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留學(xué)資訊！留學(xué)熱門專業(yè)之-計算機科學(xué)專業(yè)（

2019-11-27

　　計算機是一種進行算術(shù)和邏輯運算的機器，而且對于由若干臺計算機聯(lián)成的系統(tǒng)而言還有通信問題,并且處理的對象都是信息,因而也可以說，計算機科學(xué)是研究信息處理的科學(xué)。計算機科學(xué)分為理論計算機科學(xué)和實驗計算機科學(xué)兩個部分。

　　在數(shù)學(xué)文獻中所說的計算機科學(xué)，一般是指理論計算機科學(xué)。實驗計算機科學(xué)還包括有關(guān)開辟計算機新的應(yīng)用領(lǐng)域的研究。

　　科學(xué)領(lǐng)域：

　　作為一個學(xué)科，計算機科學(xué)涵蓋了從算法的理論研究和計算的極限，到如何通過硬件和軟件實現(xiàn)計算系統(tǒng)。CSAB(以前被叫做Computing Sciences Accreditation Board)，由Association for Computing Machinery(ACM)和IEEE Computer Society(IEEE-CS)的代表組成，確立了計算機科學(xué)學(xué)科的4個主要領(lǐng)域：計算理論，算法與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，編程方法與編程語言，以及計算機元素與架構(gòu)。CSAB還確立了其它一些重要領(lǐng)域，如軟件工程，人工智能，計算機網(wǎng)絡(luò)與通信，數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，并行計算，分布式計算，人機交互，機器翻譯，計算機圖形學(xué)，操作系統(tǒng)，以及數(shù)值和符號計算。

　　理論計算機

　　主條目：理論計算機科學(xué)

　　廣義的理論計算機科學(xué)包括經(jīng)典的計算理論和其它專注于更抽象、邏輯與數(shù)學(xué)方面的計算。

　　計算理論

　　主條目：計算理論

　　按照Peter J. Denning的說法，計算機科學(xué)的最根本問題是“什么能夠被有效地自動化?”計算理論的研究就是專注于回答這個根本問題，關(guān)于什么能夠被計算，去實施這些計算又需要用到多少資源。為了試圖回答第一個問題，遞歸論檢驗在多種理論計算模型中哪個計算問題是可解的。而計算復(fù)雜性理論則被用于回答第二個問題，研究解決一個不同目的的計算問題的時間與空間消耗。

　　著名的“P=NP?”問題，千禧年大獎難題之一，是計算理論的一個開放問題。

　　信息編碼論

　　主條目：信息論和編碼理論

　　信息論與信息量化相關(guān)，由Claude E. Shannon創(chuàng)建，用于尋找信號處理操作的根本極限，比如壓縮數(shù)據(jù)和可靠的數(shù)據(jù)存儲與通訊。編碼理論是對編碼以及它們適用的特定應(yīng)用性質(zhì)的研究。編碼(code)被用于數(shù)據(jù)壓縮，密碼學(xué)，前向糾錯，也被用于網(wǎng)絡(luò)編碼。研究編碼的目的在于設(shè)計更、可靠的數(shù)據(jù)傳輸方法。

　　算法

　　算法指定義良好的計算過程，它取一個或一組值作為輸入，經(jīng)過一系列定義好的計算過程，得到一個或一組輸出。算法是計算機科學(xué)研究的一個重要領(lǐng)域，也是許多其他計算機科學(xué)技術(shù)的基礎(chǔ)。算法主要包括數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、計算幾何、圖論等。除此之外，算法還包括許多雜項，如模式匹配、部分?jǐn)?shù)論等。

　　程序設(shè)計理論

　　主條目：程序設(shè)計語言理論

　　程序設(shè)計語言理論是計算機科學(xué)的一個分支，主要處理程序設(shè)計語言的設(shè)計、實現(xiàn)、分析、描述和分類，以及它們的個體特性。它屬于計算機科學(xué)學(xué)科，既受影響于也影響著數(shù)學(xué)、軟件工程和語言學(xué)。它是公認(rèn)的計算機科學(xué)分支，同時也是活躍的研究領(lǐng)域，研究成果被發(fā)表在眾多學(xué)術(shù)期刊，計算機科學(xué)以及工程出版物。 [

　　形式化方法

　　主條目：形式化方法

　　形式化方法是一種特別的基于數(shù)學(xué)的技術(shù)，用于軟件和硬件系統(tǒng)的形式規(guī)范、開發(fā)以及形式驗證。在軟件和硬件設(shè)計方面，形式化方法的使用動機，如同其它工程學(xué)科，是通過適當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)分析便有助于設(shè)計的可靠性和健壯性的期望。但是，使用形式化方法會帶來很高的成本，意味著它們通常只用于高可靠性系統(tǒng)，這種系統(tǒng)中安全或保安(security)是最重要的。

　　對于形式化方法的最佳形容是各種理論計算機科學(xué)基礎(chǔ)種類的應(yīng)用，特別是計算機邏輯演算，形式語言，自動機理論和形式語義學(xué)，此外還有類型系統(tǒng)、代數(shù)數(shù)據(jù)類型，以及軟件和硬件規(guī)范和驗證中的一些問題。

　　并發(fā)，并行和分布式系統(tǒng)

　　主條目：并行性和分布式計算

　　并行性(concurrency)是系統(tǒng)的一種性質(zhì)，這類系統(tǒng)可以同時執(zhí)行多個可能互相交互的計算。一些數(shù)學(xué)模型，如Petri網(wǎng)、進程演算和PRAM模型，被創(chuàng)建以用于通用并發(fā)計算。分布式系統(tǒng)將并行性的思想擴展到了多臺由網(wǎng)絡(luò)連接的計算機。同一分布式系統(tǒng)中的計算機擁有自己的私有內(nèi)存，它們之間經(jīng)常交換信息以達到一個共同的目的。

　　計算機科學(xué)領(lǐng)域的最高榮譽是ACM設(shè)立的圖靈獎，被譽為是計算機科學(xué)的諾貝爾獎。它的獲得者都是本領(lǐng)域最為出色的科學(xué)家和先驅(qū)。華人中首獲圖靈獎的是姚期智先生.他于2000年以其對計算理論做出的諸多“根本性的、意義重大的”貢獻而獲得這一崇高榮譽。

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文章標(biāo)簽：計算機科學(xué)