计算机科学导论PPT课件

1、计算机科学导论计算机科学导论课课 程程 简简 介介计算机科学技术学院计算机科学技术学院陈意云陈意 http:/ 程程 简简 介介 教学目标和基本要求教学目标和基本要求 是计算机科学基础知识的引导课是计算机科学基础知识的引导课 目的是让学生对计算机科学中的目的是让学生对计算机科学中的理论计算机科学理论计算机科学（即有关计算的相对更抽象化、逻辑化和数学化（即有关计算的相对更抽象化、逻辑化和数学化的问题），有一个概括了解的问题），有一个概括了解 培养学生的培养学生的计算思维计算思维，激发学生对计算机科学技，激发学生对计算机科学技术的兴趣，鼓励学生去发现自己感兴趣的研究或

2、术的兴趣，鼓励学生去发现自己感兴趣的研究或研发领域研发领域计算思维的粗略解释：运用计算机科学的基础计算思维的粗略解释：运用计算机科学的基础概念概念进行问题求解和系统设计的进行问题求解和系统设计的思维活动思维活动 2课课 程程 简简 介介 课程内容简介课程内容简介 围绕计算机科学的理论体系中的围绕计算机科学的理论体系中的模型理论模型理论、程序程序理论理论和和计算理论计算理论，安排，安排10次次讲座而不是讲课讲座而不是讲课目标：达到对每讲内容有所认识和理解目标：达到对每讲内容有所认识和理解 依据下面的思路，大体按程序理论、模型理论、依据下面的思路，大体按程序理论、模型理论、计算理论和围绕这些理论的

3、一些热点安排讲座计算理论和围绕这些理论的一些热点安排讲座1. 从大家较熟的内容或与从大家较熟的内容或与程序设计程序设计课程相关课程相关的内容开始，逐步转到大家不熟悉的内容的内容开始，逐步转到大家不熟悉的内容2. 从涉及面较窄的内容到涉及多领域的内容从涉及面较窄的内容到涉及多领域的内容3. 以提高学生的计算思维为主线以提高学生的计算思维为主线4. 用实例来启发，用有待解决的问题来激励用实例来启发，用有待解决的问题来激励3课课 程程 简简 介介 课程考察方式课程考察方式 每个同学针对前九个讲座所介绍的某个领域，写每个同学针对前九个讲座所介绍的某个领域，写一篇读书报告，第一篇读书报告，第18周周六（

4、周周六（12月月31日）晚日）晚12点点为提交截止时间。发送到为提交截止时间。发送到 有宏观概述和具体问题探讨，不强求全面深刻有宏观概述和具体问题探讨，不强求全面深刻 有自己的理解和见解，不要抄书和他人论文有自己的理解和见解，不要抄书和他人论文 仿照学术论文格式，欢迎但不要求有创新见解仿照学术论文格式，欢迎但不要求有创新见解 分成通过和未通过两种分成通过和未通过两种, 预计预计1020%通不过通不过 课堂点名两次，缺课且报告质量低则一定通不过课堂点名两次，缺课且报告质量低则一定通不过 向相关领域的老师推荐优秀报告，帮大家争取及向相关领域的老师推荐优秀报告，帮大家争取及早进入相关老师实验室的机会

5、早进入相关老师实验室的机会4课课 程程 简简 介介 教材与参考书教材与参考书 无合适教材无合适教材, 课件课件http:/ 部分讲座会给出相关的参考书部分讲座会给出相关的参考书5课课 程程 简简 介介 十次讲座的题目十次讲座的题目 代数等式理论的自动定理证明（面向高中背景）代数等式理论的自动定理证明（面向高中背景） 对程序进行推理的逻辑对程序进行推理的逻辑 （程序理论）（程序理论） 程序设计语言类型系统程序设计语言类型系统 （程序理论）（程序理论） 离散数学与计算机科学离散数学与计算机科学 （程序理论）（程序理论） 经典计算的计算模型经典计算的计算模型 （模型理论）（模型理论） 计算复杂性和算

6、法分析计算复杂性和算法分析 （计算理论）（计算理论） 面向计算机体系结构的程序优化（计算理论）面向计算机体系结构的程序优化（计算理论） 多核体系结构与并行编程模型多核体系结构与并行编程模型 （模型理论）（模型理论） 新型计算模型和顺序交互的数学（模型理论）新型计算模型和顺序交互的数学（模型理论） 大数据的处理和分析大数据的处理和分析 （综合应用）（综合应用）6课课 程程 简简 介介 术语解释参考术语解释参考（课堂上不介绍）（课堂上不介绍）1. 理论计算机科学理论计算机科学 是计算机科学和数学的一个分支，主要研究有关是计算机科学和数学的一个分支，主要研究有关计算的相对抽象化和数学化的方面计算的相

7、对抽象化和数学化的方面 包含计算理论、算法、程序设计语言理论、自动包含计算理论、算法、程序设计语言理论、自动机理论机理论、符号计算、分布式计算、并行计算符号计算、分布式计算、并行计算、计计算数论、计算几何、计算生物等算数论、计算几何、计算生物等 上述领域的研究常常强调数学方法和严密性上述领域的研究常常强调数学方法和严密性7课课 程程 简简 介介 术语解释参考术语解释参考（课堂上不介绍）（课堂上不介绍）2. 应用计算机科学应用计算机科学 计算机科学中可以直接用于解决现实世界问题的计算机科学中可以直接用于解决现实世界问题的那些领域那些领域 包括人工智能包括人工智能、计算机体系结构与工程、计算机计算

8、机体系结构与工程、计算机图形与可视化图形与可视化、计算机安全和密码学、计算机网计算机安全和密码学、计算机网络、计算科学络、计算科学、信息科学、数据库等信息科学、数据库等3. 计算思维计算思维运用计算机科学的基础概念进行问题求解、系统运用计算机科学的基础概念进行问题求解、系统设计、以及人类行为理解等涵盖计算机科学之广设计、以及人类行为理解等涵盖计算机科学之广度的一系列思维活动度的一系列思维活动 8课课 程程 简简 介介 术语解释参考术语解释参考（课堂上不介绍）（课堂上不介绍）4. 模型理论模型理论 关心的问题关心的问题 给定模型给定模型M，哪些问题可以由模型，哪些问题可以由模型M解决解决 如何比

9、较模型的表达能力如何比较模型的表达能力 经典计算经典计算 确定的图灵机，可计算性理论属于模型理论确定的图灵机，可计算性理论属于模型理论 新型计算新型计算 本质特点是交互本质特点是交互( 并发、分布、网络、网格、云并发、分布、网络、网格、云 ) 计算和交互的统一模型理论尚未出现计算和交互的统一模型理论尚未出现9课课 程程 简简 介介 术语解释参考术语解释参考（课堂上不介绍（课堂上不介绍）5. 程序理论程序理论 关心的问题关心的问题 给定模型给定模型M，如何用模型，如何用模型M解决问题解决问题 包括的领域包括的领域 程序设计范型、程序设计语言、程序设计、形式程序设计范型、程序设计语言、程序设计、形式语义、类型论、程序验证、程序分析等语义、类型论、程序验证、程序分析等10课课