Lect艺术的编程与科学精神.ppt

1、艺术的编程与科学精神,陈奇 ,灵魂,IT的灵魂是计算机 计算机的灵魂是软件 软件的灵魂是创造 为什么是软件？,啊，工具,软件之软,计算机是前所未有的工具你不知道它将干什么。 由于有了软件 容易改变的软件 容易成长的软件,软件开发有很多值得追求的,正确性 时空效率 稳定可靠性 友好 所有的特性中最重要的是：软 什么是好的软件？ 软的软件就（才）是好的软件,“失败”的软件总体设计,总体设计能有多成功？ 大型土木工程 95% 复杂电子系统 70% 软件系统 电子 土木工程,艺术与创造,什么是艺术？ 克莱夫贝尔Clive Bell，艺术作品是“有意味的形式” 卡西尔：“艺术可以定义为一种符号的语言”

2、J.杜威： “科学即是艺术，艺术即是一种实践” ，而“唯一的分界线.位于那些不高明、不能一贯地和直接地提供乐趣的实践方式和那些意味隽永、内容充实 的实践方式之间”,艺术与科学,艺术是人对感受空间的一种探索和创造活动。 艺术是人对认识空间的一种探索和创造活动。 艺术是指更主要地依赖感觉（直觉、灵感等）的，充满不确定性（无规律的冲动），和审美性的探索创造方式。 科学是指更主要地依赖理性（逻辑推理等）的，具有相对确定的（常规的），和求真性的探索创造方式。,艺术的编程,是创造不是发现， 构建一个世界的映像 创造一个人造的世界 感觉很重要 审美很重要,编程中的科学精神,创造往往是以发现为前提的（师法自然

3、） 程序世界是一个人为事物的世界 理解程序同样需要科学精神,软件发展的基本问题,程序变得越来越大，越来越复杂,上帝是如何创造世界的 之一,系统论认为，整体性、关联性，等级结构性、动态平衡性、时序性等是所有系统的共同的基本特征。 系统由子系统构成 我们建造房子可能与上帝建造这个世界相仿,结构化的编程,层次树状 模块化 自顶向下,面向对象编程,世界是如结构化编程所描述得那样吗？ 静态结构有问题，比如模块化，以功能为单位？ 动态发展更有问题，比如重用，学一学进化论。,软件的复杂性也许更类似于生命世界（有情世界） 无论它的静态结构，还是动态发展过程。,更美的面向对象,以对象为单位（更自然的模块化单位）

4、 遗传与变异（演进式软件开发） 更多的动态特性（开发过程，部署过程，运行过程）,代码之美,简单与丰富，宏大与精巧 二进制,三种运行控制结构,顺序 s1; s2; 选择 if ( c ) s1; else s2; 循环 while (c ) s;,你能举起你自己吗？,罗素悖论 理发师悖论 哥德尔 哥德尔不完全性定理 任何丰富到足以展开初等数论的形式系统，至少会遗漏一个数学真理，数学形式系统不能囊括所有的数学真理。 没有定理证明机器（或机器程序）能够证明所有的数学真理。 埃舍尔 巴赫,有点意思,递归 汉诺塔 肯尼思汤普森(Kenneth Thompson)的小程序,研究与分析软件,这是一个充分复杂

5、的人造世界 如同自然世界一样，图纸很可能是丢了 没有一个人讲得清楚整个世界 我们怎样才能描绘清楚这个世界呢 以上是我们从事软件工作最富挑战性的任务之一。,分析与研究既有软件的意义,利用 Debug调试 改造 发展,物理学家探究世界的方法,大胆假设，小心求证 探究软件世界的方法也是这样 假设靠什么？ 想像力、审美、直觉、勇气。 小心求证： 客观观察程序运行，准确表述程序异常，严格记录异常出现过程，细致导 入假设条件，精确再现异常，耐心重复实验。 最笨的办法是最好的办法。,一个卓越的软件人才,自信而又谦虚 富有创造性又严谨踏实 既要有艺术情怀又要有科学态度 既要有开阔的视野又要有扎实的专业基础 要不断超越自我 要克服一系列人性的弱点：感情用事，想像代替现实，畏难怕繁，心浮气躁，因循守旧，争功诿过,24,课程学习报告,题目： 讨论一个你的编程经历，从艺术与科学两方面探讨其中得失。 讨论软件给人类文明