計算機科學方法論及計算方式論文

　　摘要：時代在發(fā)展，科技在進步。走在時代前沿的科技互聯網公司紛紛宣布自己的企業(yè)即將步入云和移動時代，這也成了公司吸納計算機科學專業(yè)人才的優(yōu)勢。能夠學習和實現更加先進的科學技術，是社會之幸，人類之福。但“云計算”之所以能處于這么高端的前沿地位，不得不說是站在“計算機科學”這位巨人肩膀上的。在計算機科學中，方法論和計算方式是兩個獨立學科。前者側重計算機科學的進化過程，后者則側重于解決問題的靈活變通，但兩者又有著不容忽視的關聯。認識到以上幾點，將計算機科學的方法論和計算方式相結合，這對學生和相關學者在該領域的研究是具有極大意義的。

　　【關鍵詞】計算機科學；方法論；計算方式

　　1計算機科學方法論的論“道”

　　計算機科學方法論是董榮勝和古天龍聯手構建的學科體系，研究計算機性質特點和計算方法兩大點。計算機方法論是一個理論體系，是對計算機科學領域認知過程的研究，是認識計算機領域的一種工具或方法。上面提到的計算機科學方法論的側重點，可分為計算機科學的特點、學科形態(tài)，歷史及發(fā)展趨勢、學習方法、知識體系的結構、分類等。計算機科學方法論的學習可歸為以下幾點：（1）加強計算機科學系統化與科學化的認知。（2）加強計算機科學本質統一的尋求認知。（3）加強計算機科學涵蓋內容的框架認知。（4）加強計算機科學方法論和計算方法交集內容的關注認知。1984年，ACM的“Computingasadiscipline”報告中提出了計算機科學定義矩陣（二維）的概念，并細化了二維定義矩陣的內容，即計算科學本質，這在計算機科學發(fā)展史上有著劃時代的意義。計算機科學方法論就是以二維定義矩陣為學科理論基礎的，了解二維定義矩陣應當從兩方面入手，一是本質了解，內容有抽象、理論以及設計，二是分支了解，內容是學習計算機科學相關學科領域。計算機科學方法論更像我們傳統理念中的論“道”。

　　2計算機科學計算方式的論“術”

　　計算機科學計算方式是在計算機科學的理論基礎上解決問題、設計方案、進而達到目的，更像是一種思維的運用。這種計算思維涵蓋范圍極廣，本質是抽象的、自動化的。當這種思維應用到計算機科學時，就需要一個介質幫它實現這個轉變，即模型。思維計算是方法，計算機建模是媒介，兩者結合就是計算機科學領域，計算方式和計算思維的相互轉換。計算機科學計算方法有以下特點：（1）計算機科學領域的計算方法不僅僅是公式，更是一種計算思維的應用。（2）計算機科學領域的計算方法在解決實際問題中靈活多變，與人類相關聯，主觀機動性強。（3）計算機科學計算方法和計算機科學計算思維是等價的。在“Computingasadiscipline”報告中，矩陣是將理論轉換為實際的“框架”，這個“框架”是傳統計算科學經過洗禮后形成的新學科，橫跨了兩個領域，所以將其命名為二維定義矩陣�！翱蚣堋敝饕�研究計算機領域的實踐設計和其與其它分支領域的關聯。計算機科學的計算方式更像我們傳統理念中的論“術”。

　　3論計算機科學“道”與“術”的結合

　　通過以上介紹，我們可發(fā)現計算機科學方法論和計算機科學領域的計算方法在研究內容和科學愿景上有著驚人的相似。兩者都體現了人類思維運用的精妙，以數學的形式進行公式化、標準化的歸納總結，演化成科學技術構造迭代的具體形式，兩者之間有著千絲萬縷的聯系。數學計算是把數學當做研究工具，表達事物所處環(huán)境的狀態(tài)、關系、演變過程，具有抽象性、精準性、普遍性。計算機科學方法論中提到的二維定義矩陣，及計算方式，只是數學計算的一小部分。計算機領域二維定義矩陣和建模都是通過一些數學計算將抽象問題簡化，從而解決問題。建模要求嚴謹，必須能夠真實反映出研究對象的某一局部、側面，甚至是整體結構的本質及演變規(guī)律。這些模型化的手段建立在數學方法的理論基礎上，實施過程也與計算機科學方法論的抽象、理論、設計三大學科要點相得益彰。方法論和計算方式的第二個紐帶是計算機領域中的科學系統�？茖W系統是數學計算的結果，存在著因果的關系。數學計算在計算機領域發(fā)展的歷程中遵循了靈動而不散亂，多變而整體的兩大原則，經過無數次實踐運算進行優(yōu)化塑造出模型。所以，在千萬個模型的創(chuàng)建過程中，形成了解決各種復雜問題的方案，即系統科學或科學系統。其在計算機領域的作用共有以下幾點：（1）調控系統、改造系統、創(chuàng)造系統；（2）集最佳方案與管理手段為一體；（3）在數據計算基礎上提供創(chuàng)新思想模型。作為計算機領域數學計算的成果和系統流程方案的集合體，科學系統中也細分了很多分析方案。如常用的數據信息，功能模擬，整體優(yōu)化等等。但凡種種，都要從系統的組成、效用、結構等要素入手，進行例證考察。巧合的是，上面所說的科學系統中的要素分析也是計算機科學方法論中注重的一個大方向。綜上所述，計算機科學方法論代表的是計算機領域的“道”，是對學科形成理論進行相關研究，側重點在于理論的塑造過程。計算機科學的計算方式代表的是計算機領域的“術”，意在解決學科中各種難題。

　　4結語

　　計算機科學的方法論及其計算方式各具特色，卻又相互關聯，是“道”與“術”的相輔相成、相互補充。它們共同的出發(fā)點都是服務計算機科學領域，服務于數據信息匯總，服務于專業(yè)人才的未來就業(yè)，服務于科學技術的創(chuàng)新，服務于社會價值的創(chuàng)造。

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