计算机科学与技术综述.ppt

一、计算机科学与技术的奋斗宗旨 二、什么是计算机科学 三、什么是计算机技术 四、计算机科学与技术的关系 五、什么是计算机应用 六、计算机科学与技术专业 一、奋斗宗旨 计算机科学与技术学科是一门创造性很强、涉及人类一切活动领域的综合性学科。其宗旨是： 通过不断地实践和科学研究，创造出有利于人类生存与发展、性能更高的自动化电子装置和相应软件，逐步用由数字装置控制的自动化机械代替体力劳动，用智能化软件控制的电脑代替人脑的同时，通过信息的获取、处理、加工和控制，为人类带来更多的物质财富和精神享受。 计算机学科发展与世界上一切伟大事业一样，也经历过挫折和失败，但最终由于找到了一个正确的指导思想而发展起来，以至有了今天的成就。 17世纪有一个伟大的科学家，他不仅与牛顿同时创立了微积分学，而且还提出了如下设想： 如果能够建立一种符号化体系来表示人类的思维，并能找到模拟人类思维的演化方法，那么就可以对人类的思维进行推理。 这个人就是莱布尼兹！ 在莱布尼兹的设想里蕴含了这样一个命题： 如果莱布尼兹的设想是成立的，那么就可以制造一种机械装置来对人类思维进行推理。 为了这一命题，从17世纪到19世纪30年代初，许多人为之做了大量的工作，但都不能从理论上证明这个命题。 1936年英国有一个年青人围绕莱布尼兹的设想，证明了这样一个命题： 可制造一种十分简单但运算能力极强的计算装置，用来计算所有能想象得到的可计算函数。 1938年他果真制造出了这样的一种计算装置。 这个人就是被誉为人工智能之父的图灵！ 后人也把他制造的计算装置称为图灵机。 图灵机被公认为现代计算机的原型，这台机器可以读入一系列的零和一，这些数字代表了解决某一问题所需要的步骤，按这个步骤走下去，就可以解决某一特定的问题。 在图灵看来，这台机器只用保留一些最简单的指令，一个复杂的工作只用把它分解为若干最简单的操作就可以实现。他相信有一个算法可以解决大部分问题，而困难的部分则是如何确定最简单的指令集，怎么样的指令集才是最少的，而且又能顶用，还有一个难点是如何将复杂问题分解为若干简单操作并把它们指令化的问题。 图灵机问世以后，立即引起了英国和美国军方的注意，他们在图灵机的基础上来研制用于军事用途的计算装置，即计算机。 1944年1月英国研制了世界上第一台“巨人”计算机，用以破译德军密码。 1946年2月美国在 “巨人”计算机的基础上研制了ENIAC 计算机，用以弹道计算。 但这两台计算机的不足之出是： 没有真正的存储器，只有若干个暂存器，它的程序是外插型的，指令存储在计算机的其他电路中。这样，解题之前，必需先相好所需的全部指令，通过手工把相应的电路联通。这种准备工作要花几小时甚至几天时间，而计算本身只需几分钟。计算的高速与程序的手工存在着很大的矛盾。 为了解决计算的高速与程序的手工存在着很大的矛盾这一问题，1945年美国一位青年人提出了制造电子计算机和程序设计的新思想 ： 计算机应由五个部分组成，包括：运算器、逻辑控制装置、存储器、输入和输出设备。计算机的指令应采用二进制，逻辑代数应是逻辑电路的分析的主要方法。这是计算机发展史上一个划时代的思想，它向世界宣告：电子计算机的时代开始了。 而提出这一思想的年青人就是： 被称为“计算机之父”的美籍匈牙利数学家冯·诺依曼。 上一世纪60年代之后，一方面人们开始不满足于让计算机仅仅进行科学计算和简单的符号处理，而想让计算机具有更强的逻辑运算和图形图像的符号处理能力，从而真正能够模拟人类思维，真正能够在计算机上进行采集、编辑、制作、操纵、人机交互式的展示具有图、文、声、并茂的现实虚拟世界； 另一方面不满足在单一计算机上的操作，而想在多个计算机上的同时操作，实现计算的互联和相互通讯。这些想法的出现，酝酿着计算机多媒体时代、网络时代、和智能时代即将开始。 建立在心理学刺激反应模型基础上的物理符号系统的形成，标志着计算机学科发展进入了一个崭新的阶段，即从以模拟机和智能软件并行开发为主的研究方向，逐步过渡到以智能软件为主、数字机硬件更新和完善为辅的研究方向，并由此利用智能计算来研究图像的压缩与解压缩问题、利用智能计算来解决计算机的互联问题。 到了上一世纪80年代之后随着上述两个问题的解决，才形成了今天这样的一个信息时代。 在计算机科学与技术发展的过程中，人们发现：现实世界中多数问题不是数字计算，而是符号处理。那