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    计算机

     

    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。计算机科学分为理论计算机科学和实验计算机科学两个部分。后者常称为“计算机科学”而不冠以“实验”二字。前者有其他名称,如计算理论、计算机理论、计算机科学基础、计算机科学数学基础等。数学文献中一般指理论计算机科学。

    计算机是一种进行算术和逻辑运算的机器,而且对于由若干台计算机联成的系统而言还有通信问题,并且处理的对象都是信息,因而也可以说,计算机科学是研究信息处理的科学。计算机科学分为理论计算机科学和实验计算机科学两个部分。在数学文献中所说的计算机科学,一般是指理论计算机科学。实验计算机科学还包括有关开辟计算机新的应用领域的研究。 

    计算机科学的大部分研究是基于“冯·诺依曼计算机”和“图灵机”的,它们是绝大多数实际机器的计算模型。作为此模型的开山鼻祖,邱奇-图灵论题(Church-Turing Thesis)表明,尽管在计算的时间,空间效率上可能有所差异,现有的各种计算设备在计算的能力上是等同的。尽管这个理论通常被认为是计算机科学的基础,可是科学家也研究其它种类的机器,如在实际层面上的并行计算机和在理论层面上概率计算机、oracle 计算机和量子计算机。在这个意义上来讲,计算机只是一种计算的工具:著名的计算机科学家 Dijkstra 有一句名言“计算机科学之关注于计算机并不甚于天文学之关注于望远镜。”
     
    作为一个学科,计算机科学涵盖了从算法的理论研究和计算的极限,到如何通过硬件和软件实现计算系统。CSAB(以前被叫做Computing Sciences Accreditation Board),由Association for Computing Machinery(ACM)和IEEE Computer Society(IEEE-CS)的代表组成,确立了计算机科学学科的4个主要领域:计算理论,算法与数据结构,编程方法与编程语言,以及计算机元素与架构。CSAB还确立了其它一些重要领域,如软件工程,人工智能,计算机网络与通信,数据库系统,并行计算,分布式计算,人机交互,机器翻译,计算机图形学,操作系统,以及数值和符号计算。
     
    计算机系统可划分为软件系统与硬件系统两大类。
    硬件
    结构控制和指令系统
    算法和逻辑结构
    存储器结构
    冯·诺伊曼结构
    哈佛结构
    输入/输出和数据通信
    数字逻辑
    逻辑设计
    集成电路
    计算机系统组织
    计算机系统结构
    计算机网络
    分布式计算
    网络安全
    计算机系统实现
    软件
    系统软件
    操作系统
    编译器
    应用软件
    计算机游戏
    办公自动化
    网络软件
    CAD软件
    计算机程序
    程序设计和程序设计实践
    面向对象技术
    程序设计语言
    软件工程
    软件复用
    驱动程序
    计算机模拟
    程序设计方法学
    数据和信息系统
    数据结构
    数据存储表示
    数据加密
    数据压缩
    编码与信息论
    文件
    信息系统
    管理信息系统
    决策支持系统- 专家系统
    数据库
    信息存储和数据存取
    信息交互与表达
    主要的研究领域
    形式化基础
    逻辑学
    谓词逻辑
    模态逻辑
    时序逻辑
    描述逻辑
    数学
    泛代数
    递归论
    模型论
    概率论和数理统计
    逻辑代数
    布尔代数
    离散数学
    组合数学
    图论
    网论
    信息论
    理论计算机科学
    形式语言
    自动机
    可计算性
    算法
    计算复杂性
    描述复杂性
    编译器
    程序设计理论
    信息论
    类型理论
    指称语义
    微程序
    遗传算法
    并行计算
    计算方法学
    人工智能
    机器翻译
    计算机图形学
    图像处理与计算机视觉
    模式识别
    语音识别
    文字识别
    签名识别
    人脸识别
    指纹识别
    仿真与建模
    数字信号处理
    文档与文本处理
    计算机应用
    数值计算
    数值分析
    定理机器证明
    计算机代数
    工程计算
    计算机化学
    计算机物理
    生物信息论
    计算生物学
    非数值计算
    工厂自动化
    办公室自动化
    人工智能
    信息存储与检索
    符号语言处理
    计算机辅助科学
    计算机辅助设计
    计算机辅助教学
    计算机辅助管理
    计算机辅助软件工程
    机器人学
    多媒体技术
    人机交互
    电子商务
    特定技术
    测试基准
    机器视觉
    数据压缩
    软件设计模式
    数字信号处理
    文件格式
    信息安全
    国际互联网络
    超大规模集成电路设计
    网络传输协议
    网络处理器技术
    整数运算器
    浮点运算器
    矩阵运算处理器
    网格
    计算科学史
    计算机历史
    软件业历史

     

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