深入学习《大学计算机》系列之第1章 1.3节——计算机科学的知识领域

一.欢迎来到我的酒馆

????????第1章 1.3节，计算机科学的知识领域。

二.计算机科学的知识领域

????????什么是计算机科学？什么是计算机学科？计算机科学包含哪些知识领域？
????????本节内容偏理论，主要讨论一些计算机问题。

1.什么是计算机科学

????????先来看看计算机科学的定义，计算机科学（Computer Science ，CS）是研究计算机及其周围各种现象和规律的科学，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。看一遍定义还是很难理解什么是计算机科学。为了方便理解，我们可以提取出两个关键词：计算机、科学。计算机对于我们学计算机专业的同学来说，是再熟悉不过了。我们现在的生活无时无刻都在使用到计算机，无论是大到航空航天领域，还是小到我们穿的T恤，计算机改变了我们生活几乎所有的方面。计算机是一种工具，借助计算机可以给我们带来极大的便利；科学，是一种知识体系，由实践检验无限趋近于真理的一种知识体系。我们再把它们组合起来，计算机科学，就是基于计算机这门工具而形成的一种知识体系。
????????我们可以简单的做个比喻，方便我们更好地理解什么是计算机科学。我们以盖房子为例，盖房子是基础，只有把房子盖好，我们才能给房子专修、准备家具、修路等等。在这个过程中，盖房子就可以理解为计算机科学，它是基础。有了基础，我们可以给房子里定制各种各样的家具，这个家具可以理解为软件工程，我们可以基于计算机科学定制出各种各样的软件程序。盖好了房子，我们总不能一直待在家里，需要和外界联系，访问亲朋好友，也就是给房子修路，这里修路可以理解成计算机网络。有了计算机网络，我们与外界的联系就更加便捷。

????????计算机科学分为：理论计算机科学和实验计算机科学。下面列出了理论计算机科学和实验计算机科学包含的领域。实验计算机科学主要关注的是控制原理与系统实现，这是计算机应用领域需要关注的问题。

• 计算机科学
  • 理论计算机科学
    • 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
  • 实验计算机科学
    • 控制原理
    • 系统实现

2.什么是计算机学科

????????我们先来看一下计算机学科的定义，了解什么是计算机学科。计算机学科是一门研究计算机的设计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。计算机学科包含两个方面：计算机科学、计算机技术。计算机科学侧重于研究现象和揭示规律。而计算机技术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。我们现在的生活无时无刻都在进行信息的获取，如刷短视频、看新闻、浏览网页等等都是信息的获取，信息的表示、存储、处理和控制则更是我们现在关注的话题，我们现在任何的学科都离不开信息的获取、加工处理存储等等。计算机学科包含了两个部分：计算机科学、计算机技术。

????????学科很好理解，就是一门课程，这门课程主要是讲与计算机科学相关的话题。计算机学科3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。计算机系统结构关注的是系统结构、并行体系、嵌入式体系、信息安全机制。比如说现在的智能家具就是利用了嵌入式的思想，如智能扫地机器人，一键轻松实现自动扫地，它为什么会这么智能，就是它里面嵌入了一个芯片，这个芯片里写入了一些程序、代码、自动控制等。计算机应用关注的是人工智能、语言学、图形学、数据与知识管理、平台支持。计算机软件与理论主要关注的是软件工程与方法、分布对象计算、计算语义学、可计算性和计算复杂性、程序设计语言的设计与实现、各种高效实用的计算模型、一般难解问题的高效实用算法、面向应用的大尺度难解问题的工程实用算法。

3.计算机科学包含哪些知识领域

????????计算机科学包含的知识领域，这个领域看上去比较大，主要包含以下内容：

• 离散结构(Discrete Structures-DS)
• 程序设计基础(Programming Fundamentals-PF)
• 算法和复杂性(Algorithms & Complexity-AC)
• 程序设计语言(Programming Language-PL)
• 计算机结构与组织(Architecture & Organization-AR)
• 人机交互(Human-Computer Interaction-HC)
• 智能系统(Intelligent System-IS)
• 信息管理(Information Management-IM)
• 数值计算科学(Computational Science-CN)

三.总结

1.计算机科学的知识领域
主要内容：
什么是计算机科学？计算机科学是一门研究计算机这门工具而总结的一种知识体系。
什么是计算机学科？使用计算机这门工具形成的一门理论、技术、方法的学科。
计算机科学的知识领域？计算机科学包含的知识领域非常广泛，包括离散结构、程序设计基础、算法和复杂性等。