计算思维导论教材课件
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大学计算机-计算思维导论-课件第4章
exit900;
}else if (n == 0L)
return 1L；;
// 终态2
else
return n * rfact ( n - 1l ); // 中间态被递归调用
}
3. 改进的递归程序代码
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
long int rfact (long int n) {
421产品随机抽样422用蒙特卡洛法求的近似值423事件步长法中子扩散问题424时间步长法盐水池问题421产品随机抽样产品的质量检验除了必要的项目外多数项目采用抽样检验方式
第4章 算法——计算之魂
程序设计是一个逻辑思维传达过程，在这个过 程中，把人求解问题的思维传达到机器可直接 或间接的操作中。或者说，程序中所描述的机 器操作，实际上是人的解题思路的计算机可执 行描述。程序中所蕴涵的解题思路称为算法 （algorithm）。所以，算法常称为程序的灵魂、 计算的灵魂。
·该函数的原型（提供了该函数的用法）：int rand (void)。
·该函数没有参数，只能产生[0,RAND_MAX]中的一个随机 整数。
·RAND_MAX定义和rand ()说明的在头文件stdlib.h中。
（2）库函数rand ()只能产生0~RAND_MAX之 间的随机数，RAND_MAX定义在stdlib.h中的一 个宏，其值与与系统字长有关，最小为32767, 最大为2147483647。
for (int i = 1;i <= n;++ i) {
r = rand () % m+1;
// 产
生一个随机数
printf ("%d;",r);
《计算机导论-计算思维和应用技术》第2版课件-第6章 系统结构和操作系统
• 计算机存储单元小； • 如，冯·诺依曼设计的EDVAC计算机内存只能存储1 000个44位的字。
• 程序的功能也不强大； • 如，主要用于数值计算。
• 没有操作系统的出现； • 如，1956年才出现第一个操作系统：GM-NAA I/O。
• 早期控制器是整个计算机的控制核心。
第8页 共245页
6.1.1 冯.诺依曼结构
【例】集群软件系统。
6.1.2 计算机集群结构
第17页 共245页
6.1.2 计算机集群结构
第18页 共245页
（3）互连通信系统 • 采用光电混合的高性能路由网络。 • 如“天河2”集群系统采用TH Express-2内部网络互联，有13个交换机，每个交换机
有576个端口。网络带宽达到了50Gbit/s，信号延迟小于85μs。
第7页 共245页
（3）程序控制计算机
• 早期计算机每执行一个程序，都要对控制器进行设置。 • 如，在ENIAC中运行小程序时，需要在40多块电路板上，插上几千个导线插头。 • 存储程序的设计思想导致了由程序控制计算机的设计方案。
6.1.1 冯.诺依曼结构 3、冯·诺伊曼计算机结构的进化
（1）早期计算机的局限性
第23页 共245页
6.1.2 计算机集群结构
【例】京东商城网站高可用集群系统结构。
第24页 共245页
6.1.2 计算机集群结构
【例】Web网站高可用集群系统结构。
第25页 共245页
6.1.2 计算机集群结构
【例】数据中心高可用集群及容灾方案。
第26页 共245页
6.1.2 计算机集群结构
6.4 计算机操作系统
6.1.1 冯.诺依曼结构
1、冯·诺伊曼计算机设计原则和结构模型
• 程序的功能也不强大； • 如，主要用于数值计算。
• 没有操作系统的出现； • 如，1956年才出现第一个操作系统：GM-NAA I/O。
• 早期控制器是整个计算机的控制核心。
第8页 共245页
6.1.1 冯.诺依曼结构
【例】集群软件系统。
6.1.2 计算机集群结构
第17页 共245页
6.1.2 计算机集群结构
第18页 共245页
（3）互连通信系统 • 采用光电混合的高性能路由网络。 • 如“天河2”集群系统采用TH Express-2内部网络互联，有13个交换机，每个交换机
有576个端口。网络带宽达到了50Gbit/s，信号延迟小于85μs。
第7页 共245页
（3）程序控制计算机
• 早期计算机每执行一个程序，都要对控制器进行设置。 • 如，在ENIAC中运行小程序时，需要在40多块电路板上，插上几千个导线插头。 • 存储程序的设计思想导致了由程序控制计算机的设计方案。
6.1.1 冯.诺依曼结构 3、冯·诺伊曼计算机结构的进化
（1）早期计算机的局限性
第23页 共245页
6.1.2 计算机集群结构
【例】京东商城网站高可用集群系统结构。
第24页 共245页
6.1.2 计算机集群结构
【例】Web网站高可用集群系统结构。
第25页 共245页
6.1.2 计算机集群结构
【例】数据中心高可用集群及容灾方案。
第26页 共245页
6.1.2 计算机集群结构
6.4 计算机操作系统
6.1.1 冯.诺依曼结构
1、冯·诺伊曼计算机设计原则和结构模型
大学计算机-计算思维导论-课件第3章
除此之外，人们还不断总结程序开发中的经验和教训，形成了 一些行之有效的理论和方法。这些模型、理论和方法折浸透了 计算机问题求解的基本思维模式。
3.1 面向过程的程序开发 3.2 面向对象程序开发 3.3 程序错误和异常 3.4 软件工程
3.1 面向过程的程序开发
面向过程的模型把问题求解看作对于数据施加一系列操 作的过程。因此，面向过程的程序描述的核心内容是： 数据与操作过程。
3. 别名——引用（reference）
在C++等语言中引入了别名机制，即可以为 常量或变量起一个别名，分别称为右值引用 和左值引用。
4. 含有操作符的表达式
含有操作符的表达式是操作符与表达式的合 法组合，即这类表达式的值是通过一定的操 作得到的，如number1 + 3、number + munber2等。这个定义是递归的，即组合可 以是多层次的，如number = number + munber2等。这时，一个重要的问题是当表 达式中有两个及其以上的操作符时，哪个操 作符具有操作的优先权。
代码3.1 交换两个变量的值的代码段。
// 变量a、b、temp是三个相同类型的变量，且变量a、b已经有确定的值
temp = a;
// 语句1
a = b;
// 语句2
b = temp;
2）算术操作符与算术表达式
C语言提供的用于支持算术运算的7个操作符
符号 意义 操作数个数 操作数类型
+ 正号
3.1.1 数据类型 3.1.2 标识符及其声明 3.1.3 表达式 3.1.4 操作符与表达式求值规则 3.1.5 语句及其流程控制 3.1.6 组织过程 3.1.7库函数与头文件 3.1.8 派生数据类型
3.1 面向过程的程序开发 3.2 面向对象程序开发 3.3 程序错误和异常 3.4 软件工程
3.1 面向过程的程序开发
面向过程的模型把问题求解看作对于数据施加一系列操 作的过程。因此，面向过程的程序描述的核心内容是： 数据与操作过程。
3. 别名——引用（reference）
在C++等语言中引入了别名机制，即可以为 常量或变量起一个别名，分别称为右值引用 和左值引用。
4. 含有操作符的表达式
含有操作符的表达式是操作符与表达式的合 法组合，即这类表达式的值是通过一定的操 作得到的，如number1 + 3、number + munber2等。这个定义是递归的，即组合可 以是多层次的，如number = number + munber2等。这时，一个重要的问题是当表 达式中有两个及其以上的操作符时，哪个操 作符具有操作的优先权。
代码3.1 交换两个变量的值的代码段。
// 变量a、b、temp是三个相同类型的变量，且变量a、b已经有确定的值
temp = a;
// 语句1
a = b;
// 语句2
b = temp;
2）算术操作符与算术表达式
C语言提供的用于支持算术运算的7个操作符
符号 意义 操作数个数 操作数类型
+ 正号
3.1.1 数据类型 3.1.2 标识符及其声明 3.1.3 表达式 3.1.4 操作符与表达式求值规则 3.1.5 语句及其流程控制 3.1.6 组织过程 3.1.7库函数与头文件 3.1.8 派生数据类型
计算思维概述 ppt课件
④ ICER Final Report of the Northwest Regional Meeting • 内容及建议
以上四个文件分析了美国计算教育出现的问题，报告建议在美国国家科学基金的资助下全面 改革美国的计算教育。以下两个问题和一个建议值得我们注意： ① 大学第一年计算机课程的构建问题； ② 多学科的融合问题； ③ 报告建议加强美国中小学学生抽象思维与写作能力的训练，目的，使学生平稳过渡到
（3）“讨论”出服务排队的核心方法：
–先来先服务（FCFS) –短任务优先（SJF) –最短剩余时间优先（SRTF) –优先级调度（HPF) –时间片轮转（RR)
例4 装箱问题模拟
问题：用尽可能少的箱子装下若干物体
#include <stdio.h> main() {
int i, j, Cur, N, Max=0; static int S[1001]; scanf("%d", &N); for(i=1; i<=N; i++) {
科学的美不逊于艺术的美。
1.1 科学与科学思维
1. 科学的概念
词源
“science”来源于拉丁文”scientia”, 意为“知识 与学问”。
达尔文
“科学就是整理事实，从中发现规律，作出结 论。”
科学是运用范畴、定理和定律等思维形式反映现 实世界中各种现象的本质和运动规律的知识体系。
1.1 科学与科学思维
2. 科学的分类 广义科学
自然科学：以自然界为主要研究对象，运用实证、理性和 臻美等方法，解释自然的奥秘。
人文科学：以人类为主要研究对象，，运用实地考察、诠 释和启示等方法，认识人、人性和人生的意义，提升人的精 神素质和思想境界。
以上四个文件分析了美国计算教育出现的问题，报告建议在美国国家科学基金的资助下全面 改革美国的计算教育。以下两个问题和一个建议值得我们注意： ① 大学第一年计算机课程的构建问题； ② 多学科的融合问题； ③ 报告建议加强美国中小学学生抽象思维与写作能力的训练，目的，使学生平稳过渡到
（3）“讨论”出服务排队的核心方法：
–先来先服务（FCFS) –短任务优先（SJF) –最短剩余时间优先（SRTF) –优先级调度（HPF) –时间片轮转（RR)
例4 装箱问题模拟
问题：用尽可能少的箱子装下若干物体
#include <stdio.h> main() {
int i, j, Cur, N, Max=0; static int S[1001]; scanf("%d", &N); for(i=1; i<=N; i++) {
科学的美不逊于艺术的美。
1.1 科学与科学思维
1. 科学的概念
词源
“science”来源于拉丁文”scientia”, 意为“知识 与学问”。
达尔文
“科学就是整理事实，从中发现规律，作出结 论。”
科学是运用范畴、定理和定律等思维形式反映现 实世界中各种现象的本质和运动规律的知识体系。
1.1 科学与科学思维
2. 科学的分类 广义科学
自然科学：以自然界为主要研究对象，运用实证、理性和 臻美等方法，解释自然的奥秘。
人文科学：以人类为主要研究对象，，运用实地考察、诠 释和启示等方法，认识人、人性和人生的意义，提升人的精 神素质和思想境界。
计算思维导论
0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0
图模型：顶点表示“原岸的状态”，两点之间有边当且仅当一次合理的渡河 “操作”能够实现该状态的转变。 起始状态是“人狼羊菜”，结束状态是“空”。“允许状态”只有10个。 问题的解：找到一条从起始状态到结束状态的尽可能短的通路。
人羊狼菜 人狼菜 人羊狼 人羊菜 人羊
狼菜
狼
菜
羊
空 (成功 )
问题编码
上述关系可以用一个布尔矩阵表示： 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0
我只想证明你想过了。
根据教务管理部 门要求： 第一堂课上提醒 同学两周之内可 以决定是否选本 课程。 以上三张ppt试图 帮组你做决定。 下面言归正传。
竞争优势的软件基础
技能 知识
能力
意识
为什么要提出这个概念?
However, despite the dizzying speed with which some of the technological innovations become obsolete and are replaced by new ones, the fundamentals of the science of computation, and hence many of the basic concepts that are considered important in a computer science 本课程教学参考书 : curriculum, change slowly, at all. David Harel: Algorithmics - the if Spirit of
图模型：顶点表示“原岸的状态”，两点之间有边当且仅当一次合理的渡河 “操作”能够实现该状态的转变。 起始状态是“人狼羊菜”，结束状态是“空”。“允许状态”只有10个。 问题的解：找到一条从起始状态到结束状态的尽可能短的通路。
人羊狼菜 人狼菜 人羊狼 人羊菜 人羊
狼菜
狼
菜
羊
空 (成功 )
问题编码
上述关系可以用一个布尔矩阵表示： 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0
我只想证明你想过了。
根据教务管理部 门要求： 第一堂课上提醒 同学两周之内可 以决定是否选本 课程。 以上三张ppt试图 帮组你做决定。 下面言归正传。
竞争优势的软件基础
技能 知识
能力
意识
为什么要提出这个概念?
However, despite the dizzying speed with which some of the technological innovations become obsolete and are replaced by new ones, the fundamentals of the science of computation, and hence many of the basic concepts that are considered important in a computer science 本课程教学参考书 : curriculum, change slowly, at all. David Harel: Algorithmics - the if Spirit of
计算机计算与计算思维ppt课件
为什么要学习和怎样学习 大学计算机课程
2.1 为什么要学习大学计算机？
计算学科的供需关系
计算科学 与 信息探索科学
各学科人才的计算思维/计算能力需求
计算思维
计算思维/计算能力
的学习和
训练
应用计算
支持各学 手段进行
计算机及 其通用计 算手段的
知识/技能 Gap
科研究创 新的新型 计算手段
各学科研 究和创新
莱布尼茨机的意义：连续重复自动执行。 提出了二进制数及其计算规则； 数理逻辑的创始人
是基于十进制设计机器，还是基于二进制设计机 器？ 如果基于二进制设计机器，那其处理规则又是怎 样的呢？
其他重要工作
1805年： 杰卡德(J.Jacquard)，打孔卡， 实践了输入手段问题。 1834年：巴贝奇(Charles Babbage)，分 析机的概念----可执行程序的机器。 1854 年 ： 布 尔 创 立 布 尔 代 数 ， 为 数 字 计算机的电路设计提供了理论基础。
1999 2005
八核-十核 CORE i 系列
2010
5.3 怎样解决大规模快速存储问题？
存储设备
发
展
水 平
纳米存储/量子存储
固态硬盘
USB Removable disk
FlashRAM
光盘存储(CD-ROM, CD R/W, DVD)
•体积越来越小 •容量越来越大 •访问速度越来越快 •可靠性越来越高 •功耗越来越低 •持久性越来越好
器获得计算结果
a1x1b1+a2x2b2+…+anxnbn=c
3.2 人计算与机器计算的差别?
“人”计算 vs. “机器”计算
例如：求ax2+bx+c=0的根
2.1 为什么要学习大学计算机？
计算学科的供需关系
计算科学 与 信息探索科学
各学科人才的计算思维/计算能力需求
计算思维
计算思维/计算能力
的学习和
训练
应用计算
支持各学 手段进行
计算机及 其通用计 算手段的
知识/技能 Gap
科研究创 新的新型 计算手段
各学科研 究和创新
莱布尼茨机的意义：连续重复自动执行。 提出了二进制数及其计算规则； 数理逻辑的创始人
是基于十进制设计机器，还是基于二进制设计机 器？ 如果基于二进制设计机器，那其处理规则又是怎 样的呢？
其他重要工作
1805年： 杰卡德(J.Jacquard)，打孔卡， 实践了输入手段问题。 1834年：巴贝奇(Charles Babbage)，分 析机的概念----可执行程序的机器。 1854 年 ： 布 尔 创 立 布 尔 代 数 ， 为 数 字 计算机的电路设计提供了理论基础。
1999 2005
八核-十核 CORE i 系列
2010
5.3 怎样解决大规模快速存储问题？
存储设备
发
展
水 平
纳米存储/量子存储
固态硬盘
USB Removable disk
FlashRAM
光盘存储(CD-ROM, CD R/W, DVD)
•体积越来越小 •容量越来越大 •访问速度越来越快 •可靠性越来越高 •功耗越来越低 •持久性越来越好
器获得计算结果
a1x1b1+a2x2b2+…+anxnbn=c
3.2 人计算与机器计算的差别?
“人”计算 vs. “机器”计算
例如：求ax2+bx+c=0的根
第一讲 计算思维概述PPT演示课件
计算思维（构造思维）的培养，将有助于临床医生 提出“整体构架设计解决方案”的治疗方案。
44
计算思维的特性
1 概念化，不是程序化。
抽象
多层次思维
计算机科学不是计算机编程。像计算机科学家 那样去思维意味着远远不止能为计算机编程。它要 求能够在抽象的多个层次上思维。
45
计算思维的特性
2 基础的，不是机械的技能。
B说：c是小偷 3
C说：小偷肯定是d 4
D说：c在冤枉人 5
三真一假
计算
1
X≠1
1or0
2
X=3
1or0
3
X=4
1or0
4
X≠4
1or0
5
3
26
编程实现
For x=1 to 4 If (x<>1+(x=3)+(x=4)+(x<>=3) then Print x
Next x
27
百元买白鸡
• 公鸡每只5元，母鸡每只3元，小鸡一元3只， 一百元买一百只鸡，问有几种买法？
问题分析： X+Y+Z=100 5X+3Y+Z/3=100
28
编程
For x=1 to 100 For y=1 to 100 Z=100-x-y If 5*x+3*y+z/3=100 then Print x,y,z End if Next for
Next for
• 计算思维能够反映人类思维活动，高效执行。
• A=R，B=R时，A=3，B=3； • A=T，B=S时，A=5，B=0； • A=S，B=T时，A=0，B=5； • A=P，B=P时，A=1，B=1。
44
计算思维的特性
1 概念化，不是程序化。
抽象
多层次思维
计算机科学不是计算机编程。像计算机科学家 那样去思维意味着远远不止能为计算机编程。它要 求能够在抽象的多个层次上思维。
45
计算思维的特性
2 基础的，不是机械的技能。
B说：c是小偷 3
C说：小偷肯定是d 4
D说：c在冤枉人 5
三真一假
计算
1
X≠1
1or0
2
X=3
1or0
3
X=4
1or0
4
X≠4
1or0
5
3
26
编程实现
For x=1 to 4 If (x<>1+(x=3)+(x=4)+(x<>=3) then Print x
Next x
27
百元买白鸡
• 公鸡每只5元，母鸡每只3元，小鸡一元3只， 一百元买一百只鸡，问有几种买法？
问题分析： X+Y+Z=100 5X+3Y+Z/3=100
28
编程
For x=1 to 100 For y=1 to 100 Z=100-x-y If 5*x+3*y+z/3=100 then Print x,y,z End if Next for
Next for
• 计算思维能够反映人类思维活动，高效执行。
• A=R，B=R时，A=3，B=3； • A=T，B=S时，A=5，B=0； • A=S，B=T时，A=0，B=5； • A=P，B=P时，A=1，B=1。
计算机思维导论PPT
3. 两种解决方法：
计算与自动计算
1. 两种解决方法
（1）通过数学上的规则推导，获得等效的计算方法，从
而完成计算。
n
【例1.2】计算 i 1 2 3 ...... n
i 1
通过数学推导可得 计算
n
i
i பைடு நூலகம்1
n *(1 2
n)
，人们可以轻松的完成
计算与自动计算
（2）另一种办法是设计简单的规则，让机器重复执行， 进行自动计算。
1.1.2 计算思维与各学科的关系
1．应用计算手段促进各学科的研究和创新 2．各学科创新自己的新型计算手段 3．计算思维可以帮助培养各专业的人才
1.2 计算与自动计算
1. 计算是指数据在运算符的操作下，按照规则进行数据 变换。
2. 有时候虽然人们知道了计算的规则，但是因为计算过 于复杂，超过了人的计算能力，所以无法计算得到结 果。
本质是抽象和自动化，即在不同层 面进行抽象，以及将这些抽象机器化。
目的是希望所有人都能像计算机科 学家一样思考，将计算技术与各学科理论 、技术与艺术进行融合实现新的创新。
计算思维的基本内容
计算思维包括多项基本内容。 1. 二进制0和1的基础思维。 2. 指令和程序的思维 3. 递归的思维 4. 计算机系统发展的思维 5. 问题求解的思维 6. 网络化的思维
学习要求
1. 学生应掌握计算思维的基本概念。 2. 掌握计算的有关概念，计算工具的发展，元器件的发
展等。 3. 阅读教材 4. 完成书后习题。
2计算机系统的基本思维
22
目录
2.1 0和1的思维 2.2 二进制与数据编码 2.3 图灵机与冯•诺依曼计算机
2.1 0和1的思维
计算与自动计算
1. 两种解决方法
（1）通过数学上的规则推导，获得等效的计算方法，从
而完成计算。
n
【例1.2】计算 i 1 2 3 ...... n
i 1
通过数学推导可得 计算
n
i
i பைடு நூலகம்1
n *(1 2
n)
，人们可以轻松的完成
计算与自动计算
（2）另一种办法是设计简单的规则，让机器重复执行， 进行自动计算。
1.1.2 计算思维与各学科的关系
1．应用计算手段促进各学科的研究和创新 2．各学科创新自己的新型计算手段 3．计算思维可以帮助培养各专业的人才
1.2 计算与自动计算
1. 计算是指数据在运算符的操作下，按照规则进行数据 变换。
2. 有时候虽然人们知道了计算的规则，但是因为计算过 于复杂，超过了人的计算能力，所以无法计算得到结 果。
本质是抽象和自动化，即在不同层 面进行抽象，以及将这些抽象机器化。
目的是希望所有人都能像计算机科 学家一样思考，将计算技术与各学科理论 、技术与艺术进行融合实现新的创新。
计算思维的基本内容
计算思维包括多项基本内容。 1. 二进制0和1的基础思维。 2. 指令和程序的思维 3. 递归的思维 4. 计算机系统发展的思维 5. 问题求解的思维 6. 网络化的思维
学习要求
1. 学生应掌握计算思维的基本概念。 2. 掌握计算的有关概念，计算工具的发展，元器件的发
展等。 3. 阅读教材 4. 完成书后习题。
2计算机系统的基本思维
22
目录
2.1 0和1的思维 2.2 二进制与数据编码 2.3 图灵机与冯•诺依曼计算机
2.1 0和1的思维
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按广照义人的类目科标学的概不同念是广义自的然科科学、学狭、义人的科文学科学
Hale Waihona Puke 和社会科学等所有学科的总称，狭义的
科学概念则专指自然科学，有时甚至直 5/30
1.1 科学与计算科学
分类 自然科学 Natural Science
人文科学 humanities
社会科学 Social Science
描述或说明
1.1 科学与计算科学
一、科学的概念 达尔文对科学定义：科学就是整理事 实，从中发现规律并做出结论。
达尔文的定义指出了科 学的内涵，即事实与规 律。科学要发现人所未 知的事实，并以此为依 据，实事求是。至于规 律是指客观事物之间内 在的本质的必然联系。
2/30
1.1 科学与计算科学
爱因斯坦：设法将人们杂乱无 章的感觉经验加以整理，使之符 合逻辑一致的思想系统，就叫科 学。
12/30
Computer Science 2008
代码
知识领域
DS 离散结构
PF 程序设计基础
AL 算法与复杂度
AR
计算机体系结构 与组织
OS 操作系统
NC 网络计算
PL 程序设计语言
代码
知识领域
HC 人机交互
GV 图形学和可视化计算
IS 智能系统
IM 信息管理
SP 社会与职业问题 SE 软件工程 CN 数值计算科学
13/12
软S件of工tw程a专re业E教n育gi包ne括e1r0i个ng知2识0领04域
计算机基础 数学和工程 基础 职业实践 软件建模与 分析 软件设计 软件验证与 确认
14/12
5学D科ee中p的Q最u基es本ti的on科s学in问C题omputing
P = NP ? What is computable? What is intelligence? What is information? (How) can we build complex systems simply?
1.《论语·宪问》
子曰：“骥不称其力，称其德 也。”
或曰：“以德报怨，何如？”子 曰：“何以报德？以直报怨，以 德报德。” 如何证明孔子的说法是正确的？
请计算孔子的说法是正确的
prisoner's dilemma
两个罪犯准备抢劫银行，但作案前失手被擒。警方 怀疑他们意图抢劫，苦干证据只够起诉非法持有枪 械，于是将其分开审讯。
为离间双方，警方分别对两人说： – 若都保持沉默(“合作”)，则一同入狱1年； – 若是互相检举(互相“背叛”)，则一同入狱5年 – 若你认罪并检举对方(“背叛”对方)，他保持沉默， 他入人狱10年，你可以获释(反之亦然)
计算学科/Computational Discipline: 利用计算科学对其他学科中的问题进行计算 机模拟或者其他形式的计算而形成的诸如计 算物理、计算化学等学科统称为计算学科。 (计算视角)
计算学科/Computing Discipline:是 对描述和变换信息的算法过程进行系统的研 究，它包括算法过程的理论、分析、设计、 效率分析、实现和应用等。(计算机视角) 计算学科的基本问题：什么能被（有效地）自动进行
科学作为一种存在的事物 和完整的事物，是人类认 知的事物中最客观的。但 科学在形成过程中，作为 追求的目的，却如同人类 的其他认知一样，是主观 的也是受心理制约的。
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1.1 科学与计算科学
美国《韦伯斯特新世界词典》对科学 定义：科学是从确定研究对象的性质和规律 这一目的出发，通过观察、调查和实验得到 的系统知识。 中国《辞海》对科学定义：科学是运 用范畴、定理和定律等思维形式反映现实世 界各种现象的本质和运动规律的知识体系。
以自然界为主要研究对象，运用实证、 理性和臻美等方法，揭示自然的奥秘， 获取自然的真知。
以人类作为主要研究对象，运用实地 考察诠释和启示等方法，认识人、人 性和人生的意义，提升人的精神素质 和思想境界。
以社会领域为主要研究对象，运用调 查、统计和归纳等方法，把握社会规 律，解决社会问题，促进社会进步。
分类：理论计算机科学、应用计算机科学。
计算机学科/Computer Discipline：研究计算机的 设计与制造和利用计算机进行信息获取、表示、 储存、处理、控制等的理论、原则、方法和技术 的学科。
计算机科学侧重研究现象与揭示规律，计算机技
术则侧重研制计算机及使用计算机进行信息处理
的方法和技术手段。
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1.1 科学与计算科学
美国能源部发布的报告：高端计算目前已经 与理论研究、实验手段一起，成为获得科学发现的 三大支柱。因此，理论科学、 实验科学和计算科 学是推动人类文明 进步和科技发展的 重要途径。
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1.1 科学与计算科学
三、计算科学与计算学科 计算科学/Computational Science： 一种与数学模型构建、定量分析方法以及利 用计算机来分析和解决科学问题的研究领域。 (计算计视算角科) 学/Computing Science：应用高 性能计算能力预测和了解实际世界物质运动 或复杂现象演化规律的科学，它包括数值模 拟、工程仿真高效计算机系统和应用软件等。 (计算机视角)
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1.1 科学与计算科学
计算学科是在数学和电子科学基础上 发展起来的一门新兴学科，它既是一门理论 性很强的学科，又是一门实践性很强的学科。
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1.1 科学与计算科学
四、计算机科学与计算机学科
计算机科学/Computer Science：研究计算机及其 周围各种现象和规律的科学。
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1.1 科学与计算科学
1993：高性能计算与通信HPCC计划 1996：加速战略计算创新ASCI计划 2002：高性能计算系统HPCS计划 2005：“计算科学-确保美国竞争力” 报告报告建议：应将计算科学长期置于国 家科学与技术领域中心的领导地位。
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1.1 科学与计算科学
科学：反映现实世界中各种现象及其客观规律 的知识体系。科学作为人类知识的最高形式， 已成为人类社会普遍的文化理念。
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1.1 科学与计算科学
二、科学的分类
分类方式
种类
按照研究对象的不同 自然科学、社会科学、思维科 学
按照与实践联系的不 理论科学、技术科学、应用科
同
学
按照人类对自然规律 自然科学、实验科学 利用的直接程度