计算机222-第4部分
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There must be one out of three who can be your teacher。 In our team we say： Every person is your teacher。
Help those who have problems。 Use the group working spirit to overe all the difficulties。
There is no need to explain it。 As the old saying： Two heads are better than one。 We always find it difficult to solve all the problems just by oneself。
Praise them who have got some improvement。
In our team； I always praise the members when they have finished something or just solved one problem； and they think that it is interesting and gains a lot。 Because they can see their efforts。
Say something if needed。
这个是一次软件大赛当中的体会，和大家也做个交流，不过不能再说了，软件工程学说起来写本2000页的书一点也不多，恕我才疏学浅，不再做过多论述了。
＇4＇谈谈学习态度的问题
关于计算机技术的学习我想是这样的：学校开设的任何一门科学都有其滞后性，不要总认为自己掌握的某门技术就已经是天下无敌手了，虽然现在Java；VB；C；C＋＋用的都很多，怎能保证没有被淘汰的一天，我想平台的诞生和X#语言的初见端倪完全可以说明问题。换言之，在我们掌握一门新技术的同时就又有更新的技术产生，身为当代的大学生应当有紧跟科学发展的素质。举个例子，就像有些同学总说，我做网页设计就喜欢直接写html，不愿意用什么Frontpage；Dreamweaver。能用语言写网页固然很好，但有高效的手段你为什么不使呢？仅仅是为了显示自己的水平高，unique？ 我看真正水平高的是能够以最快的速度接受新事物的人。高级程序设计语言的发展日新月异，今后的程序设计就像人们在说话一样，我想大家从xml中应是有所体会了。难道我们真就写个什么都要用汇编，以显示自己的水平高，真是这样倒不如直接用机器语言写算了。反过来说，想要以最快的速度接受并利用新技术关键还是在于你对计算机科学地把握程度。当然有一点我们必须指出，就是对于新技术要辩证得看，不能盲从。
计算机技术牵扯的内容更为广泛些，一项一项说恐怕没个一年半载也说不清。我只想提醒大家的还是那句话，技术与科学是不能分家的，学好了科学同时搞技术，这才是上上策。犹如英语，原先人们与老外交流必须要个翻译，现在满马路的人都会说英语。就连21世纪英语演讲比赛的冠军都轮不到英语系的学生了。计算机也是一样的，我们必须面对的一个现实就是：计算机真就只是一个工具，如果不具备其它方面的素养，计算机系的学生虽然不能说找不到工作，不过总有一天当其他专业性人才掌握了计算机技术后将比我们出色许多。原因就在于计算机解决的大都是实际问题，实际问题的知识却是我们少有的。单一的计算机技术没有立足之地。
我想是时候指出：学习每一个课程之前，都要先搞清这一课程的学习目的。这一学科的应用领域。据我自身所了解到的同龄同学和低年级的同学的学习状况：他们之中很少有人知道学一个学科的学习目的，期末考试结束了也不知道学这科做什么用。这就失去了读计算机科学的意义。当然这与现存的教育思想不能说一点关系都没有。
总的来说，从教育角度来讲，国内高校的课程安排不是很合理，强调理论，又不愿意在理论上深入教育，无力接受新技术，想避开新技术又无法避得一干二净。我觉得关键问题就是国内的高校难于突破现状，条条框框限制着怎么求发展。我们虽然认识得到国外教育的优越性，但为什么迟迟不能采取行动？哪怕是去粗取精的取那么一点点。我们需要改变。从我们自身角度来讲，多数人4年下来既没有学习计算机科学的学术水平，也没有学习计算机技术的那种韧劲。在我刚上大一时，我的计算机科学入门导师，淮北煤炭师范学院王爱平教授曾经对我说过这样一番话：〃当你选择了计算机这一门科学，就意味着你踏上了一条不归路，就意味着你一生都要为之奋斗……你的身后是悬崖，只有向前走，不能往后退。〃
有些同学说按照这样学习学的东西太多，有的未见得有用，我想打个形象的比方：学校学出来的人都是一个球体，方方面面的知识都应具备。可是社会上需要球体的地方很少，反而需要的是砖和瓦，即精通某一行的人才。但是对于同等体积的物体，用球体来改造是最方便最省事的。学校的学生很多，为了能够使更多的学生来适应这个社会，学校也就不得以把所有的学生都打造成一个球体，然后让社会对这些学生进行再加工，成为真正能够有用的人才。即使你非常清楚自己的将来要干什么，并且非常下定决心要走自己的路，这一步你也必须走，世界是在不断变化的，你不能预料未来。想清楚，努力去干吧！
计算机科学博大精深，我只是个初学者。前面的路还长，计算机科学需要我们为之奋斗。。。。。。学习计算机科学需要韧性，更需要创新，需要激情。深刻学习理论知识，勇于接受新技术的挑战，这才是我们这一代人应具有的素质。最后送大家一句话〃Wake up every day with a feeling of passion for the difference technology will make in people's life！〃。
补充日期： 2004…10…23 01：19：06
计算机科学研究的内涵与外延
撰文： 曾毅
最后更新2004年3月11日
声明：本文力图介绍计算机科学研究范畴的概要情况，以对学习和研究计算机科学的读者有一个引论性的介绍，内容将随笔者学习深入与计算机科学发展而更新。
要想学好计算机科学，我们认为首先要对计算机科学研究的内涵与外延至少有一个概要性的了解。对于刚刚入学的计算机系学生以及虽然学习了很长时间的计算机，但是还是觉得很迷茫的学生来说，究竟计算机科学研究的是什么大部分人可能还不清楚，本文着力论述计算机科学的研究范畴，以对同学们有所启发。
谈到计算机的历史中对计算机科学方向性的确定最应当提的就是美国计算机协会，1946年，美国在华盛顿哥伦比亚大学成立了美国计算机协会ACM（Association for puting Machinery）他们对计算机学科的发展做出了前瞻性的预测：将计算机学科的发展方向分为三个部分：
＇一＇计算机基础问题的研究：
（1）计算理论： （theory of putation）
计算理论是关于计算和计算机械的数学理论。
主要内容包括：
1。算法（algorithm）：解题过程的精确描述
2。算法学（algorithmics）：系统的研究算法的设计，分析与验证的学科
3。计算复杂性理论（putational plexity theory）：用数学方法研究各类问题的计算复杂性学科。
4。可计算性理论（putability theory）：研究计算的一般性质的数学理论。
5。自动机理论（automata theory）：以研究离散数字系统的功能和结构以及两者之关系为主要 内容的数学理论。
6。形式语言理论：用数学方法研究自然语言和人工语言的语法理论。
（2）计算几何学 ：（putational geometry）
研究几何外形信息的计算机表示，分析和综合的新兴边缘学科，它是计算机辅 助几何设计（CAGD）的数学基础。
主要内容如：
1。贝塞尔曲线和曲面 2。B样条曲线和曲面 3。孔斯曲面
（3）并行计算问题 ： （parallel putation）
所谓并行计算就是 “同时执行”多个计算问题
他的延伸学科有：
并行编译程序（parallel zing pilers）
并行程序设计语言（parallel programming language ）
并行处理系统（parallel processing system）
并行数据库（parallel database）
并行算法（parallel algorithm）
（4）形式化方法（formal method）
建立在严格数学基础上的软件开发方法。软件开发的全过程中，从需求分析，规约，设计，编程，系统集成，测试，文档生成，直至维护各个阶段，凡是采用严格的数学语言，具有精确的数学语义的方法，都称为形式化方法。
（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
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