计算机学科导论课件：4.5 课程总结

1、SUDACh1 操作系统引论操作系统引论/Slide 1计算科学导论总结*了解计算科学的内涵(P60+ppt)、学科的基本问题（P68+ppt）*了解计算学科的学科内容（P71+ppt）*了解计算机科学与技术大类专业培养规格与目标（p11-13,p189-203+ppt）*了解计算学科的基本概念计算模型与图灵机(P16-p21+3.3.2)、图灵测试、冯.诺依曼计算机结构(P24-27)SUDACh1 操作系统引论操作系统引论/Slide 2*了解计算科学的分类与分支学科*数学基础：p136,144，如数理逻辑、代数系统、图论、集合论*硬件基础：p147*软件基础:p149*计算机应用基础:p

2、148*计算机应用技术:p149SUDACh1 操作系统引论操作系统引论/Slide 3*计算学科的典型方法（P164）和经典问题(典型实例)（P172+P211）*能合理制定学习计划（P219-220）*养成良好的学习习惯，形成好的学习方法（p225,227） 会利用图书馆数字资源资源查阅资料 掌握计算科学与各学科的关系（3.5），对重要数学概念，如数理逻辑深入掌握（p61） 本领域的主要期刊、重要学术会议，本领域著名科学家 著名企业及主要产品例1：一个简单的图灵机程序q1,0,1,l,q2;q1,1,0,l,q3;q1,b,b,n,q4;q2,0,0,l,q2;q2,1,1,l,q2;q2

3、,b,b,n,q4;q3,0,1,l,q2;q3,1,0,l,q3;q3,b,b,n,q4.五元组（q1,s1,s2,r,q2)分别表示：q1:当前状态；s1:读写头从当前读入的数据（0或者1）；s2:读写头即将写入当前方格的数据；r/l/n:读写头向右移动一格/向左移动一格/保持不动；q2:新状态*读写头一开始位于数据最右边一位，b表示空格，q1为初始状态，q2为结束状态。bbb1010bbbq1q1程序：程序：q1,0,1,l,q2;q1,0,1,l,q2;q1,1,0,l,q3q1,1,0,l,q3; ;q1,b,b,n,q4;q1,b,b,n,q4;q2,0,0,l,q2;q2,0,0

4、,l,q2;q2,1,1,l,q2;q2,1,1,l,q2;q2,b,b,n,q4;q2,b,b,n,q4;q3,0,1,l,q2;q3,0,1,l,q2;q3,1,0,l,q3;q3,1,0,l,q3;q3,b,b,n,q4.q3,b,b,n,q4.输入：输入：输出：输出：bbb1011bbb可以看出来这其实是实现函数可以看出来这其实是实现函数f(x)=x+1f(x)=x+1的程序的程序。SUDACh1 操作系统引论操作系统引论/Slide 6思考:实现f(x)=2x约定：1.开始时，纸带上只有一连续的方格串上放入相应于x的二进制值的符号，其余方格均为空白（用B表示）；2.读写头一开始位于表

5、示x的方格的最左边一位所在方格；3.停机时，纸带上非空方格串所组成的二进制值即为所求结果。*程序的实现思想：*我们知道，在二进制表示下，只要在原数后面添上一个0，就是原来的数乘以二。*根据这个思想，我们每次在写一个0，同时原数减一，直到原数减为0，再在所写的0前面添加上一个1，就能得出所求函数的答案了。*状态含义：*q1:起始状态；忽略前导0，寻找该数的真正起始位置；如果出现_0000_0 00的情况，则转入q7；*q2:读写头向右移动直到遇到空格；*q3: 此空格后0的数目加1；*q4:回到原来数的最右端；*q5: 该数减1；*q6: 回到数的开头，转入q1；*q7:结束状态。*可以看到，q

6、1到q7,7个状态，相当于一个个标志，而整个程序也相当于是一句句的goto语句。附：学科研究方向* 计算机学科研究方向分为：计算机应用技术、计算机软件与理论、计算机体系结构三个大部分。* 应用技术专业研究方向： * 人工智能；智能控制机器人；* 计算机视觉、语音及多媒体信息处理；* 人工智能、多媒体技术；* 计算机语言学、机器翻译及自然语言理解；* 计算机图形学及可视化技术；* 计算机及VLSI设计自动化；* 大规模集成 电路与微电子系统计算机辅助设计、微电子学新工艺新器件和新结构集成电路及其物理基础等；* 计算机网络技术及应用；SUDACh1 操作系统引论操作系统引论/Slide 10* 信

7、息安全技术及应用；* 数据库技术、数据仓库技术及应用；* 并行计算；* 计算机应用支撑技术；* 计算机在信息产业中的应用；* 计算机在制造产业中的应用；* 各个领域中计算机应用软件的开发技术；计算机集成技术和分布式计算环境；* 智能信息处理；数据和知识管理；* Web技术软件工程和环境；* CIMS及其它先进制造技术；* 网络多媒体；操作系统；SUDACh1 操作系统引论操作系统引论/Slide 11* 互联网络下的协同工作环境；* 多媒体技术；* 互联网络体系结构；* 信息安全技术；容错计算技术；* 计算机应用工程化；* 虚拟环境方面；* IPv6协议的中间件和软件应用；* 微处理的开发应用

8、研究：* 嵌入式设备（医疗设备（治癌仪、热疗仪等）、加密机（E1、DDN）等）的开发。 * 远程教学；* 多数据库系统集成技术研究; SUDACh1 操作系统引论操作系统引论/Slide 12*机器学习*计算智能：遗传算法的理论和应用；免疫模型与算法的基本原理及其应用；人工神经网络的理论和应用; 网络智能信息检索与数据挖掘。* 语言信息处理SUDACh1 操作系统引论操作系统引论/Slide 13系统结构研究方向：系统结构研究方向： * 并行/分布处理及高性能计算机系统；* 系统的可重构和可扩展技术；* 高性能存储系统及处理机同步通信机制；并行编译技术；* 并行调试技术；* 并行与分布系统容错

9、性、可用性、可靠性技术； * 指令及并行处理（ILP）体系结果的理论与技术；* 对称多处理器（SMP）并行体系结构的理论与技术；* 机群并行处理体系结构、互连技术、程序设计环境以及计算密集型应用在机群系统中的实现；SUDACh1 操作系统引论操作系统引论/Slide 14* 超常指令字（VLIW）系统结构；* 多线程机制；* 并行处理技术；并行算法及环境；* 并行分布式算法；各种并行与分布式软件、工具与环境；* 分布式与多机系统新型计算机系统机构及语言；计算机系统体系结构软件仿真环境构建方法研究；* 当代主流并行机的体系结构模型、存储技术的研究；* 高性能通信机制与策略的研究；* 分布式资源管

10、理、故障恢复、进程动态迁移、分布式存取控制技术；* 指令级并行关键技术研究；* 工作站机群、网络和网格等环境下的并行分布式计算模型；SUDACh1 操作系统引论操作系统引论/Slide 15*可视化并行程序设计环境；*大规模科学与工程计算；*VLSI 系统机构及RISC技术；*芯片设计；*计算机支持的协同工作（CSCW）；*嵌入式技术及其应用；*嵌入式系统整体设计方法、技术与应用研究；*嵌入式系统软硬件功能分配算法、软硬件协同验证、协同仿真方法研究；*嵌入式微处理器设计；嵌入式操作系统；SUDACh1 操作系统引论操作系统引论/Slide 16* 高速互连网络；* 网络计算环境下的知识处理、网

11、络体系结构、网络管理；* 多媒体信息在网络中的传输及处理；* 网络服务质量；网络互联、协议测试；* 网络信息安全；* 新型高性能计算机系统及其软件技术；* 计算机网络技术及应用；* 信息安全与密码；* 波分复用WDM全光网中的路由及波长分配算法。*计算机软件与理论：* 数据库和知识工程； * 计算机图形学与计算机辅助设计； * 数据安全。 * 系统软件（操作系统、编辑系统、实时系统） ； * 分布对象计算；* 并行及分布式处理；* 语义理论及应用（自然语言、程序语言） ； * 推理技术； 并行理论； * 类型理论及应用； 计算语义学； * CAD/CAM技术的理论研究、CAD/CAM系统的软件开发平台研制； * 工程与科学计算方面，对数值模拟进行的多学科的应用研究； SUDACh1 操作系统引论操作系统引论/Slide 18*软件工程与方法； *软件工程及环境； *软件重建工程的理论与技术研