內容提要
本書是作者多年來對計算學科方法論研究成果的總結。作者根據《計算作為一門學科》報告對整個計算學科綜述性導引課程的嚴密性和挑戰性的要求,借鑑了數學的公理化思想,對計算學科的主要內容進行了系統化、邏輯化的概括,並通過大量實例,深入淺出地闡明了計算學科中各主領域發展的基本規律,揭示了各主領域之間的內在聯繫,有助於人們對計算學科的深入了解。本書的主要內容包括:計算機科學與技術方法論的構建,計算學科的歷史、定義、根本問題,計算學科各主領域的基本問題,計算學科中的抽象、理論和設計3個學科形態,計算學科中的核心概念、數學方法、系統科學方法、形式化技術、社會和職業的問題等。為了使讀者能更好地理解和掌握書中的內容,在各章末還附有一定數量的思考題。
本書是計算學科認知領域的一本學術專著,也可作為高等院校計算學科方法論、計算機導論等課程的教材或參考書,還可供相關專業的學生、教師和科技人員參考。
圖書目錄
計算機科學與技術方法論1.1計算機科學與技術方法論產生的歷史背景
1.1.1早期關於“計算機科學”名稱的爭論
1.1.2《計算作為一門學科》報告的主要成果及其局限性
1.1.3CC1991的主要成果
1.1.4CC2001的主要成果
1.1.5計算教育面臨的3個重大問題
1.1.6計算機科學與技術方法論的提出
1.2計算機科學與技術方法論的建立
1.2.1計算機科學與技術方法論的定義
1.2.2計算學科二維定義矩陣
1.2.3計算學科的本質問題歸約為定義矩陣本質問題的說明
1.3計算機科學與技術方法論作為一個理論體系的闡述
1.3.1作為理論體系的科學技術方法論
1.3.2作為理論體系的計算機科學與技術方法論
1.4計算機科學與技術方法論研究的意義
思考題
第2章計算學科中的科學問題
2.1概述
2.1.1科學問題的定義
2.1.2科學問題的主要特徵和方法論作用
2.2計算的本質、計算學科的定義及其根本問題
2.2.1計算本質的認識歷史
2.2.2康托爾的集合論和羅素悖論
2.2.3希爾伯特綱領
2.2.4圖靈對計算本質的揭示
2.2.5現代計算機的產生以及計算學科的定義
2.2.6計算學科的根本問題
2.2.7從計算的角度認知思維、視覺和生命過程
2.3計算學科各主領域的基本問題
2.4計算學科中的典型問題及其相關內容
2.4.1哥尼斯堡七橋問題
2.4.2梵天塔問題
2.4.3算法複雜性中的難解性問題、P類問題和NP類問題
2.4.4證比求易算法
2.4.5P=?NP
2.4.6旅行商問題與組合爆炸問題
2.4.7生產者-消費者問題與“哲學家共餐”問題
2.4.8GOTO語句的問題以及程式設計方法學
2.5人工智慧中的若干哲學問題
2.5.1圖靈測試
2.5.2西爾勒的“中文屋子”
2.5.3計算機中的博弈問題
思考題
第3章計算學科中的3個學科形態
3.1一個關於“學生選課”的例子
3.1.1對“學生選課”例子的感性認識
3.1.2對“學生選課”例子的理性認識
3.1.3“學生選課”系統的工程設計
