计算机科学方法论及其计算方式

the Application of Computer Technology •

计算机技术应用Electronic Technology & Software Engineering 电子技术与软件工程• 149【关键词】计算机科学 方法论 计算方式

1 计算机科学方法论的论“道”

计算机科学方法论是董荣胜和古天龙联

手构建的学科体系，研究计算机性质特点和计算方法两大点。计算机方法论是一个理论体系，是对计算机科学领域认知过程的研究，是认识计算机领域的一种工具或方法。上面提到的计算机科学方法论的侧重点，可分为计算机科学的特点、学科形态，历史及发展趋势、学习方法、知识体系的结构、分类等。计算机科学方法论的学习可归为以下几点：

（1）加强计算机科学系统化与科学化的

认知。

（2）加强计算机科学本质统一的寻求认

知。

（3）加强计算机科学涵盖内容的框架认

知。

（4）加强计算机科学方法论和计算方法

交集内容的关注认知。

1984年，ACM 的“Computing as a

discipline ”报告中提出了计算机科学定义矩阵（二维）的概念，并细化了二维定义矩阵的内容，即计算科学本质，这在计算机科学发展史上有着划时代的意义。计算机科学方法论就是以二维定义矩阵为学科理论基础的，了解二维定义矩阵应当从两方面入手，一是本质了解，内容有抽象、理论以及设计，二是分支了解，计算机科学方法论及其计算方式

文/宋艳 黄留锁

内容是学习计算机科学相关学科领域。计算机科学方法论更像我们传统理念中的论“道”。2 计算机科学计算方式的论“术”计算机科学计算方式是在计算机科学的理论基础上解决问题、设计方案、进而达到目的，更像是一种思维的运用。这种计算思维涵盖范围极广，本质是抽象的、自动化的。当这种思维应用到计算机科学时，就需要一个介质帮它实现这个转变，即模型。思维计算是方法，计算机建模是媒介，两者结合就是计算机科学领域，计算方式和计算思维的相互转换。计算机科学计算方法有以下特点：（1）计算机科学领域的计算方法不仅仅是公式，更是一种计算思维的应用。（2）计算机科学领域的计算方法在解决实际问题中灵活多变，与人类相关联，主观机动性强。（3）计算机科学计算方法和计算机科学计算思维是等价的。在“Computing as a discipline ”报告中，矩阵是将理论转换为实际的“框架”，这个“框架”是传统计算科学经过洗礼后形成的新学科，横跨了两个领域，所以将其命名为二维定义矩阵。“框架”主要研究计算机领域的实践设计和其与其它分支领域的关联。计算机科学的计算方式更像我们传统理念中的论“术”。3 论计算机科学“道”与“术”的结合通过以上介绍，我们可发现计算机科学方法论和计算机科学领域的计算方法在研究内容和科学愿景上有着惊人的相似。两者都体现了人类思维运用的精妙，以数学的形式进行公式化、标准化的归纳总结，演化成科学技术构造迭代的具体形式，两者之间有着千丝万缕的联系。数学计算是把数学当做研究工具，表达事物所处环境的状态、关系、演变过程，具有抽象性、精准性、普遍性。计算机科学方法论中提到的二维定义矩阵，及计算方式，只是数学计算的一小部分。计算机领域二维定义矩阵和建模都是通过一些数学计算将抽象问题简化，从而解决问题。建模要求严谨，必须能够真实反映出研究对象的某一局部、侧面，甚至是整体结构的本质及演变规律。这些模型化的手段建立在数学方法的理论基础上，实施过程也与计算机科学方法论的抽象、理论、设计三大学科要点相得益彰。方法论和计算方式的第二个纽带是计算机领域中的科学系统。科学系统是数学计算的结果，存在着因果的关系。数学计算在计算机领域发展的历程中遵循了灵动而不散乱，多变而整体的两大原则，经过无数次实践运算进行优化塑造出模型。所以，在千万个模型的创建过程中，形成了解决各种复杂问题的方案，即系统科学或科学系统。其在计算机领域的作用共有以下几点：（1）调控系统、改造系统、创造系统；（2）集最佳方案与管理手段为一体；（3）在数据计算基础上提供创新思想模型。作为计算机领域数学计算的成果和系统流程方案的集合体，科学系统中也细分了很多分析方案。如常用的数据信息，功能模拟，整体优化等等。但凡种种，都要从系统的组成、效用、结构等要素入手，进行例证考察。巧合的是，上面所说的科学系统中的要素分析也是计算机科学方法论中注重的一个大方向。综上所述，计算机科学方法论代表的是计算机领域的“道”，是对学科形成理论进行相关研究，侧重点在于理论的塑造过程。计算机科学的计算方式代表的是计算机领域的“术”，意在解决学科中各种难题。4 结语计算机科学的方法论及其计算方式各具特色，却又相互关联，是“道”与“术”的相辅相成、相互补充。它们共同的出发点都是服务计算机科学领域，服务于数据信息汇总，服务于专业人才的未来就业，服务于科学技术的创新，服务于社会价值的创造。 作者简介宋艳(1978-),女，河南省郑州市人。现为河南财政金融学院实验师,软件工程专业。研究方向为计算机科学方法论及其计算方式的研究。黄留锁（1975-），男，河南省郑州市人。现为河南财政金融学院副教授，软件工程专业。研究方向为计算机科学方法论及其计算方式的研究。作者单位河南财政金融学院 河南省郑州市 450046