計(jì)算機(jī)科學(xué)各主領(lǐng)域和其基本問(wèn)題-資料下載頁(yè)
2025-06-07 22:07本頁(yè)面
【正文】 、控制結(jié)構(gòu)、引進(jìn)新類型和操作的機(jī)制）表示的虛擬機(jī)的可能組織結(jié)構(gòu)是什么？（2）語(yǔ)言如何定義機(jī)器？機(jī)器如何定義語(yǔ)言？（3）什么樣的表示法（語(yǔ)義）可以有效地描述計(jì)算機(jī)應(yīng)該做什么？15．軟件開(kāi)發(fā)基礎(chǔ)（Software Development Fundamentals，SDF）CS2013報(bào)告在CC2001的基礎(chǔ)上，對(duì)原報(bào)告劃分的程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)（PF）領(lǐng)域進(jìn)行了重組，將關(guān)注的內(nèi)容進(jìn)一步擴(kuò)展到整個(gè)軟件的開(kāi)發(fā)過(guò)程中，要求學(xué)生在大學(xué)一年級(jí)就系統(tǒng)地掌握軟件開(kāi)發(fā)的基本概念和技巧，包括算法的設(shè)計(jì)和簡(jiǎn)單分析、基本程序設(shè)計(jì)的概念、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和基本的軟件開(kāi)發(fā)方法和工具等。CS2013報(bào)告認(rèn)為，該領(lǐng)域課程的設(shè)計(jì)可以相當(dāng)靈活，報(bào)告要求在基本的編程中只強(qiáng)調(diào)那些在所有編程范例都常見(jiàn)的基礎(chǔ)概念。報(bào)告認(rèn)為，可以綜合程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言，算法與復(fù)雜性，以及軟件工程等多個(gè)領(lǐng)域的內(nèi)容，選擇一個(gè)或多個(gè)編程范例（例如面向?qū)ο缶幊?、函?shù)式編程或腳本編程）來(lái)說(shuō)明這些概念。報(bào)告建議，將形式化的分析（例如大O、可計(jì)算性）與設(shè)計(jì)方法（如團(tuán)隊(duì)項(xiàng)目、軟件生命周期）融入到系列課程中，以形成一個(gè)完整的、連貫一致的第一學(xué)年的系列課程。下面，給出軟件開(kāi)發(fā)基礎(chǔ)領(lǐng)域的基本問(wèn)題。（1）對(duì)給定的問(wèn)題，如何進(jìn)行有效的描述并給出算法？（2）如何確定算法的復(fù)雜度？（3）如何正確選擇數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)？（4）如何進(jìn)行設(shè)計(jì)、編碼、測(cè)試和調(diào)試程序？16．軟件工程（Software Engineering，SE）軟件工程是一門(mén)關(guān)于如何有效構(gòu)建滿足用戶需求的軟件系統(tǒng)所需的理論、知識(shí)和實(shí)踐的學(xué)科。軟件工程適應(yīng)各種軟件開(kāi)發(fā)，它包含需求分析和規(guī)格、設(shè)計(jì)、構(gòu)建、測(cè)試、運(yùn)行和維護(hù)等軟件系統(tǒng)生存周期的所有階段。軟件工程使用工程化的方法、過(guò)程、技術(shù)和度量標(biāo)準(zhǔn)。它使用的工具有管理軟件開(kāi)發(fā)的工具，軟件產(chǎn)品的分析和建模、質(zhì)量評(píng)估和控制工具，確保有條不紊且有控制實(shí)施軟件進(jìn)化和復(fù)用的工具。軟件可由一個(gè)開(kāi)發(fā)者或者一組開(kāi)發(fā)者進(jìn)行開(kāi)發(fā)，他們需要選擇最適合已知開(kāi)發(fā)環(huán)境的工具和方法。質(zhì)量、進(jìn)度、成本等軟件工程的要素對(duì)軟件系統(tǒng)的生產(chǎn)都是十分重要的。下面，給出軟件工程領(lǐng)域的基本問(wèn)題。（1）程序和程序設(shè)計(jì)系統(tǒng)發(fā)展的原理是什么？（2）如何證明一個(gè)程序或系統(tǒng)滿足其規(guī)格說(shuō)明？（3）如何編寫(xiě)不忽略重要情況且能用于安全分析的規(guī)格說(shuō)明？（4）軟件系統(tǒng)是如何歷經(jīng)不同的各代進(jìn)行演化的？（5）如何從可理解性和易修改性著手設(shè)計(jì)軟件？17．計(jì)算機(jī)系統(tǒng)基礎(chǔ)（Systems Fundamentals，SF）與基于平臺(tái)的開(kāi)發(fā)（PBD）領(lǐng)域的劃分一樣，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)基礎(chǔ)（SF）也不構(gòu)成嚴(yán)格意義上的學(xué)科分支，它的劃分是為了教學(xué)上的需要，將構(gòu)建應(yīng)用程序所依賴的底層硬件、軟件架構(gòu)的基礎(chǔ)概念抽取出來(lái)，為不同專業(yè)的學(xué)生奠定統(tǒng)一的基礎(chǔ)而設(shè)置的，其知識(shí)單元已在第一章中列出。它的基本問(wèn)題與操作系統(tǒng)、并行分布式系統(tǒng)、通信網(wǎng)絡(luò)、計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)等分支領(lǐng)域相關(guān)內(nèi)容的基本問(wèn)題相同，本書(shū)不再重新給出。18．社會(huì)問(wèn)題與專業(yè)實(shí)踐（Social Issues and Professional Practice，SP）雖然技術(shù)問(wèn)題是任何計(jì)算課程的核心，但其自身并未構(gòu)成一個(gè)完整的教學(xué)大綱，學(xué)生還必須了解計(jì)算的社會(huì)和職業(yè)問(wèn)題。學(xué)生還需要了解計(jì)算學(xué)科本身基本的文化、社會(huì)、法律和道德等問(wèn)題。他們應(yīng)該知道這個(gè)學(xué)科的過(guò)去、現(xiàn)在和未來(lái)，同時(shí)也要了解在該學(xué)科的發(fā)展過(guò)程中起著重要作用的哲學(xué)問(wèn)題、技術(shù)問(wèn)題和美學(xué)價(jià)值觀。學(xué)生應(yīng)該有能力提出關(guān)于社會(huì)對(duì)信息技術(shù)的影響問(wèn)題，以及對(duì)這些問(wèn)題的可能答案進(jìn)行評(píng)價(jià)的能力。將來(lái)的從業(yè)者必須能夠在產(chǎn)品進(jìn)入特定環(huán)境以前就能預(yù)測(cè)可能產(chǎn)生的影響和后果。最后，學(xué)生需要認(rèn)識(shí)到軟硬件銷售商和用戶的權(quán)利，還必須遵守相關(guān)的職業(yè)道德。未來(lái)的從業(yè)者必須認(rèn)識(shí)到他們承擔(dān)的責(zé)任和失敗后可能產(chǎn)生的后果，清楚地認(rèn)識(shí)到他們自身的局限性和工具的局限性。下面，給出社會(huì)問(wèn)題與專業(yè)實(shí)踐領(lǐng)域的基本問(wèn)題。（1）計(jì)算學(xué)科本身的文化、社會(huì)、法律和道德的問(wèn)題。（2）有關(guān)計(jì)算的社會(huì)影響問(wèn)題以及如何評(píng)價(jià)可能的一些答案的問(wèn)題。（3）哲學(xué)問(wèn)題。（4）技術(shù)問(wèn)題以及美學(xué)問(wèn)題。
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