计算机科学导论第3版第8章-授课PPT-20150909(1).ppt

计算机科学是一门综合性的学科，涉及理论与实践的多个方面。本章从计算的本质和历史开始讲起，逐渐深入到计算机学科的核心课程、理论与实践的结合、创新与发明等多个维度。计算的本质不仅仅关乎数学问题的可解性，更是一个认识论层面的问题。在古代中国，学者们已经开始探索算法化思想，试图通过算盘的规则来解决数学问题。随后，随着计算机器制造的先河被开辟，人们开始尝试用机械实现人类思维的部分功能，这成为了计算历史的重要起点。 历史上，计算机器的发展经历了从简单的机械加法机到复杂的电子模拟计算机的演变过程。这一历程不仅包含了对计算本质的探索，还积累了现代计算机研制的经验。特别是模拟计算机的运算方法，与我们现在熟悉的四则运算有所不同，它采用了一些更为有效的运算方式来解决问题。 计算的本质和数学基础的研究密切相关，其中第三次数学危机和希尔伯特纲领的提出是计算机科学发展中不可或缺的篇章。康托尔的集合论对数学概念进行了重要扩充，但同时也带来了逻辑上的矛盾和悖论，最终导致了第三次数学危机。为了解决这些悖论，希尔伯特纲领应运而生，它试图通过逻辑主义、直觉主义和形式主义三大流派，为数学奠定更加稳固的基础。 在深入探讨了计算本质之后，本章继续分析了程序设计在计算学科中的地位，以及当前核心课程是否能够培养学生的计算能力。同时，本章还提出了在计算机教育中实现理论与实践结合的重要性，强调了创新与发明的必要性。此外，还探讨了计算学科中复杂度、难度与能力的关系，以及教育的未来发展方向。 计算机科学导论不仅仅涉及了技术层面的知识，它还涵盖了更深层次的哲学思考，包括计算的本质、数学基础的探讨、算法的发展历史、以及计算机科学教育的多方面内容。通过本章的学习，我们可以获得对计算机科学更全面、更深层次的理解，为未来的学习和研究奠定坚实的基础。