【文章內容簡介】 己感興趣的想要發(fā)展的方面就要著重學習。三、淺談離散數(shù)學在計算機科學中的重要性其重要性，可以體現(xiàn)為兩點。第一點，面對著最一般、最自然的思維對象。雖然計算機是為了某種特殊的計算而誕生的，如今不斷地擴大它的應用范圍；所解決的問題的深度越來越深入，越來越豐富，越來越復雜。這樣就產生了兩個相互矛盾的問題擺在計算機科學工作者的面前：一是當計算機系統(tǒng)支持問題許多不同的領域問題的應用時，它所能解決的問題只是關于這些不同問題領域的共性，因此系統(tǒng)不能是很豐富的；二是實際應用中所表現(xiàn)出來需要計算機解決的問題是很豐富的和很復雜的，為了使計算機解決豐富復雜的問題，它支持解決的問題的范圍不能是很寬的。前者從描述計算機科學的語言來看，要求描述計算機科學的思維的語言面對的的是最一般和最自然的對象，或者說鑒于目前計算機僅能認識符號，所面對的是能用符號表示的最一般和最自然的對象。如果要計算機面對的是有許多條件限制的特殊的對象，那么，計算機就有可能因為無法了解這些條件而不認識這些對象。關于這些對象的操作也應該是最一般和最自然的，只有最一般和最自然的操作才是作用于最一般和最自然的對象，才能真正實現(xiàn)。在現(xiàn)有的計算機體制下，操作往往表現(xiàn)為符號的形式變換。正因為這樣，在離散數(shù)學中首先了解集合。因為①集合的確定除了滿足排中律之外不需要再滿足任何其它條件；②從集合出現(xiàn)構成新的集合的操作最自然、最簡單，它只是并、交、補等；③集合和在它們之間的運算(操作)都能用符號表示；④利用集合和它們之間的運算能夠產生出任何數(shù)學對象，也能在符號處理層面產生所有計算機系統(tǒng)。因此，有些離散數(shù)學的對象，從數(shù)學的角度來看很特殊、很簡單，因為數(shù)學是在某種特定的理想條件下定義的對象，這種特定的理想條件下計算機不一定認識。離散數(shù)學就不能這樣做，必須從最一般、最自然的條件下去理解。然而最一般、最自然的對象系統(tǒng)是非常廣泛的（例如集合存在的范圍是排中律所允許的最廣泛的范圍）。如此廣泛的范圍中所能討論的性質是不豐富的，以次作為問題求解的平臺不論在表達能力上和求解的功能上都是很低的。要求計算機求解的問題不僅需要問題的廣度，而更重要的是問題的深度。離散數(shù)學所討論的問題是從最一般、最自然的對象出發(fā)，但并不是停留在最一般、最自然的對象系統(tǒng)之中，離散數(shù)學整個學習過程就是不斷地從計算機能了解的低層的系統(tǒng)中去構造仍然是計算機能了解的高一層而更豐富（更具有個性）的系統(tǒng)。這種不斷地從廣泛的描述問題領域構造沒有那么廣泛但更為豐富的描述問題的領域的過程稱為“氣化”。后者從計算機面臨的實際問題來看。計算機面對的問題是一種多學科，且多姿多彩，個性非常突出的問題領域，在這些問題領域中問題描述和進行問題求解所用的方法是各式各樣的。如果計算機只能解決其中某個領域的問題，那么這種計算機就只是專用機。計算機科學的工作者面對著各種各樣不同的問題領域必須找到更為抽象的語言層面，雖然它不能描述每個問題領域的所有個性，但它可以描述許多問題領域的共性以及有關這些共性的問題的求解。這種找尋描述許多問題領域共性語言的過程稱為“形化”。為了有更多的共性，往往需要討論語言的編碼。所以離散數(shù)學中所討論的結構并不是某種具體的結構，而是能代表一類結構的抽象結構。例如，半群，它并不是指某個集合和結構，它是只要滿足結合律的所有結構。離散數(shù)學另一個學習過程是討論提出構成抽象結構的條件以及討論各個抽象結構的性質和抽象結構之間的關系；第二點，構造性的思維方法。學科的思維特點是由學科的本體論、認識論、方法論和表達語言所決定的。我們不去討論這些概念的精確定義和在計算機科學中的含義，但在計算機科學中，任何的思維都應該問題的求解在計算機上實現(xiàn)。在計算機科學的表達語言（至少在符號處理層面和在邏輯層面）上，求解問題如何操作，也就是說任何稱得上適合于計算機科學的思維都應該是可操作的。所以在數(shù)學中的存在性和唯一性問題，在計算機科學中是可構造性和構造的復雜性問題。另外，目前人們讓計算機解題，不僅要（用程序的方式）告訴計算機做什么，而且還要（用程序的方式）告訴計算機如何做，因此在結構化問題描述的基礎上，還要指出問題求解的整個構造過程。在計算機科學的整個解決實際問題的思維過程中，非常注重解題的可操作性和操作的過程。（摘自百度文庫）四、淺談對軟件工程的認識（一）軟件工程是：把系統(tǒng)的、規(guī)范的、可度量的途徑應用于軟件開發(fā)、運行和維護過程，也就是把工程應用于軟件。（二）軟件生命周期，將軟件產品從提出、實現(xiàn)、使用維護到停止使用退役的過程成為軟件生命周期。一般包括可行性研究與需求分析、設計、實現(xiàn)、測試、交付使用以及維護等活動。這些活動可以有重復，執(zhí)行時也可以有迭代，還可以將軟件生命周期分為軟件定義、軟件開發(fā)及軟件運行維護三個階段。（三）軟件過程軟件過程是為了獲得高質量軟件所需要完成的一系列任務的框架，它規(guī)定了完成各項任務的工作步驟。通常使用生命周期模型描述軟件過程。生命周期模型規(guī)定了把生命周期劃分成哪些階段及各個階段的執(zhí)行順序，因此，也稱為過程模型。如今有一下幾種模型：第一種瀑布模型，瀑布模型一直是唯一被廣泛采用的生命周期模型，現(xiàn)在它仍是軟件工程應用的最廣泛的過程模型。其有以下幾個特點：階段間具有順序性和依賴性；推遲實現(xiàn)的觀點；質量保證的觀點。第二種快速原型模型，快速原型模型的優(yōu)點是有助于保證用戶的真實需要得到滿足。所謂快速原型是快速建立起來的可以在計算機上運行的程序，它所能完成的功能往往是最終產品能完成的功能的一個子集。第三種增量模型，它分批地逐步向用戶提交產品，整個軟件產品被分解成許多個增量構件，開發(fā)人員一個構件接一個構件地向用戶提交產品。增量模型的優(yōu)點是：能在較短的時間內向用戶提交可完成部分工作的產品；逐步增加產品功能可以是用戶有效充裕的時間學習和適應新產品，從而減少一個全新的軟件可能給客戶組織帶來的沖擊。第四種螺旋模型，其基本思想是：使用原型及其它方法來盡量降低風險。螺旋模型的優(yōu)點對可選方案和約束條件的強調有利于已有軟件的重用，也有助于把軟件質量作為軟件開發(fā)的一個重要目標；減少了過多測試或測試不足所帶來的風險；更重要的是，在螺旋模型中維護只是模型的另一個周期，在維護和開發(fā)之間并沒有本質區(qū)別。螺旋模型只適用于內部開發(fā)的大規(guī)模軟件項目。（四）設計方法有一下3種面向數(shù)據(jù)流的設計方法面向數(shù)據(jù)流的設計方法的目標是給出設計軟件結構的一個系統(tǒng)化的途徑。在軟件工程的需求分析階段，信息流是一個關鍵考慮，通常用數(shù)據(jù)流圖描繪信息在系統(tǒng)中加工和流動的情況、面向數(shù)據(jù)流的設計方法定義了一些不同的“映射”，利用這些映射可以把數(shù)據(jù)流圖變換成軟件結構。因為任何軟件系統(tǒng)都可以用數(shù)據(jù)流圖表示，所以面向數(shù)據(jù)流的設計方法理論上可以設計任何軟件的結構。面向數(shù)據(jù)結構的設計方法面向數(shù)據(jù)結構的設計方法的最終目標是得出對程序處理過程的描述。這種設計方法并不明顯地使用軟件結構的概念，模塊是設計過程的副產品，對于模塊獨立原理也沒有給予應有的重視。因此，這種方法最合適與在詳細設計階段使用，也就是說，在完成了軟件結構設計之后，可以使用面向數(shù)據(jù)結構的方法來設計每個模塊的處理過程。jackson方法和warnier方法是最著名的兩個面向數(shù)據(jù)結構的設計方法，使用面向數(shù)據(jù)結構的設計方法，首先需要分析確定數(shù)據(jù)結構，并且用適當?shù)墓ぞ咔逦孛枥L數(shù)據(jù)結構。面向對象的設計方法面向對象的分析與設計由于軟件工程原則是：抽象、信息隱藏、模塊化、局部化、確定性、一致性、完備性、可驗證性等，現(xiàn)代軟件工程中非常重視模塊化和軟件重用。而面向對象的軟件設計提供了對象、方法和消息等一整套概念，使從問題空間到解空間的變換非常直觀、合理，將數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)的操作封裝在一起，共同完成信息和處理的雙重模塊化，它的封裝和繼承，面向對象軟件范型一枝獨秀的原因。目前，大多數(shù)軟件開發(fā)組織已經從分析、設計到編程、測試階段全面采用面向對象方法，使面向對象成為當前軟件領域的主流技術。（部分內容摘自百度文庫）五、簡單敘述計算機硬件系統(tǒng)的結構和工作過程計算機硬件系統(tǒng)的結構總的來說計算機硬件的基本組成是由運算器、控制器、存儲器、輸入設備和輸出設備。運算器和控制器統(tǒng)稱中央處理器。存儲器分成內存儲器和外存儲器兩大類。中央處理器、內存儲器和連接輸入輸出設備的接口統(tǒng)稱為主機。微機的主機集成在主機板上。外存儲器、輸入設備和輸出設備統(tǒng)稱為外部設備。中央處理器計算機的中央處理器又稱為cpu，它是計算機的核心部分。主要由運算器和控制器組成，其實中央處理器內也有存儲器。運算器：完成對數(shù)據(jù)的算術和邏輯運算的操作的部件。控制器：計算機的指揮系統(tǒng)。存儲器：儲存數(shù)據(jù)。中央處理器工作的主要原理是：在控制器的控制下，運算器對取自存儲器的數(shù)據(jù)進行算術或者邏輯運算，然后把結果送回到存儲器中。存儲器存儲器是計算機中用來存放所有數(shù)據(jù)和程序的部件，它的基本功能是按指定的地址寫入或者讀出信息。存儲器可分成兩大部分：一部分是主儲器又稱內存儲器，簡稱內存或主存；另一部分是輔助儲器，簡稱外存或輔存。主存儲器是用來存放計算機在運行過程中所使用的程序和數(shù)據(jù)。輔助存儲器主要是由磁帶、磁盤和光盤等存儲構成，用來存放暫時不用，在需要時成批調入內存中的程序和數(shù)據(jù)。無論內存或者外存都是由若干個存儲單元組成，每個存儲單元都有一個地址，計算機通過地址對存儲單元進行讀寫，都有其自身的存儲容量，即一個存儲器所包含的字節(jié)數(shù)，存儲容量單位有b、kb、mb、gb、tb等。（1 b = 8 bits 1 kb = 1024 b 1 mb = 1024 kb 1 gb = 1024 mb1 tb = 1024 gb）其中內存又包括rom和ram。rom：只讀存儲器。特點：只能讀，不能寫；斷電后信息不會丟失。主要用來存放固定不變的基本輸入輸出程序。ram：隨機存取存儲器。特點：可讀可寫；但斷電后信息全部丟失。在科技發(fā)展中，內存的存儲容量理論上是不可能比外存的存儲容量大，因為內存的技術要求要比外存的技術要求更大，簡單來說，內存能做多大外存就能比它做的更大。輸入輸出設備根據(jù)設備完成任務的性質，輸入輸出設備可以劃分為五種，即輸入設備、輸出設備、外存設備、數(shù)據(jù)通訊設備和過程控制設備。輸出設備主要有顯示器、打印機、繪圖儀和音箱，其中顯示器我們日常見得最多，其分類有陰極射線管顯示器、液晶顯示器和等離子體顯示器等多種。顯示器上的內容由像素組成，像素總和是分辨率；分辨率越高，其清晰程度越好。說到顯示器就要談到顯卡。彩顯卡所支持的顏色數(shù)量是顯卡的一個重要指標,主要取決于顯存ram的大小，即我們常說的顯存。還有一個指標就是流處理器的數(shù)量，而因為不同商家在開發(fā)專注的方向不同，市場上又有a卡和g卡之分。輸入設備主要有鼠標、鍵盤、語音輸入和掃描儀等，最為常見的是鼠標和鍵盤。硬盤和光盤等外存也屬于輸入輸出設備，它們屬于外存設備。計算機的其它部件主板：主板是一塊大規(guī)模集成電路的電路板，里邊許多個的插槽，cpu、內存、顯卡、多功能卡等都可以直接或者間接插在主板上。接口：輸入/輸出接口電路是微處理器與外部設備之間的信息變換和實現(xiàn)緩沖功能必不可少的部件?？偩€：連接微機各部件之間的一組公共信號線，是計算機中傳送數(shù)據(jù)和信息的公共通道。根據(jù)所傳送信息的不同，總線分為地址總線、數(shù)據(jù)總線和控制總線。計算機工作過程現(xiàn)代計算機是一個自動化的信息處理設備，它之所以能實現(xiàn)自動化信息處理，是由于采用了“存儲程序”的工作原理。這一原理是1946年由馮諾依曼和他的同事們在一篇題為《關于電子計算機邏輯設計的初步討論》的論文中提出并論證的。這一原理確立了現(xiàn)代計算機的基本組成和工作方式（1）計算機硬件由5個基本部分組成：運算器、控制器、存儲器、輸出設備和輸入設備。（2）計算機內部采用二進制來表示程序和數(shù)據(jù)。（3）采用“存儲程序”的方式，將程序和數(shù)據(jù)放入同一個存儲器（內存儲器），計算能夠自動高速地從存儲器中取出指令加以執(zhí)行控制器是計算機系統(tǒng)的指令中心，它把運算器、存儲器、輸入/輸出設備等部件組成一個有機的整體，然后根據(jù)指令的要求指揮全機各部分的工作。對于信息處理過程中出現(xiàn)的異常情況及特殊請求，控制器能幾時進行處理。控制器的結構取決于計算機的結構、指令格式、控制方式以及組成方式等因素，因此各類計算機的控制在結構上是有差別的。（《計算機科學導論》 清華出版社 第二章）指令在計