浅谈我对计算机科学与技术的认识

浅谈我对计算机科学与技术的认识

信息学院理科试验班王浩瑜2010202458

在这学期数学与信息科学概论的学习过程中，信息学院四个专业的教授对各个专业进行了详尽介绍，让我对这些学科有了深入的了解，其中陆嘉恒教授对计算机科学与技术的介绍，我对计算机科学有了全新的认识。

所谓计算机技术，一般是指包括文字处理、信息管理、多媒体、网站建设等在内的计算机应用技术；而所谓计算机科学，一般指数据结构、组成原理、操作系统、编译原理等计算机内部实现机制。前者是计算机在各行各业提高生产力的体现，属于各类职业教育和专科教育的范畴；而后者是研究是计算机本身的理论，是本科计算机教学的重点。它主要包括电路原理、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、数据库原理、编译原理、图形学、人工智能、计算方法、离散数学、概率统计、线性代数以及算法设计与分析等。

在教学过程中，陆教授向我们介绍了计算机科学的基础算法、计算机科学界的圣杯——“P？=NP”以及计算机科学和工程最具影响力的十大英雄。

算法，广义的说，就是为解决一个问题而采取的方法和步骤。作为程序的灵魂，它解决了“做什么”和“怎么做”的问题，对于同一个问题，可以有不同的解题方法和步骤，而一个好的算法，要求它具有简单性、正确性和高效性，这样既有利于编程又能让使用者便于使用。

“P？=NP”问题是计算机科学的最大难题，它包含了复杂度类P与NP的关系。陆教授在课堂上向我们介绍了这个问题，而后我又查找了一些相关的资料。P的正式称呼是“确定性图灵机多项式时间复杂度”，而NP则是“非确定性图灵机多项式时间复杂度”。在理论计算机中，“判定问题”是这样的一类问题，对于某个输入，我们只需要输出“是”或者“否”作为答案。P和NP都是判定问题所组成的集合。如果对于一个判定问题，存在一个能在多项式时间解决它的算法，那么这个判定问题就在P中。如果对一个判定问题，存在一个算法，

对于一个肯定的输入，都有一个“旁证”，而算法可以在多项式时间内利用旁证对这个输入进行正确的肯定判定，那么这个判定问题就在NP中。

纵观计算机科学的历史，有一位不可忽略的对计算机的发展作出了杰出贡献的科学家——阿兰·图灵。他是英国数学家、逻辑学家，被称为计算机科学之父、人工智能之父。图灵是计算机逻辑的奠基者，许多人工智能的重要方法也源自于这位伟大的科学家。他对计算机的重要贡献在于他提出的有限状态自动机也就是图灵机的概念，对于人工智能，它提出了重要的衡量标准“图灵测试”，如果有机器能够通过图灵测试，那他就是一个完全意义上的智能机，和人没有区别了。他杰出的贡献使他成为计算机界的第一人，人们为了纪念这位伟大的科学家将计算机界的最高奖定名为“图灵奖”。“图灵奖”是美国计算机协会于1966年设立的，专门奖励那些对计算机科学研究与推动计算机技术发展有卓越贡献的杰出科学家。它的地位等同于诺贝尔奖和普林策奖，被誉为计算机界的“诺贝尔”奖。

计算机科学从诞生发展至今，经历了无数突破性的进展：从最初设计的单纯用来提高运算速度的高速计算器，到现在能帮助人类解决大多数问题的智能机，无数人为此不断钻研、研究，才使得现在人们能够轻松的享受计算机带来的便利。在计算机科学的发展过程中，“人工智能”一直是人们孜孜不倦的探索的课题之一。1950年，图灵首先在他的文章“Computing Machinery and Intelligence.”中提出图灵测试，成为探索“人工智能”的开端。其后，越来越多的人致力于对人工智能的研究，如在1958年，Newell和Simon的预测：十年内，计算机将成为世界象棋冠军；十年内，计算机将发现或证明有意义的数学定理；十年内，计算机将能谱写优美的乐曲；十年内，计算机将能实现大多数的心理学理论，1981年，日本政府宣布日本五代机计划……这些都表明了开发“人工智能”对人类而言既是一个挑战，又是一个机遇。陆教授介绍，在“人工智能”的开发过程中，主要面临着这样四个困难：知识的复杂性；表达不完整知识；推理的时空爆炸性；没有可靠的理论。想要解决这些问题，还有待于今后理论与实践知识的进一步发展与进步。

虽然经过着数十年的发展后，计算机科学中仍有很多没有解决的问题，因而计算机科学将向着更高、更广、更深的方向发展。对于计算机科学与技术的发展

趋势，李国杰院士说：“作为这门学科的主体，计算机的性能将越来越高，速度将越来越快，计算机发展的趋势就是无处不在，以至于像“没有计算机一样”。近年来更明显的趋势是网络化与向各个领域的渗透，即在广度上的发展开拓。国外称这种趋势为普适计算或叫无处不在的计算。而所谓的"深"度方向发展，即向信息的智能化发展。网上有大量的信息，怎样把这些浩如烟海的东西变成你想要的知识，这是计算科学的重要课题，同时人机界面将更加友好。”由此可见，计算机科学的发展前景广泛，有着巨大的的发展空间。但是，我们也应该注意到这门学科发展的困难与局限性。通过陆教授的介绍以及我在其他一些资料上的了解，可以看出在今后的发展过程中，计算机科学仍将面临着结构过于复杂、智能化解决难等问题，这些将是我们在今后的专业学习中需要主要思考的问题。

二十一世纪已经进入了信息社会，席卷全球的信息科技给人类生产和生活方式带来了深刻的变革。信息产业作为知识密集、技术密集的产业，其快速发展的关键是有一大批从事IT技术创新的人才。而计算机科学与技术的专业培养目标培养和造就适应社会现代化建设需要，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。因而，学习这门专业正是符合信息社会发展的需要，有着广阔的就业前景。

随着计算机的不断更新换代，计算机科学与技术这门专业已经成为社会主流。我们在大一上学期就学习了C程序设计这门课，而且，计算机课程已经不单单是学习该专业的人所必修的科目，也成为当代大学生的一项基本技能，面对几乎所有专业的学生开放。仅仅是这一学期的学习，我就认识到计算机科学的复杂性和灵活性，也意识到学好计算机科学与技术的必要性。这一学期数学与信息科学概论课程的开设，已经让我们了解到这门科学的内容和发展前景，我会在今后的学习中继续深入的研究这门科学，为继续发展这门学科而努力。