計算機科學(xué)各主領(lǐng)域和其基本問題(編輯修改稿)
2025-07-04 22:07 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 證其可用性、完整性、可認證性與機密性，用不可否認性來保護和定義信息和信息系統(tǒng)。保障包括了認證，使得當(dāng)前的與過去的過程和數(shù)據(jù)都是有效的，保障與安全的共同作用使信息變得更加可靠和完整。下面，給出信息保障與安全領(lǐng)域的基本問題。（1）如何定義信息的不可否認性？（2）如何保證信息的可用性、完整性、可認證性與機密性？（3）安全規(guī)則與監(jiān)管的有效策略是什么，如何評估？8．信息管理（Information Management，IM）信息管理幾乎在所有使用計算機的場合都發(fā)揮著重要的作用。它包括信息獲取、信息數(shù)字化、信息表示、組織、轉(zhuǎn)化和信息的表現(xiàn)；有效地訪問和更新存儲信息的算法、數(shù)據(jù)建模和數(shù)據(jù)抽象以及物理文件的存儲技術(shù)、共享數(shù)據(jù)的信息安全、隱私性、完備性和保護。要求學(xué)生能夠建立概念和物理上的數(shù)據(jù)模型，對于給定的問題，能夠選擇和實現(xiàn)合適的信息管理解決方案。下面，給出信息管理領(lǐng)域的基本問題。（1）使用什么樣的建模概念來表示數(shù)據(jù)元素及其相互關(guān)系？（2）怎樣把基本操作（如存儲、定位、匹配和恢復(fù)）組合成有效的事務(wù)？（3）這些事務(wù)怎樣才能與用戶有效地進行交互？（4）高級查詢?nèi)绾畏g成高質(zhì)量的程序？（5）哪種機器體系結(jié)構(gòu)能夠進行有效的恢復(fù)和更新？（6）怎樣保護數(shù)據(jù)，以避免非授權(quán)訪問、泄露和破壞？（7）如何保護大型的數(shù)據(jù)庫，以避免由于同時更新引起的不一致性？（8）當(dāng)數(shù)據(jù)分布在許多機器上時如何保護數(shù)據(jù)、保證性能？（9）文本如何索引和分類才能夠進行有效的恢復(fù)？9．智能系統(tǒng)（Intelligent Systems，IS）人工智能關(guān)注的是自主系統(tǒng)的設(shè)計和分析。這些系統(tǒng)有些是軟件系統(tǒng)，而有些系統(tǒng)還配有傳感器和傳送器（如機器人或航天器），一個智能系統(tǒng)要有感知環(huán)境、執(zhí)行既定任務(wù)以及與其他代理進行交流的能力。這些能力包括計算機視覺、規(guī)劃和動作、機器人學(xué)、多代理系統(tǒng)、語音識別和自然語言理解等。智能系統(tǒng)依賴于一整套關(guān)于問題求解、搜索算法以及機器學(xué)習(xí)技術(shù)的專門知識表示機制和推理機制。人工智能為求解其他方法難以解決或者不太現(xiàn)實的問題提供了一些技術(shù)，包括啟發(fā)式搜索和規(guī)劃算法、知識表示的形式化機制、機器學(xué)習(xí)技術(shù)以及語言理解、計算機視覺、機器人學(xué)等領(lǐng)域中所包含的感知和動作問題的方法。要求學(xué)生能夠針對特定的問題選擇合適的方法解決問題。下面，給出智能系統(tǒng)領(lǐng)域的基本問題。（1）基本的行為模型是什么？如何建造模擬它們的機器？（2）規(guī)則評估、推理、演繹和模式計算在多大程度上描述了智能？（3）通過這些方法模擬行為的機器的最終性能如何？（4）傳感數(shù)據(jù)如何編碼才使得相似的模式有相似的代碼？（5）電機編碼如何與傳感編碼相關(guān)聯(lián)？（6）怎樣學(xué)習(xí)系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)？（7）這些系統(tǒng)是如何表示它們對這個世界的理解的？10．網(wǎng)絡(luò)與通信（Networking and Communication，NC）計算機與通信網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，尤其是基于TCP/IP的網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，使得網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在計算學(xué)科中變得更為重要。在CC2001報告中，該領(lǐng)域包括有計算機通信網(wǎng)絡(luò)的基本概念和協(xié)議、多媒體系統(tǒng)、Web標準和技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)安全、移動計算以及分布式系統(tǒng)等傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的內(nèi)容。CS2013認為，這些內(nèi)容已得到發(fā)展和分化，因此對該領(lǐng)域進行了重組，將主要的關(guān)注放在該領(lǐng)域的網(wǎng)絡(luò)與通信方面，將網(wǎng)站應(yīng)用和移動設(shè)備開發(fā)的內(nèi)容放在基于平臺的開發(fā)（PBD）領(lǐng)域中，將安全部分的內(nèi)容放入新的信息保障和安全（IAS）領(lǐng)域中。該領(lǐng)域的知識單元包括：網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用；可靠數(shù)據(jù)傳輸；路由與轉(zhuǎn)發(fā)；局域網(wǎng)；資源分配；移動網(wǎng)絡(luò)；社會網(wǎng)絡(luò)等。CC2001特別強調(diào)了在該領(lǐng)域進行實踐教學(xué)的重要性，認為實踐教學(xué)能夠大大地加強學(xué)生對該領(lǐng)域基本概念的理解。在CC2001的基礎(chǔ)上，CS2013繼續(xù)強調(diào)了該領(lǐng)域的重要性，報告認為，現(xiàn)在許多計算的應(yīng)用脫離網(wǎng)絡(luò)是無法繼續(xù)工作的，這些應(yīng)用對底層網(wǎng)絡(luò)的依賴在未來將會得到加強，報告認為，網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計依賴實際的約束條件，要求通過使用網(wǎng)絡(luò)工具、編寫網(wǎng)絡(luò)軟件等方式，向?qū)W生展示這些實際的約束條件。網(wǎng)絡(luò)課程有很多不同的組織方式。一些教育者傾向于“自頂向下”的教學(xué)方式：課程起始
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