专业概论(计算机科学类)离线作业

专业概论（计算机科学类）离线作业1.什么是计算机科学与技术学科？该学科的特点是什么？1."计算机科学与技术”是研究计算机的设计与制造；利用计算机进行信息获取、表示、储存、处理、控制的理论、原理、方法和技术的学科。

2.计算机科学与技术学科包括科学和技术两方面（1）科学侧重于研究现象、揭示规律；（2）技术侧重研制计算机和研究使用计算机进行信息处理的方法与技术手段。

科学是技术的依据，技术是科学的体现；技术得益于科学，它又向科学提出新的课题。

科学与技术相辅相成，互为作用，二者高度融合是计算机科学技术学科的突出特点。

2.计算机科学与技术专业的研究范畴主要包括哪些？该专业的研究范畴主要包括计算机理论，计算机硬件，计算机软件，计算机网络以及计算机应用等五个方面。

计算机理论研究内容包括算法分析理论、程序设计语言理论、程序设计方法学。

计算机软件研究软件设计、开发、维护和使用过程中涉及的软件理论、方法和技术。

具体内容有数据结构、操作系统、程序设计基础、信息管理、软件工程、图形学与可视化计算等。

计算机网络的研究内容涉及网络结构、数据通信、网络安全和网络管理等。

计算机应用研究应用计算机到各个领域的原理、方法和技术，所涉及的研究内容非常广泛。

3.结合计算机科学与技术专业人才培养目标谈谈你的专业发展规划，你将成为哪类人才？该专业的人才培养目标分为3个类型:研究型、工程型和应用型。

研究型人才以知识创新为基本使命，研究的内容可以是计算机系统结构，也可以是计算机软件与理论，还可以是计算机应用技术。

工程型人才需要考虑基本理论和原理的综合应用，不仅要考虑建造一个系统的性能，还需要考虑代价以及其他可能带来的副作用；而具体的工程可以是以硬件为主的计算机系统，也可以是软件的系统，包括应用软件或者系统软件。

应用型人才在各种企事业单位承当信息化建设的核心任务。

同具体应用领域的人才相比，他们更了解各种计算机软硬件系统的功能和性能，更善于系统的集成和配置，更有能力管理和维护复杂信息系统的运行。

各种类型人才的社会需求呈金字塔形，从上至下依次为研究型，工程型和应用型。

网络学院的人才培养目标为：旨在培养适应经济全球化、信息化及计算机行业发展需要，掌握信息科学的相关理论知识和专业技能，具有研究计算机软、硬件的基本能力的应用型人才。

4.计算机科学与技术专业的学习特点是什么？计算机科学与数理化学科不太一样，它常常需要建造实际的系统。

除了计算机科学理论外，它常常是一个工程性很强的学科。

学生的动手能力不强现在是一个比较普遍的问题。

用人单位有反映，学生自己也有反映。

这种现象不改变，计算机专业的学生在就业市场上就会越来越被动。

课堂讲授书本知识仅仅是一个开始，同学们的大部分时间不是花在上课和做作业这样传统工作中，而是花在自己创造一个实际的可运行的系统上。

上程序设计课的同学必须建造一个可运行的软件；上数据库课的同学必须学会如何建造一个可运行的数据库管理系统；上软件工程课的同学必须学会如何组成软件开发队伍，自己动手完成一个软件项目，其中贯穿了软件工程的各种原理的实践5.通过该课程的学习，你了解该专业将要学习哪些课程吗？概率论与数理统计，离散数学，数据结构，工程数学I，工程数学II，高级语言程序设计，面向对象程序设计，汇编语言程序设计，数字电路，微机接口技术，操作系统，数据库原理，计算机网络，软件工程，大型数据库系统设计。

6.简述计算机科学与技术专业在我国的发展历程。

答：从1956年哈尔滨工业大学等院校率先开办“计算装置与仪器”专业起，到现在主流采用的“计算机科学与技术”，计算机专业教育在中国的大学里已经走过了逾50年的历程。

这个历程中总的来看，分为三个突出的时期。

1．初创时期（1956-1960）在这一段时期共开办了14个计算机专业。

当时新建的计算机专业大多称为“计算装置”，强调从基本元器件开始的计算机硬件系统的设计与实现，大多设置在自动控制系。

同时，一些重点大学新建了计算数学专业，从事算法设计人才的培养。

2．发展时期（1978-1986）随着十年动乱的结束，国家的工作重点逐步转移到四个现代化建设的轨道上。

在国家科委主持起草的《1978—1985年全国科学技术发展规划纲要》中，又把电子计算机列为8个影响全局的综合性课题，放在突出的地位。

我国计算机教育迎来了第二个发展高潮，在这一段时期共开办了74个计算机专业。

出现计算机及应用技术和计算机软件专业。

在部分重点大学批准建立了计算机学科硕士点和博士点，多层次的计算机人才教育体系基本形成。

3．高速发展时期（1994年至今）1995年左右，World Wide Web在世界范围的蓬勃兴起使“计算”的概念发生了深刻的变化，社会突然觉得需要很多很多的“计算机人才”。

这种变化不可避免地反映到教育中。

一方面，若干相关课程被引入到计算机专业的教学计划中，另一方面，一些学校干脆办起了“网络工程”、“软件工程”、“电子商务”、“信息安全”等新专业。

同时，1995年全国科学技术大会的召开，“科教兴国”发展战略的实施，使我国计算机教育进入一个快速发展期。

该阶段的计算机教育特点是：（1）计算机专业的内涵和外延发生较大变化计算机专业的教育内容已不再局限于传统的计算机组织与体系结构、计算机理论与软件、计算机应用技术，计算机网络及其应用技术、多媒体及其应用技术、网络与信息安全等教育内容得以强化。

（2）办学单位和在校生人数迅速增加（3）教材内容逐步与国际接轨2000年前后，我国高等教育出版社、清华大学出版社、机械工业出版社等从国外著名出版公司引进了成套的计算机专业教材，其中包括不少经典的著名教材。

7.简述计算机的特点。

答：（1）计算机处理速度快（2）存储容量大、存储时间长久（3）计算机精确度高（4）逻辑判断能力（5）自动化工作的能力（6）应用领域广8.简述计算机在哪些领域有应用，列举实例。

答：计算机的应用领域很广，其中包括：（1）科学研究和科学计算例如在高能物理、地震预测、气象预报、航天技术等的计算问题。

（2）数据处理；目前，数据处理已广泛地应用于办公自动化、企事业计算机辅助管理与决策、情报检索、图书管理、电影电视动画设计、会计电算化等等各行各业。

（3）实时控制；例如，在汽车工业方面，利用计算机控制机床、控制整个装配流水线，不仅可以实现精度要求高、形状复杂的零件加工自动化，而且可以使整个车间或工厂实现自动化。

（4）计算机辅助技术计算机辅助技术包括计算机辅助设计、计算机辅助制造和计算机辅助教学等。

（5）人工智能例如，能模拟高水平医学专家进行疾病诊疗的专家系统，具有一定思维能力的智能机器人等等。

（6）网络应用计算机技术与现代通信技术的结合构成了计算机网络。

计算机网络的建立，不仅解决了一个单位、一个地区、一个国家中计算机与计算机之间的通讯，各种软、硬件资源的共享，也大大促进了国际间的文字、图像、视频和声音等各类数据的传输与处理。

9.计算机的分类有哪些？各种类型的计算机有哪些特点和用途？举例说明。

答：计算机按照规模的大小可分为巨型计算机，大/中型计算机，小型计算机，微型计算机，工作站和服务器等类型。

（1）巨型计算机巨型计算机是运算速度可达百亿和万亿次的超大型计算机。

主要用于复杂的科学计算和专门领域，例如卫星发射，国防军事等等。

（2）大/中型计算机大型机运行速度可达每秒几亿次。

有8个或更多的处理器，具有通用性强、综合数据处理能力强、性能较高等特点。

主要用在银行，铁路等大型系统中的计算机网络的主机。

（3）小型计算机小型机的运算速度和存储容量略低于大型机。

大多用于工业生产过程的自动控制。

（4）微型计算机微型计算机，即个人计算机，是计算机行业发展最快的一类计算机。

它的问世为计算机普及起到了很大的推动作用。

性能比不上小型机。

价格便宜，可以放到用户桌面上，可以和其他计算机联网，处理日常任务，例如字处理，记账和图形设计等等。

（5）工作站工作站是为了某种特殊的用途，由高性能的微型计算机系统，输入/输出设备以及专用软件组成的计算机系统。

例如，图形工作站具有很强的对图形进行输入，处理，存储和输出的能力。

（6）服务器服务器是一种在网络环境下为多个用户提供服务的共享设备，可分为文件服务器，打印服务器等等。

10.简述计算机理论的研究内容有哪些方面？答：1. 离散数学离散数学是研究离散量的结构及其相互关系的数学学科，是现代数学的一个重要分支。

2. 算法分析理论算法分析理论研究算法设计与分析中的数学方法与理论。

3. 形式语言与自动机理论形式语言与自动机理论是用数学方法研究自然语言（如英语）和人工语言（如程序设计语言）的产生方式、一般性质和规则的理论。

4. 程序设计语言理论程序设计语言理论研究程序设计语言的基本规律。

5. 程序设计方法学程序设计方法学用以指导程序设计各阶段工作的原理和原则，以及依此提出的设计技术。

11.简述计算机硬件的研究内容有哪些方面？答：1．元器件与存储介质研究构成计算机硬件的各类元器件和存储介质。

2．微电子技术研究构成计算机硬件的各类集成电路、大规模、超大规模集成电路芯片的结构和制造技术。

3．计算机组成原理研究通用计算机的硬件组成结构以及各部件的构成和工作原理。

4．微型计算机技术微型计算机技术研究微型计算机的组成原理、结构、芯片、接口及其应用技术。

5．计算机体系结构计算机体系结构是指计算机的概念性结构和功能特性。

研究内容有计算机软、硬件的总体结构，以及计算机的各种新型体系结构。

12.简述计算机软件的研究内容有哪些方面？答：1．数据结构研究信息（数据）之间的结构关系。

2．操作系统操作系统是管理计算机系统的全部硬件资源、软件资源和数据资源；控制程序运行；改善人机界面；为其它应用软件提供支持等，使计算机系统所有资源最大限度地发挥作用，为用户提供方便的、有效的、友善的服务界面。

3．程序设计基础研究对给定的问题如何进行描述并给出实现的算法等。

4．信息管理研究信息系统、数据库系统、数据建模、关系数据库等。

5．软件工程将软件开发看成是一种组织严密、管理严格、各类人员协同配合共同完成的工程项目。

研究采用工程的概念、原理、技术和方法来指导计算机软件的开发和维护。

6．图形学与可视化计算研究内容包括计算机图形学、可视化、虚拟现实、计算机视觉等。

13.简述计算机网络的研究内容有哪些方面？答：1．网络结构研究局域网，广域网，Internet因特网，Intranet企业内联网等各种网络的结构和构成方式。

如局域网络的结构有总线型、环形、星形、树形等等。

2．数据通信研究数据通信系统、数据通信的基本概念、数据信号编码、数据传输、差错控制及数据传输介质等。

例如图中的卫星通信系统。

3．网络安全研究计算机网络的信息保密、鉴别和完整性控制以及病毒防治等技术。