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《計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域簡(jiǎn)述論文》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、《計(jì)算機(jī)科學(xué)引論》課程專題報(bào)告題目:計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域簡(jiǎn)述2目錄第一部分:計(jì)算思維的作用及其背景1.為什么要講述計(jì)算思維?2.計(jì)算思維的設(shè)立背景是什么?3.計(jì)算思維的概念?2第二部分:計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)介紹1.計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)的課程2.計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)的培養(yǎng)目標(biāo)第三部分:計(jì)算機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域1.根據(jù)前兩部分的介紹可以看出該專業(yè)同學(xué)的實(shí)際技能2.具體的計(jì)算機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域3.根據(jù)科幻電影的情節(jié)設(shè)想的未來(lái)的應(yīng)用領(lǐng)域2計(jì)算機(jī)導(dǎo)論的作用及其背景(1)為什么要講述計(jì)算思維?計(jì)算思維與計(jì)算機(jī)導(dǎo)論課程有緊密關(guān)系,計(jì)算思維的倡導(dǎo)者卡耐基*
2、梅隆大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)系主任周以真教授就在該校開(kāi)設(shè)了“計(jì)算思維導(dǎo)論”課程,作為計(jì)算機(jī)傳業(yè)學(xué)生的第一門課程。計(jì)算機(jī)導(dǎo)論是講述計(jì)算思維。2007年秋,周以真教授在CMU率先開(kāi)設(shè)了“計(jì)算思維導(dǎo)論”。2008年6月,對(duì)CS2001(CC2001)進(jìn)行中期審查的報(bào)告(CS2001InterimReview)(草案)中將“計(jì)算思維”與“計(jì)算機(jī)導(dǎo)論”課程綁定在一起,明確要求“計(jì)算機(jī)導(dǎo)論”課程講授計(jì)算思維的本質(zhì)。巧合的是,本課程與周以真倡導(dǎo)的“計(jì)算思維導(dǎo)論”課程異曲同工,講授的都是計(jì)算機(jī)學(xué)科的本質(zhì)。若用“思想與方法”代替“基礎(chǔ)概念”2,計(jì)算思
3、維又可以解釋為采用計(jì)算機(jī)科學(xué)的思想與方法進(jìn)行問(wèn)題求解、系統(tǒng)設(shè)計(jì),以及人類行為理解等涵蓋計(jì)算機(jī)科學(xué)之廣度的一系列思維活動(dòng)。經(jīng)過(guò)十幾年的教學(xué)實(shí)踐,美國(guó)這一教學(xué)理念已被國(guó)內(nèi)相當(dāng)多的人接受,而從計(jì)算思維,或者說(shuō)從更為具體的學(xué)科思想方法這一層面講授計(jì)算機(jī)科學(xué),更是的道理越來(lái)越多的人的支持。計(jì)算推動(dòng)著人類科技的進(jìn)步,影響這各門學(xué)科的發(fā)展,并產(chǎn)生了一系列的新興學(xué)科,如計(jì)算生物學(xué)、計(jì)算物理學(xué)、計(jì)算化學(xué)、計(jì)算經(jīng)濟(jì)學(xué)、計(jì)算社會(huì)學(xué)、計(jì)算地質(zhì)學(xué)、計(jì)算氣象學(xué)等。計(jì)算機(jī)科學(xué)對(duì)于生物學(xué)的貢獻(xiàn)絕不限于能夠在海量時(shí)序數(shù)據(jù)中搜索尋找模式規(guī)律,而是最終希望能夠
4、通過(guò)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法-----計(jì)算的抽象和方法-----解釋生命的奧秘。這足以看出計(jì)算思維的重要性。而在大學(xué)里,特別是國(guó)際現(xiàn)代化轉(zhuǎn)型期的中國(guó)大學(xué),應(yīng)該早些接觸這些問(wèn)題,為自己的科學(xué)素質(zhì)的更好地提升做鋪墊。(以上文字采自于《計(jì)算機(jī)科學(xué)導(dǎo)論---思想與方法》)(1)計(jì)算思維的設(shè)立背景是什么?計(jì)算思維的提出與美國(guó)總統(tǒng)信息技術(shù)咨詢委員會(huì)2005年6月提交的報(bào)告《計(jì)算機(jī)科學(xué):確保美國(guó)競(jìng)爭(zhēng)力》密切相關(guān)?!队?jì)算科學(xué):確保美國(guó)競(jìng)爭(zhēng)力》報(bào)告不僅對(duì)美國(guó)的科技與教育發(fā)展具有十分重要的戰(zhàn)略意義,對(duì)中國(guó)而言,也有相當(dāng)?shù)慕梃b作用。2報(bào)告開(kāi)篇寫(xiě)道,大約在
5、半個(gè)世紀(jì)前,蘇聯(lián)成功地發(fā)射了世界第一顆人造衛(wèi)星,撼動(dòng)了美國(guó)在政治與科技上的領(lǐng)導(dǎo)地位,促使美國(guó)在科學(xué)、工程和技術(shù)領(lǐng)域進(jìn)行全面的改革。報(bào)告認(rèn)為,如今美國(guó)又一次面臨著挑戰(zhàn),這一次的挑戰(zhàn)比以往更加廣泛、復(fù)雜,也更具長(zhǎng)期性。報(bào)告認(rèn)為,美國(guó)買沒(méi)有認(rèn)識(shí)到計(jì)算科學(xué)在社會(huì)科學(xué)、生物醫(yī)學(xué)、工程研究、國(guó)際安全,以及工業(yè)改革中的中心位置。報(bào)告認(rèn)為,這種認(rèn)識(shí)不足以將危及美國(guó)的科學(xué)領(lǐng)導(dǎo)地位、經(jīng)濟(jì)競(jìng)爭(zhēng)力以及國(guó)家的安全。報(bào)告建議,將計(jì)算科學(xué)長(zhǎng)期置于國(guó)家科學(xué)與技術(shù)領(lǐng)域的中心領(lǐng)導(dǎo)地位。報(bào)告給出了兩個(gè)重要結(jié)論:(1)雖然計(jì)算本身也是一門學(xué)科,但是其具有促進(jìn)其他
6、學(xué)科發(fā)展的作用。(2)21世紀(jì)科學(xué)上最重要的、經(jīng)濟(jì)上最有前途的研究前沿都有可能通過(guò)熟練地掌握先進(jìn)的計(jì)算技術(shù)和運(yùn)用計(jì)算機(jī)而得到解決。計(jì)算思維就是在這個(gè)背景下提出,并成為被美國(guó)CPATH計(jì)劃、美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金“計(jì)算是能的科學(xué)發(fā)現(xiàn)與技術(shù)創(chuàng)新”國(guó)家重大計(jì)劃采用的一個(gè)重要的核心概念。(3)計(jì)算思維的概念?2006年3月,周以真教授在國(guó)際著名計(jì)算機(jī)雜志上發(fā)表了"計(jì)算思維"一文,給出了計(jì)算思維一個(gè)總的定義,該定義被國(guó)際學(xué)術(shù)界廣泛采用。計(jì)算思維是運(yùn)用計(jì)算機(jī)科學(xué)的基礎(chǔ)概念進(jìn)行問(wèn)題求解.系統(tǒng)設(shè)計(jì)以及人類行為理解等涵蓋計(jì)算機(jī)科學(xué)之廣度的一系列思
7、維活動(dòng)。為便于理解,文中有給出了計(jì)算思維更詳細(xì)的7種描述和六大特征。(1)計(jì)算思維是通過(guò)約簡(jiǎn),嵌入,轉(zhuǎn)化和仿真等方法,把一個(gè)看來(lái)困難的問(wèn)題重新闡釋成一個(gè)我們知道問(wèn)題怎么解決的思維方法。2(2)計(jì)算思維是一種遞歸思維,是一種把代碼譯成數(shù)據(jù)又能將數(shù)據(jù)譯成代碼的方法,是一種多維分析推廣的類型檢查方法。(3)計(jì)算思維是一種采用抽象和分解來(lái)控制龐雜的任務(wù)或進(jìn)行巨大復(fù)雜系統(tǒng)設(shè)計(jì)的方法,是基于關(guān)注點(diǎn)分離的方法。(4)計(jì)算思維是一種選擇適合的方式去陳述一個(gè)問(wèn)題,或?qū)σ粋€(gè)問(wèn)題的相關(guān)問(wèn)題建模使其易于處理的思維方法。(5)計(jì)算思維是按照預(yù)防,保
8、護(hù)及通過(guò)亢余,容錯(cuò),糾錯(cuò)的方式,并從最壞情況進(jìn)行系統(tǒng)恢復(fù)樣的一種思維方式。(6)計(jì)算思維是利用啟發(fā)式推理尋求解答,既在不確定情況下的規(guī)劃,學(xué)習(xí)和調(diào)度的思維方式。(7)計(jì)算思維是利用海量數(shù)據(jù)來(lái)加快計(jì)算,在時(shí)間和空間之間,在處理能力和存儲(chǔ)容量之間進(jìn)行折中的思維方式。6大特征(1)概念化,不是程序化。計(jì)算機(jī)科