计算机科学概述
计算机科学与技术专业描述
计算机科学与技术专业描述
计算机科学与技术专业是一种利用计算机系统解决问题，并开发应用软件的新兴专业。
它是一门应用全面的多学科融合的学科，涵盖了计算机科学、软件工程、算法、网络技术、信息安全技术、系统集成、电子商务等多个领域的知识。
该专业的学生既需要掌握有关计算机系统的基础知识，又要学习软件开发的基本理论，以及基于数字和非数字技术的知识。
学习该专业的学生还可以获得他们未来从事计算机技术工作所需要的综合技能。
计算机科学与技术专业的学习课程通常包括：计算机程序设计、数据库系统原理、数据结构、计算机系统结构、计算机网络、操作系统、信息安全、人机交互、计算机辅助制造、计算机建模与仿真、计算机图形学、机器人技术、多媒体系统、数据挖掘、移动应用开发、云计算等。
此外，该专业的学生还可以学习一些管理类课程，如计算机项目管理、信息管理和质量控制等，以及一些社会类课程，如法律法规与资讯技术、经济学与计算机外观、信息安全政策等。
毕业生从事计算机科学与技术方面的工作，对他们来说，最重要的是要掌握编程技术，熟悉各种计算机软件，包括数据库等，具有良好的网络技术能力，了解信息安全技术，具有电子商务的理解能力，并能够掌握一些开发工具，比如建模语言、编程语言和软件工程工具等。
计算机科学与技术领域每天有新技术出现，因此，毕业生还要及时跟上技术发展，不断学习新技术，才能胜任现代科技领域中的工作。
总之，计算机科学与技术专业为学生提供了深入的计算机科学和技术知识，同时也会学习管理、法律法规、经济学等课程，使学生能够熟练掌握良好的计算机技术，并拥有扎实的相关基础知识，为后续获得计算机技术领域的进一步发展奠定坚实的基础。
计算机科学导论-概述 ppt课件
程序（存储在存储器中）
输入 8,12,22,3
输3,出8,12,22
冯•诺依曼模型（John Von Neumann1903－1957）
现代计算机都是基于冯•诺依曼模型
1. 4个子系统 2. 程序存储 3. 指令顺序执行
计算机硬件 计算机软件
12
计算机概述——计算机系统分层结构
通信
程序
网络，多台计算机联接在一起，实现信息交换和资 源共享
2
《计算机科学导论》教材
教材 《计算机科学导论》 机械工业出版社 刘艺等译 参考书：
➢ 计算机科学导论，王玲，宋斌编著，清华大学出版社， 2008
➢ 计算机科学导论（第2版），瞿中 等编著，清华大学 出版社， 2007
➢ 计算机科学导论（第7版）（影印版），布鲁克希尔 著，清华大学出版社 ，2004
第10讲：数据库
（第14章）
第11讲：人工智能与计算理论 （第17，18章）
学习建议
内容多，用系统的思想学习，掌握基本概念、 基本原理、基本操作；
听讲与自学相结合，可以快速浏览几本书，有 针对性的上网查阅或图书查阅；
多上机，多实践，提高动手能力
本讲内容
1.1．计算机系统分层结构 1.2．计算机的发展历史 1.3．计算机的分类 1.4．计算机应用
计算机科学导论
第一讲 概述
课程简介
《计算机科学导论》是计算机类各专业全程教学内容的导 引课程，介绍计算机硬件、软件、数据组织和计算理论等方面的 内容，包括编码及计算机体系结构的基本原理、操作系统、计算 机网络、算法、程序设计语言、数据结构和数据库、人工智能以 及计算理论等专业知识的知识点以及与信息技术有关的社会人文 等知识，力求使学生对计算机科学有比较全面的了解。与此同时， 使读者对后续课程的学习有一个概括的了解，为今后的学习打下 良好的基础。
计算机科学与技术专业相关知识
计算机科学与技术（Computer Science and Technology）是一门涉及计算机系统、软件开发、信息处理等领域的学科，涵盖了广泛的知识范围。
以下是与计算机科学与技术专业相关的一些知识点：1. 数据结构与算法：数据结构是组织和存储数据的方式，算法是解决问题的步骤和方法。
学习数据结构与算法有助于学生理解计算机问题的解决方案，并提高编程能力。
2. 计算机网络：研究计算机之间的通信和数据传输方式，包括局域网、广域网、互联网等。
学习计算机网络可了解网络协议、网络安全、云计算等相关知识。
3. 操作系统：研究计算机系统的管理和控制，包括进程管理、内存管理、文件系统等。
学习操作系统有助于理解计算机硬件与软件之间的交互关系。
4. 编程语言与软件开发：学习一种或多种编程语言，掌握软件开发的基本技能，包括需求分析、设计、编码、测试等环节。
5. 数据库系统：研究数据的组织、存储和管理，以及数据库系统的设计和应用。
学习数据库有助于掌握数据管理和数据分析的技能。
6. 人工智能与机器学习：研究模拟人类智能的理论、方法和应用。
学习人工智能和机器学习有助于理解智能系统的原理和设计方法。
7. 计算机图形学与图像处理：研究图形图像的生成、处理和显示技术。
学习计算机图形学与图像处理可掌握图像处理算法、三维建模技术等。
8. 计算机安全与加密技术：研究保护计算机系统和信息安全的技术和方法。
学习计算机安全与加密技术有助于提高对网络安全威胁的认识和防范能力。
以上是计算机科学与技术专业中的一些核心知识点，这门学科的知识范围广泛且不断发展，学生可以根据自己的兴趣和需求选择深入学习的方向。
计算机科学专业介绍（10篇）
计算机科学专业介绍(10篇)计算机科学专业介绍1 学科：⼯学 门类：电⽓信息类 专业名称：计算机科学与技术 业务培养⽬标：本专业培养具有良好的科学素养，系统地、较好地掌握计算机科学与技术包括计算机硬件、软件与应⽤的基本理论、基本知识和基本技能与⽅法，能在科研部门、教育单位、企业、事业、技术和⾏政管理部门等单位从事计算机教学、科学研究和应⽤的计算机科学与技术学科的⾼级专门科学技术⼈才。
业务培养要求：本专业学⽣主要学习计算机科学与技术⽅⾯的基本理论和基本知识，接受从事研究与应⽤计算机的基本训练，具有研究和开发计算机系统的基本能⼒。
毕业⽣应获得以下⼏⽅⾯的知识和能⼒： 1．掌握计算机科学与技术的基本理论、基本知识； 2．掌握计算机系统的分析和设计的基本⽅法； 3．具有研究开发计算机软、硬件的基本能⼒； 4．了解与计算机有关的法规； 5．了解计算机科学与技术的发展动态； 6．掌握⽂献检索、资料查询的基本⽅法，具有获取信息的能⼒。
主⼲学科：计算机科学与技术 主要课程：电路原理、模拟电⼦技术、数字逻辑、数字分析、计算机原理、微型计算机技术、计算机系统结构、计算机⽹络、⾼级语⾔、汇编语⾔、数据结构、操作系统等。
主要实践性教学环节：包括电⼦⼯艺实习、硬件部件设计及调试、计算机基础训练、课程设计、计算机⼯程实践、⽣产实习、毕业设计(论⽂)。
修业年限：四年 授予学位：⼯学或理学学⼠计算机科学专业介绍2 培养⽬标 本专业培养和造就适应现代化建设需要。
德智体全⾯发展、基础扎实、知识⾯宽、能⼒强、素质⾼具有创新精神，系统掌握计算机硬件、软件的基本理论与应⽤基本技能，具有较强的实践能⼒，能在企事业单位、政府机关、⾏政管理部门从事计算机技术研究和应⽤，硬件、软件和⽹络技术的开发，计算机管理和维护的应⽤型专门技术⼈才。
毕业⽣应具备的知识和能⼒ 1、具备扎实的数据基础理论和基础知识; 2、具有较强的思维能⼒、算法设计与分析能⼒; 3、系统掌握计算机科学与技术专业基本理论、基本知识和操作技能; 4、了解学科的知识结构、典型技术、核⼼概念和基本⼯作流程; 5、有较强的计算机系统的认知、分析、设计、编程和应⽤能⼒; 6、掌握⽂献检索、资料查询的基本⽅法、能够独⽴获取相关的知识和信息，具有较强的创新意识; 7、熟练掌握⼀门外语，能够熟读本专业外⽂书刊。
中科大计算机科学导论
调制是将基带信号转换为适合在信道中传输的已调信号的过程，解 调是调制的逆过程。
网络安全与隐私保护
网络安全概念
指网络系统的硬件、软件及其系统中的数据受到保护，不因偶然的或者恶意的原因而遭到破坏、更改 、泄露，确保系统连续可靠正常地运行，网络服务不中断。
网络安全威胁
包括计算机病毒、黑客攻击、网络钓鱼、恶意软件等。
常见算法与数据结构
常见的算法包括排序算法、查找算法、图论算法等；常见的数据结 构包括数组、链表、栈、队列、树、图等。
编程实例分析
实例一
冒泡排序算法实现。冒泡排序是一种简单的排序算法，通过不断比较相邻元素并交换位置 ，将最大（或最小）的元素逐渐“冒泡”到序列的一端。
实例二
二叉树遍历算法实现。二叉树是一种常见的数据结构，遍历二叉树是二叉树操作的基本算 法之一。常见的遍历方式有前序遍历、中序遍历和后序遍历。
隐私保护技术
包括数据加密、匿名化技术、访问控制等，旨在保护用户的个人隐私不被泄露或滥用。
06
人工智能与机器学习
人工智能概述
人工智能定义
人工智能是计算机科学的一个分支，旨在研究、开发能够模拟、延 伸和扩展人类智能的理论、方法、技术及应用系统。
人工智能发展历程
人工智能的发展经历了符号主义、连接主义和深度学习等阶段，逐 渐从单一的算法研究向多领域交叉融合的方向发展。
云计算与大数据处理
01
云计算架构
通过虚拟化技术将计算资源池化， 提供按需、易扩展的计算服务。
02
大数据处理技术
采用分布式存储和计算框架，实 现对海量数据的快速处理和分析。
03
云计算与大数据融 合
结合云计算的弹性和大数据处理 的能力，提供高效、灵活的数据 处理和分析服务。
计算机科学发展概述
10:29
第二代计算机（晶体管时代）
10:29
2. 第二代计算机（1958年～1964年） 使用晶体管代替了电子管；内存储器 采用了磁芯体；引入了变址寄存器和 浮点运算硬件；利用I/O处理机提高 了输入输出能力； 在软件方面配置了子程序库和批处理 管理程序，并且推出了Fortran、 COBOL、ALGOL等高级程序设计 语言及相应的编译程序。
14
第四代计算机（大、超大规模集成电路时代）
4. 第四代计算机（1972年～现在） 使用了大规模集成电路和超大规模集 成电路。 完善的系统软件、丰富的系统开发工 具和商品化的应用程序的大量涌现， 以及通信技术和计算机网络的飞速发 展，使得计算机进入了一个大发展的 阶段。
10:29 15
思考：有第五代计算机吗？
13
第三代计算机（中小规模集成电路时代）
10:29
3. 第三代计算机（1965年～1971年） 用小规模或中规模集成电路；用半导 体存储器代替磁芯存储器；使用微程 序设计技术简化处理机的结构； 在软件方面则广泛地引入多道程序、 并行处理、虚拟存储系统和功能完备 的操作系统，同时还提供了大量的面 向用户的应用程序。三代机的典型机 型是IBM360系列
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10:29
1.4 计算机的应用
计 算 机 辅 助 系 统
是指能够部分或全部代替人完 成各项工作(如设计、制造及教 学等)的计算机应用系统。 计算机辅助设计CAD 计算机辅助制造CAM 计算机辅助教学CAI 计算机辅助测试CAT等
31
10:29
6.
1.4 计算机的应用
多媒体技术是指把文本、图 形、图像、动画、音频、视频等 多种媒体通过计算机进行信息采 集、数字处理、网络传输、屏幕 显示等应用的综合性技术。
计算机科学技术与计算机应用
计算机科学技术与计算机应用汇报人：2023-12-12•计算机科学技术概述•计算机硬件技术•计算机软件技术目录•计算机应用领域•计算机科学技术在各领域的应用案例01计算机科学技术概述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、人工智能以及计算本身的性质和问题的学科。
计算机科学可大致分为理论计算机科学和实验计算机科学两大类。
计算机科学的定义与分类计算机科学的分类计算机科学的定义计算机体系结构主要研究计算机系统的基本硬件和软件设施，如存储、处理和传输等。
人工智能研究如何使计算机能够像人一样地思考、学习和解决问题。
计算机图形学研究如何利用计算机技术生成和操作图形的学科。
算法和数据结构研究如何设计高效的算法和数据结构以解决实际问题。
数据库系统研究如何组织和存储大量数据，以便高效查询和检索。
操作系统研究如何管理计算机系统资源，如处理器、内存、文件等。
计算机科学的研究领域与方向计算机科学的发展历程与趋势自20世纪40年代第一台通用电子计算机诞生以来，计算机科学技术经历了从巨型化、微型化到网络化、智能化的四个发展阶段。
发展趋势未来计算机科学将更加注重人工智能、物联网、区块链等前沿技术的发展和应用，同时将更加注重解决人类社会面临的重大挑战，如气候变化、能源危机等。
02计算机硬件技术存储器用于存储数据和程序，包括内存储器和外存储器。
运算器负责执行算术和逻辑运算，是计算机处理数据的关键部分。
控制器负责控制和协调计算机的各个部件，是计算机的指挥中心。
输入设备如键盘、鼠标、扫描仪等，用于向计算机输入数据和信息。
输出设备如显示器、打印机等，用于显示和输出数据。
计算机硬件的基本组成网卡用于连接计算机到局域网或互联网，实现数据传输和通信。
显卡负责处理图像和视频数据，用于图像显示和视频播放。
硬盘用于长期存储计算机的操作系统、应用程序和用户数据。
CPU中央处理器，是计算机的核心部件，负责执行程序中的指令。
计算机科学与技术导论
04 数据结构与算法
数据结构概述
数据结构定义
数据结构是数据元素的集合以及定义在这些元素之间的相互关系。
数据结构分类
根据数据的组织方式，数据结构可分为线性结构、树形结构和图形 结构等。
数据结构应用
数据结构在计算机科学中广泛应用于解决各种问题，如排序、搜索、 图论等。
常见数据结构
线性数据结构：包括 数组、链表、队列、 栈等。
因特网与互联网技术
01
因特网概述
因特网是全球最大的、覆盖范围最广的计算机网络，由成千上万的局域
网和广域网互联而成。
02
互联网技术
互联网技术包括TCP/IP协议族、HTTP协议、FTP协议、SMTP协议等，
这些技术使得不同计算机系统之间能够进行可靠的数据传输和信息交换。
03
互联网的应用
互联网的应用非常广泛，包括万维网、电子邮件、文件传输、远程登录
通过传感器和网络技术 实现物体与物体之间的 连接和信息交换，可应 用于智能家居、智能交 通等领域。
研究软件开发和维护的 方法和技术，提高软件 质量和开发效率，可应 用于企业级应用开发等 领域。
02 计算机硬件基础
计算机硬件概述
计算机硬件
是指计算机系统中由电子、机械和光 电元件等组成的物理装置的总称，是 计算机系统中实现计算、存储、输入 输出等功能的基础部件。
常见程序设计语言
常见的程序设计语言有C、Java、Python和JavaScript等。
应用软件
应用软件定义
应用软件是指专门用于完成特定任务或提供特定服务的计算机软 件。
应用软件分类
应用软件可分为办公软件、图像处理软件、浏览器等。
应用软件发展
随着互联网和移动互联网的发展，应用软件的功能越来越丰富， 用户体验也越来越重要。
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图的逻辑结构
深度优先遍历序列?入栈序列?出栈序列? V1
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“我一次只做一件事 我不会一会这，一会那。”
图灵奖获得时间： 1986年。第二十一位图灵奖 获得者。 表彰其在数据结构和算法设 计与分析领域的重要的基础 性的贡献。
罗伯特陶尔扬1948年4月30 日生于加利福尼亚州 。 1969年本科毕业，进入斯坦 福大学研究生院， 1972年获得博士学位。
哥尼斯堡七桥问题
很多人都认为高德纳是一名非常有趣的人物。 他会奖励每一个找出他的著作中任何错误的人 2.56美元，因为“256美分刚好是十六进制的一 美元” 酷爱音乐。高中的時候，Knuth對數學並沒多 大興趣，而是把主要精力放在主修的課程：聽 音樂和作曲上。
Knuth-Morris-Pratt算 法，該法則使計算機在 文章中搜索一串字符的 過程更加連貫。
V3 V7
V7 V6 V3 V1
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工作的一半是选择问题 —— 而不是提出解决问题办法。 如果选择了正确的问题，那 么就成功了一半。
相互影响和具有合作精神是 非常重要的。 当教授最大的乐趣是可以带 研究生。 因为你面对的是一些思想新 奇，而且热爱学习的人
计算机科学概述
信息学院 陆嘉恒
复习
狄克斯特拉
最短路径问题 互斥和死锁问题
迈克尔拉宾
群论 自动机理论
必要的最少工作量 猜数：1到1000之间猜一个数，每次都告诉你偏大 或偏小，你猜的策略是什么？ 必要的最少猜几次？
确定n是否是质数 随机的取1到n之间四分之一的数，来尝试。 发生错误的概率极低
Chapter 3
Basic application software
Word Processors Speadsheets Database Management system Presentation graphics Integrated Packages Software suites Careers in IT: Computer Trainer
能否从某个地方出发，穿过所有的桥仅一次 后再回到出发点？
哥尼斯堡七桥问题
七桥问题的图模型
C 欧拉回路的判定规则： 1.如果通奇数桥的地方多于 两个，则不存在欧拉回路； 2.如果只有两个地方通奇数 A B 桥，可以从这两个地方之一 出发，找到欧拉回路； 3.如果没有一个地方是通奇 数桥的，则无论从哪里出 发，都能找到欧拉回路。
Knuth–Morris–Pratt 字符串查找演算法 在一個主“文本字符串" S 內查找一個"詞"的出現， 通過採用一種簡單的觀察，在不匹配發生的時候這 個詞自身包含足夠的信息來確定下一個匹配將在哪 裡開始，以此越過對以前匹配的字元的重新檢查
在计算机科學以外，高 德纳亦著有論述基督教 信仰的書籍 如《3:16 Bible Texts Illuminated》（1991）, 《Things A Computer Scientist Rarely Talks About》
Homework: pages86: Crossword puzzle, Multiple Choice, Matching
Chapter 4
Specialized application
Graphics Audio and Viedo Multimedia Web Authoring Artificial Intelligence (Expert system) Careersin IT: Desktop Publisher (Design layout)
《计算机程序设计艺术》 （The Art of Computer Programming）的作者。 爱因斯坦的《相对论》、 狄拉克12本物理科學類專 論书之一
排版軟體TEX和字型設計系 統Metafont的发明人。
1974年获电子计算机协 会图灵奖 1979年卡特總統頒與國 家科學獎（National Medal of Science） 1996年11月榮獲京都獎 （Kyoto Prize）
遍历序列： V1 V2 V4 V5 V8
图的逻辑结构
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深一层递归 递归返回
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V3 V7
V4 V2 V1
遍历序列： V1 V2 V4 V5 V8
图的逻辑结构
深度优先遍历序列?入栈序列?出栈序列? V1
深一层递归 递归返回
V2 V4 V8 V5 V6
Homework: pages114: Crossword puzzle, Multiple Choice, Matching
计算机程序设计是一门艺 术，就像创作诗歌和音乐 一样 美国斯坦福大学教授 高德納」這個中文名字是 1977年他訪問中國之前所 取的，命名者是姚儲楓 （姚期智的夫人，夫婦都 是計算機科學家）。
成功需要什么？ 需要脑子，也需要耐心。 可能很多尝试都失败了，但 最后一次却出现了奇迹。