰： 计算机专业包括计算机科学,主要是计算机软件,计算机硬件和计算机应用.还有一些交叉科学,计算机通信,5G通信和手机,计算图形学,网络游戏和门户网站的开发,人工智能,软件工程,包括一些软件外包的项目开发等.每个专业都各有特点,关键靠自己.