计算机科学导论论文212

好东西呀

计算机科学导论论文

刘业飞

（河北工业大学计算机学院，计103班 10263）

摘要：计算机科学与技术不仅是一门学科与技术，特别是internet 出现和广泛应用，它已经形成新型的人类社会的IT生态环境，全球的新型的文明形式。文中讨论了科学及其发展方向，并具体阐述了计算机部分分支的发展方向，并概括了学习计算机的方法。

关键字：计算机 算法 数学 方向

1引言

如何认知计算学科，有着不少争论。1984年7月，美国计算机科学与工程博士单位评审部的领导们，在犹他州召开的会议上对计算认知问题进行了讨论。这一讨论以及其他类似讨论促使（美国）计算机协会（ACM）与（美国）电气和电子工程师学会计算机分会（IEEE/CS）于1985年春联手组成任务组，经过近4年的工作，任务组提交了在计算教育史上具有里程碑意义的“计算作为一门学科”（Computing as a Discipline）报告，报告论证了计算作为一门学科的事实，回答了计算学科中长期以来一直争论的一些问题，并将当时的计算机科学、计算机工程、计算机科学和工程、计算机信息学以及其他类似名称的专业及其研究范畴统称为计算学科。计算机科学是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。

2计算机的发展

算盘时代：

这一阶段出现了表示语言和数字的文字及其书写工具，最主要的计算工具是算盘。 机械时代：

这一时期计算装置的特点是借助于各种机械装置齿轮杠杆等自动传送（十进位），而机械装置的动力则来自计算人员的手。

第一代计算机 1946年-1957年：

1946年世界上第一台电子计算机 ENIAC（Electronic Numerical Integrator And Computer，读作“埃尼阿克”）在美国宾夕法尼亚大学研制成功。

第一代电子计算机主要特点：利用真空管制造电子元件，利用穿孔卡作为主要的存储介质，体积庞大，重量惊人，耗电量大。

第二代计算机 1958年~1964年：

使用用晶体管的计算机被称作第二代计算机。和真空管计算机相比，晶体管计算机无论是耗电量还是产生的热能都大大降低，而可靠性和计算能力则大为提高。主存储器均采用磁心存储器，磁鼓和磁盘开始用作主要的辅助存储器。

第三代计算机 1965年~1975年：

使用集成电路代替晶体管，使用硅半导体制造存储器。广泛使用微程序技术，简化处理

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机设计。系列化通用化和标准化是这一时期计算机设计的基本思想。

第四代计算机 1972年~至今：

大规模、超大规模集成电路迅速代替中小规模集成电路。 产生了微处理器和微型计算机 。产生了字长4位、8位、16位、32位和64位的微型计算机，计算机的性能迅速提高。 未来新一代的计算机：

生物计算机、量子计算机、光子计算机、超导计算机。

3计算机科学的分支学科：

1计算机科学。计算机科学包括计算的理论、算法和实现，以及机器人技术、计算机视觉、智能系统、生物信息学和其他新兴的有前途的领域。计算机科学是计算各学科的基础。

2计算机工程。计算机工程是对现代计算系统和由计算机控制的有关设备上的软件与硬件的设计、构造、实施和维护进行研究的学科。

3软件工程。软件工程是指以系统、学科、定量的方法，把工程应用于软件的开发、运行和维护；同时，展开对上述过程中各种方法和途径进行研究的学科。

4信息系统。信息系统是指如何将信息技术的方法与企业生产和商业流通结合起来，以满足这些行业需求的学科。

5信息技术。信息技术从广义上来说，它包括了所有计算技术的各个方面，在此专指作为一门学科的信息技术。它侧重在一定组织及社会环境下，通过选择、创造、应用、集成和管理的计算技术来满足用户的需求。

4计算机科学涉及的主要领域：

计算机科学的的几个分支领域包括：数值和符号计算、算法和数据结构、体系结构、操作系统、程序设计语言、软件方法学和工程、数据库和信息检索、计算理论、人工智能和机器人学等。

4.1.数值和符号计算

数值和符号计算研究的是有效和精确地求解由数学模型所导出方程的一般方法。基本问题包括：怎样才能按照给定精度很快地接触给定类型的方程；怎样对方程进行符号运算，例如积分、微分和化简为最小项等；怎样把这些问题的回答加入到有效的可靠的、高质量的数学软件包中去。

4.2体系结构

体系结构主要用于研究的是将硬件和软件组织成有效和可靠系统的方法。基本问题包括：什么是在一个机器中实现数据处理、存储和通信的最好办法？如何设计和控制大型计算系统并且使它们能过在有错误和故障的情况下完成预期的工作？什么类型的体系结构能过使许多处理器单元有效地协同工作，实现并行计算？怎样测试度量计算机的性能？

4.3操作系统

操作系统研究的是允许多种资源在程序执行中有效配合的控制机制。基本问题包括：在计算 机系统运行的各级上可见的对象和允许的操作是什么；每一类资源允许有效使用的最小操作集是什么；怎样组织接口，使得用户 …… 此处隐藏：3370字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……