(1)计算机科学
计算机科学(Computer Science)是研究计算机及其周围各种现象和规律的科学，亦即研究计算机系统结构、程序系统、人工智能以及计算本身的性质和问题的学科。
计算机科学研究包含各种与计算和信息处理相关主题的系统学科，从抽象的算法分析、形式化语法，到更具体的主题如编程语言、程序设计、软件和硬件等。作为一门学科，它与数学、计算机程序设计、软件工程和计算机工程有显著的不同，尽管这些学科之间存在不同程度的交叉和覆盖，却通常被混淆。
计算机科学研究包括软件、硬件等计算系统的设计和建造，发现并提出新的问题求解策略、新的问题求解算法，在硬件、软件、互联网方面发现并设计使用计算机的新方式和新方法等。简单而言，计算机科学围绕着“构造各种计算机器”和“应用各种计算机器”进行研究。
(2)计算机科学的研究范畴
计算机科学的研究范畴主要包含以下12个方面。
①计算理论。
计算机科学最根本的问题是“什么能够被有效地自动化”。计算理论的研究就是专注于回答这个根本问题，研究关于什么能够被计算，去实施这些计算又需要用到多少资源。为了试图回答“什么能够被有效地自动化”这个问题，递归论检验在多种理论计算模型中哪些计算问题是可解的。而计算复杂性理论则被用于回答“实施计算需要用到多少资源”这个问题，研究解决一个不同目的计算问题的时间复杂度和空间复杂度。
②信息与编码理论。
信息论与信息量化相关，由美国数学家申农(Claude E.Shannon)创建，用于寻找信号处理操作的极限，比如压缩数据和可靠的数据存储与通信。编码理论是对编码以及它们适用的特定应用性质的研究。编码(Code)被用于数据压缩、密码学和前向纠错中，近期也被用于网络编码中。研究编码的目的在于设计更高效、可靠的数据传输方法。
③算法。
算法指定义良好的计算过程，它取一个或一组值作为输入，经过一系列定义好的计算过程，得到一个或一组输出。算法是计算科学研究的一个重要领域，也是许多其他计算机科学技术的基础。算法主要包括数据结构、计算几何和图论等。除此之外，算法还包括许多杂项，如模式匹配和数论等。
④程序设计语言理论。
程序设计语言理论是计算机科学的一个分支，主要处理程序设计语言的设计、实现、分析、描述和分类，以及它们的个体特性。它属于计算机科学学科，既受数学、软件工程和语言学影响，也影响着这些学科。它是公认的计算机科学分支，同时也是活跃的研究领域，研究成果被发表在众多学术期刊、计算机科学和工程出版物上。
⑤形式化方法。
形式化方法是一种基于数学的特别技术，用于软件和硬件系统的形式规范、开发，以及形式验证。在软件和硬件设计方面，形式化方法的使用动机如同其他工程学科，是通过适当的数学分析以助于设计的可靠性和健壮性。但是，使用形式化方法成本很高，这意味着它们通常只用于高可靠性系统，这种系统中安全或保密(Security)是最重要的。对于形式化方法的最佳形容是，它是各种理论计算机科学基础种类的应用，特别是计算机逻辑演算、形式语言、自动机理论和形式语义学，此外还有类型系统、代数数据类型、软硬件规范和验证中的一些问题。(www.xing528.com)
⑥人工智能。
人工智能这个计算机科学分支旨在创造可以解决计算问题，像动物和人类一样思考与交流的人造系统。无论是在理论还是应用上，都要求研究者在多个学科领域具备细致的、综合的专长，比如应用数学、逻辑、符号学、电机工程学、精神哲学、神经生物学和社会智力，用于推动智能研究领域，或者被应用到其他需要计算理解与建模的学科领域，如金融、物理科学等。
⑦并发、并行和分布式系统。
并行性是系统的一种性质，这类系统可以同时执行多个可能相互交互的计算。一些数学模型，如Petri网、进程演算和PRAM模型被创建，以用于通用并发计算。分布式系统将并行性的思想扩展到了多台由网络连接的计算机。同一分布式系统中的计算机拥有自己的私有内存，它们之间经常交换信息以达到一个共同的目的。
数据库是为了更容易地组织、存储和检索大量数据。数据库由数据库管理系统管理，通过数据库模型和查询语言来存储、创建、维护和搜索数据。
⑨计算机图像学。
计算机图像学是对于数字视觉内容的研究，涉及图像数据的合成和操作。它与计算机科学的许多其他领域密切相关，包括计算机视觉、图像处理和计算几何，同时也被大量运用在特效和电子游戏中。
⑩计算机安全和密码学。
计算机安全是计算机技术的一个分支，其目标包括保护信息免受未经授权的访问、中断和修改，同时为系统的预期用户保持系统的可访问性和可用性。密码学是对隐藏(加密)和破译(解密)信息的实践与研究。现代密码学主要与计算机科学相关，很多加密和解密算法都是基于它们的计算复杂性。
计算机体系结构与工程。
计算机系统结构，或数字计算机组织，是一个计算机系统的概念设计和根本运作结构。它主要侧重于中央处理器(CPU)的内部执行和内存访问。这个领域经常涉及计算机工程和电子工程学科，选择和互连硬件组件以创造满足功能、性能和成本目标的计算机。
软件工程。
软件工程是对设计、实现和修改软件的研究，以确保软件的高质量、适中的价格、可维护性，以及能够快速构建。软件工程是一个系统的软件设计方法，涉及工程实践到软件的应用。
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