计算机科学导论——基于计算思维的思想与方法（第4版）-参考答案 ch02.docx

第二章 计算机学科体系 选择题 1-5ABBAA 6-10DDBDD 问答题 1.什么是学科? 由此看出，学科本身具有二重含义：首先是指相对独立的知识体系或学术分类，含义较广；其次是指为培养人才而设立的教学科目。 2.什么是计算机学科? 计算机学科是研究计算模型和计算系统以及如何有效地利用计算系统实现应用或进行信息处理的学科，涉及计算机的设计与制造，以及信息的获取、表示、存储、处理、控制等方面的理论、原则、方法和技术。 3.计算机学科的研究主要包括哪些内容? 计算机学科包括科学和技术两方面：科学侧重于研究现象与揭示规律，技术则侧重于研制计算机及使用计算机进行信息处理的方法和技术手段。事实上，科学和技术相辅相成、相互影响和促进，两者高度融合是计算机学科的突出特点。 4.什么是学科形态?它包括哪些内容? 1.抽象形态(AbstractForm) 2.理论形态(TheoreticalForm) 3.设计形态(DesignForm) 5.我国的计算机科学技术学科定义了哪几个分支学科? 本科专业按一级学科培养，统一为计算机科学与技术专业；研究生按二级学科培养，统一为计算机软件与理论、计算机系统结构和计算机应用技术3个专业。 6.与计算机科学技术学科应用关系最紧密的交叉学科主要有哪些学科? 计算机科学分为理论科学和应用科学。理论科学包括计算理论、编码理论、算法与数据结构、程序语言理论、形式化方法、并行和分布式计算系统、数据库及信息检索等。应用科学包括人工智能、系统结构与工程、计算机图形学、计算机视觉、安全和密码学、信息科学、软件工程等。 7.计算机科学与技术学科的研究范畴包括哪些内容? 计算机科学研究的课题可概括为：可计算性(计算机程序能做什么和不能做什么)，算法和复杂性理论(如何使程序更高效的执行特定任务)，数据结构和数据库(程序如何存取不同类型的数据)，人工智能(程序如何显得更具有智能)，人机互动和人机界面(人类如何与程序沟通)。 作为一级学科的计算机科学与技术涵盖两部分：计算机科学是研究计算机及其相关现象与规律的科学，主要包括计算机科学理论、计算机系统结构、软件和人工智能等；计算机技术则泛指计算机领域中所应用的技术方法和技术手段，包括计算机的系统技术、软件技术、部件技术、器件技术和组装技术等。 8.在计算机科学学科的知识体系中，被认为是最重要的课程是哪些? 计算机学科的知识体系：《计算作为一门学科》报告的提出，标志着计算机学科知识体系的形成，并从知识领域、知识单元和知识点三个不同的层次给出了知识体系的内容，为整个学科核心课程的详细设计奠定了基础。 9.计算机学科的典型问题主要有哪几类? 计算机学科的根本问题反映了面对现实世界的可计算性和不可计算性。在人类进行科学探索与研究的过程中，提出过许多对科学发展具有重要影响和深远意义的科学计算问题，这些问题可以大致分为四类：第一类是理论意义上的不可计算问题(图灵论确定的所有非递归函数)，第二类是现实意义上的不可计算问题(计算的复杂性)，第三类是理论意义.上的可计算问题(任何能直观计算的问题都能被图灵机计算)，第四类是现实意义上的可计算问题(并发控制)。这些问题的提出不仅有利于加深对计算机学科功能作用的理解，还有利于激发同学们的学习热情和探索意识。 10.算法复杂性问题的含义是什么? “计算复杂性”是指利用计算机求解问题的难易程度，包括两方面：一是计算所需的步数或指令条数，称为时间复杂度(TimeComplexity)；二是计算所需的存储单元数量，称为空间复杂度(SpaceComplexity)。这类问题被称为计算复杂性理论(ComputationComplexityTheory)，是用数学方法研究各类问题的计算复杂性学科，研究理论上可计算问题在计算过程中的资源(如时间、空间等)的耗费情况，以及在不同计算模式下，使用不同类型资源和不同数量的资源时，各类问题复杂性的本质特性和相互关系。 谈论题 1.你是如何认识、理解计算机学科的根本问题的?对未来的专业学习有何打算? 对计算机学科根本问题的认识与人们对计算过程的认识是紧密联系在一起的。计算机科学发展的过程中先后提出了一些重大问题：一是问题的可计算性，二是计算过程的能行性，三是计算结果的正确性。它们既是计算机学科的根本问题，也是计算机学科中极为重要的核心概念。 2.计算机学科的经典问题向我们展示了什么问题?你对哪些经典问题有兴趣? 计算机学科的经典问题是指那些反映学科某一方面内在规律和本质内容的典型问题。经典问题往往以深入浅出的形式表达学科深奥的科学规律和本质内容，在学科研究中常用来辅助说明思想、原理、方法和技术。经典问题是计算机学科的研究重点，也是能力培养的重要目标。