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第5部分

计算机222-第5部分

小说: 计算机222 字数: 每页4000字

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(5)程序设计语言理论: (Theory of programming language)
研究书写计算机程序语言的学科。
主要内容:研究语法,语义,语用以及程序设计语言的优劣。   
(6)人工智能:
  我国人工智能创始人之一,北京科技大学涂序彦教授对人工智能这样定义:人工智能是模仿、延伸和扩展人与自然的智能的技术科学。在美国人工智能官方教育网站上对人工智能作了如下定义:Artificial Intelligence; or AI for short; is a bination of puter science; physiology; and philosophy。 AI is a broad topic; consisting of different fields; from machine vision to expert systems。 The element that the fields of AI have in mon is the creation of machines that can 〃think〃。
研究的问题:
(1)符号主义: (符号学派)
符号计算与程序设计基础
知识表达方法 :知识与思维,产生式规则,语意网络,一阶谓词逻辑
问题求解方法:搜索策略,启发式搜寻,搜寻算法
问题规约方法
谓词演算:归结原理,归结过程
专家系统:建立专家系统的方法及工具
(2)联接主义(神经网络学派)
神经网络学派通过研究模拟生命神经组织的工作状况,力求突破人工智能的一些前沿问题。1988年美国权威机构指出:数据库,网络发展呈直线上升, 神经网络可能是解决人工智能的唯一途径。
'二'系统:
(7)体系结构:
  众所周知计算机界的摩尔定律:计算机硬件性能每18个月翻一番,现在基本上还可以保持这个速度,高计算机体系结构需要大量的人力物力,我们国内只有清华,国防科大,哈工大搞这方面的工作。
目前的新型计算机有:光计算机,量子计算机 ,生物计算机。
(8)网络与通讯:
   目前美国已经铺遍了第二代英特尔网,用于远程教学,远程诊断(如机械诊断)我国第二代Inter网上的协同国家重点实验室的评估由北航软件所负责单位,关于具体的研究内容我们在今后的文章会涉及。
(9)面向对象:(OOA;OOD;OOP)
设计类及由类构造程序的方法与过程,用计算机对象模拟现实世界对象。
(10)约束程序设计:
含有变量的关系表达式称为约束。
(11)软件工程:
应用计算机科学,数学及管理科学等原理,开发软件的工程学科
CMM划分将软件工程的等级划分为0—9级,中国的软件设计处于3级
(12)软件质量控制:
软件质量:反映软件系统或软件产品满足明确或隐含需求能力的特性总和。
(13)实时系统与嵌入式系统 :
实时系统:时间标准完全等于系统原模型的系统。  
嵌入式系统:作为一个信息处理部件嵌入到其他系统当中的系统。
(14)数据库系统( Database System) 
简称 DBS。DBS是实现有组织地、动态地存储大量相关的结构化数据,方 便各类用户 使用数据库的计算机软件/硬件资源的集合。
即采用了数据库技术的计算机系统。
(15)大规模计算中的I/O
在大规模计算中实现计算机主机与外围设备进行信息交换的技术。
'三'计算机应用:
(16)科学与工程计算:
这个范围很广,简单说说就有: 生物信息处理 ,天气预报等等
(17)电子商务与数字化图书馆
(18)人机交互: 三维虚拟现实:应用方面比较突出的比如说外科手术
(19)计算机教育:用于教学,培养计算机人才
关于未来的计算机究竟向何方向发展,我们不妨了解一下,中国科学院前不久对中国计算机科学发展趋势作出了如下论断: 概括起来即是:MMOON
即:超大规模计算机+多媒体处理能力+开放式的系统结构+面向对象+网络上的计算将会创造一个人机和谐的计算环境。
下面再谈谈计算科学研究的主线,看看对大家有没有一定的启发:从最底层往上谈起 


应用层: 



移动计算与全球定位 计算机自动控制 计算机辅助制造 计算机集成制造系统
机器人学 计算可视化与虚拟现实 数据与信息检索 计算机创作 计算机网络应用软件
科学计算 多媒体信息系统 计算机辅助设计 信息管理与决策系统 自然语言处理
模式识别与图像处理技术 计算机图形学 计算几何 人工智能与知识工程
数据表示与存储 网络与开放系统互连标准 软件测试技术 人机工程学(人机界面) 


计算科学专业基础层: 



软件开发方法学:软件工程技术,程序设计方法学,软件开发工具和环境,软件开发规范
编码理论 密码学 计算机体系结构 程序理论 数据表示理论与数据库系统
电子计算机系统基础 计算机接口与通信 计算机网络与数据通信技术 自动推理
故障诊断与器件测试技术 容错技术 汇编技术 操作系统 高级语言程序设计
数字系统设计 符号计算与计算机代数 数据结构技术 算法设计与分析 编译与解释技术 


计算科学基础层: 



控制论基础 数字系统设计基础 信息论基础 网论(Petri网理论等) 形式语义学
框图理论 算法理论 可计算性(递归论) 计算复杂性 程序设计语言理论
计算模型(各种抽象机) 模型论与非经典逻辑 公理集合论 形式语言与自动机 


数学与物理层: 



光电子技术基础 电路基础 电子线路基础 数字与模拟电路基础 数值分析与计算方法
大学物理学 函数论基础(复变函数,演算,泛函分析) 泛代数 概率论与数理统计
常微分方程 偏微分方程 集合论与图论 组合数学 抽象代数 数理逻辑基础
空间解析几何 数学分析 布尔代数 高等代数 数论
  
  前些阵子发表的《计算机科学与技术学习反思录》引起了一些同学的思索,也收到了很多来信,大家把问题都集中在了到底计算机能干什么,计算机科学研究的领域到底有多宽,我自知没有能力回答这样的问题,只是就我所知的范围作了简单的介绍。谈及这么大的题目就像原来写的那篇《计算机科学与技术学习反思录》,乃是万言难尽,可以写书,甚至可以出书系,然而我觉得只要大家在开始的时候有个概要性的了解,文中方方面面都有所涉及,但是都是概念性的介绍,也是限于篇幅的考虑,我的观点就是以后学到什么看什么,站在高出以后愿意向什么方向看就向什么方向看,但首先要站得高一点,我们思考清楚以后,需要更多就的是去做,而不再是去想了,虽然这个想的过程会很长,但是我们要先想清楚,不要让我们的学习与研究输在起点之上,最后祝大家在计算机科学与技术的学习道路上学业有成。 


Bibliography:在讨论计算机科学研究主线部分,出自赵致卓先生《计算科学导论》一书,特此说明。
 




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