什么是计算机科学

计算机科学(Computer Science, CS)是一门研究计算机和可计算系统的学科，包括它们的理论、网站设计、开发和应用技术.该学科的研究课题包括计算机程序能做什么和不能做什么(可计算性)，如何使程序更高效地执行特定任务(算法和复杂性理论)，程序如何存取不同类型的数据(数据结构和数据库)，程序如何显得更具有智能(人工智能)，人类如何与计算机沟通(人机交互和人机界面)等。

计算机科学研究的范围很广，从计算理论和算法基础到机器人开发、计算机视觉、智能系统、生物信息等，其主要工作可概括为：

(1)寻找求解可计算问题的有效方法。例如，在数据库中存放信息、在网络上传送数据、显示图像等的最佳可能途径。从事这类工作的人，应该有扎实的理论基础，能够确定并设计出性能良好的算法。

(2)构建使用计算机的新方法。网络、数据库和人机交互技术的结合与发展，形成了www技术，这改变了世界，计算机科学家们正在努力使机器人拥有更强的智能，能够承担更多的工作，应用数据库技术产生更多的知识，使计算机能够承担更多的、更复杂的工作。

在IEEE/ACM-CCCS发布的报告中，计算机科学学科的核心知识领域包括：

• 离散结构(Discrete Structures, DS);
• 程序设计基础(Programming Fundamentals, PF) ;
• 算法与复杂性(Algorithms&Complexity, AL) ;
• 程序设计语言(Programming Language, PL) ;
• 计算机体系结构与组织(Architecture & Organization, AR) ;
• 操作系统(Operating System,OS);
• 人机交互(Human-Computer Interaction, HCI) ;
• 图形学与可视计算(Graphics & Visual Computing,GR);
• 智能系统(Intelligent System, IS) ;
• 信息管理(Information Management,IM);
• 计算科学与数值方法(Computational Science & Numerical Methods,CN)

计算机科学学科关注的问题空间如图10-3所示，即以软件方法与技术为中心，向下直到使硬件可以工作的软件系统，向上直到帮助组织操作的信息系统。