计算机222-第5部分
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（5）程序设计语言理论： （Theory of programming language）
研究书写计算机程序语言的学科。
主要内容：研究语法，语义，语用以及程序设计语言的优劣。
（6）人工智能：
我国人工智能创始人之一，北京科技大学涂序彦教授对人工智能这样定义：人工智能是模仿、延伸和扩展人与自然的智能的技术科学。在美国人工智能官方教育网站上对人工智能作了如下定义：Artificial Intelligence； or AI for short； is a bination of puter science； physiology； and philosophy。 AI is a broad topic； consisting of different fields； from machine vision to expert systems。 The element that the fields of AI have in mon is the creation of machines that can 〃think〃。
研究的问题：
（1）符号主义： （符号学派）
符号计算与程序设计基础
知识表达方法 ：知识与思维，产生式规则，语意网络，一阶谓词逻辑
问题求解方法：搜索策略，启发式搜寻，搜寻算法
问题规约方法
谓词演算：归结原理，归结过程
专家系统：建立专家系统的方法及工具
（2）联接主义（神经网络学派）
神经网络学派通过研究模拟生命神经组织的工作状况，力求突破人工智能的一些前沿问题。1988年美国权威机构指出：数据库，网络发展呈直线上升， 神经网络可能是解决人工智能的唯一途径。
＇二＇系统：
（7）体系结构：
众所周知计算机界的摩尔定律：计算机硬件性能每18个月翻一番，现在基本上还可以保持这个速度，高计算机体系结构需要大量的人力物力，我们国内只有清华，国防科大，哈工大搞这方面的工作。
目前的新型计算机有：光计算机，量子计算机 ，生物计算机。
（8）网络与通讯：
目前美国已经铺遍了第二代英特尔网，用于远程教学，远程诊断（如机械诊断）我国第二代Inter网上的协同国家重点实验室的评估由北航软件所负责单位，关于具体的研究内容我们在今后的文章会涉及。
（9）面向对象：（OOA；OOD；OOP）
设计类及由类构造程序的方法与过程，用计算机对象模拟现实世界对象。
（10）约束程序设计：
含有变量的关系表达式称为约束。
（11）软件工程：
应用计算机科学，数学及管理科学等原理，开发软件的工程学科
CMM划分将软件工程的等级划分为0—9级，中国的软件设计处于3级
（12）软件质量控制：
软件质量：反映软件系统或软件产品满足明确或隐含需求能力的特性总和。
（13）实时系统与嵌入式系统 ：
实时系统：时间标准完全等于系统原模型的系统。
嵌入式系统：作为一个信息处理部件嵌入到其他系统当中的系统。
（14）数据库系统（ Database System）
简称 DBS。DBS是实现有组织地、动态地存储大量相关的结构化数据，方 便各类用户 使用数据库的计算机软件/硬件资源的集合。
即采用了数据库技术的计算机系统。
（15）大规模计算中的I/O
在大规模计算中实现计算机主机与外围设备进行信息交换的技术。
＇三＇计算机应用：
（16）科学与工程计算：
这个范围很广，简单说说就有： 生物信息处理 ，天气预报等等
（17）电子商务与数字化图书馆
（18）人机交互： 三维虚拟现实：应用方面比较突出的比如说外科手术
（19）计算机教育：用于教学，培养计算机人才
关于未来的计算机究竟向何方向发展，我们不妨了解一下，中国科学院前不久对中国计算机科学发展趋势作出了如下论断： 概括起来即是：MMOON
即：超大规模计算机＋多媒体处理能力＋开放式的系统结构＋面向对象＋网络上的计算将会创造一个人机和谐的计算环境。
下面再谈谈计算科学研究的主线，看看对大家有没有一定的启发：从最底层往上谈起
应用层：
移动计算与全球定位 计算机自动控制 计算机辅助制造 计算机集成制造系统
机器人学 计算可视化与虚拟现实 数据与信息检索 计算机创作 计算机网络应用软件
科学计算 多媒体信息系统 计算机辅助设计 信息管理与决策系统 自然语言处理
模式识别与图像处理技术 计算机图形学 计算几何 人工智能与知识工程
数据表示与存储 网络与开放系统互连标准 软件测试技术 人机工程学（人机界面）
计算科学专业基础层：
软件开发方法学：软件工程技术，程序设计方法学，软件开发工具和环境，软件开发规范
编码理论 密码学 计算机体系结构 程序理论 数据表示理论与数据库系统
电子计算机系统基础 计算机接口与通信 计算机网络与数据通信技术 自动推理
故障诊断与器件测试技术 容错技术 汇编技术 操作系统 高级语言程序设计
数字系统设计 符号计算与计算机代数 数据结构技术 算法设计与分析 编译与解释技术
计算科学基础层：
控制论基础 数字系统设计基础 信息论基础 网论（Petri网理论等） 形式语义学
框图理论 算法理论 可计算性（递归论） 计算复杂性 程序设计语言理论
计算模型（各种抽象机） 模型论与非经典逻辑 公理集合论 形式语言与自动机
数学与物理层：
光电子技术基础 电路基础 电子线路基础 数字与模拟电路基础 数值分析与计算方法
大学物理学 函数论基础（复变函数，演算，泛函分析） 泛代数 概率论与数理统计
常微分方程 偏微分方程 集合论与图论 组合数学 抽象代数 数理逻辑基础
空间解析几何 数学分析 布尔代数 高等代数 数论
前些阵子发表的《计算机科学与技术学习反思录》引起了一些同学的思索，也收到了很多来信，大家把问题都集中在了到底计算机能干什么，计算机科学研究的领域到底有多宽，我自知没有能力回答这样的问题，只是就我所知的范围作了简单的介绍。谈及这么大的题目就像原来写的那篇《计算机科学与技术学习反思录》，乃是万言难尽，可以写书，甚至可以出书系，然而我觉得只要大家在开始的时候有个概要性的了解，文中方方面面都有所涉及，但是都是概念性的介绍，也是限于篇幅的考虑，我的观点就是以后学到什么看什么，站在高出以后愿意向什么方向看就向什么方向看，但首先要站得高一点，我们思考清楚以后，需要更多就的是去做，而不再是去想了，虽然这个想的过程会很长，但是我们要先想清楚，不要让我们的学习与研究输在起点之上，最后祝大家在计算机科学与技术的学习道路上学业有成。
Bibliography：在讨论计算机科学研究主线部分，出自赵致卓先生《计算科学导论》一书，特此说明。
