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计算
Originally, the word computing was synonymous with counting and calculating, and a science that deals with the original sense of computing mathematical calculations.
The following definition of computing is given in the ACM report [http://portal.acm.org/citation.cfm?id=63238.63239 Computing As a Discipline]:
The discipline of computing is the systematic study of algorithmic processes that describe and transform information: their theory, analysis, design, efficiency, implementation, and application. The fundamental question underlying all the computing is 'What can be (efficiently) automated?'
科学与理论
- 计算机科学
- 计算理论
- Computational models
- DBLP, as of October 2005, now lists over 675 000 bibliographic entries on computer science and several thousand links to the home pages of computer scientists
- 科学计算
硬件
See information processor for a high-level block diagram.
- 计算机硬件
- 计算机硬件设计
- 计算机网络
- 计算机系统
- 计算机硬件历史
Instruction-level taxonomies
After the commoditization of memory, attention turned to optimizing CPU performance at the instruction level. Various methods of speeding up the fetch-execute cycle include:
- designing instruction set architectures with simpler, faster instructions: RISC as opposed to CISC
- Superscalar instruction execution
- VLIW architectures, which make parallelism explicit
- 软件工程
- 计算机编程
- 软件专利
- History of computing hardware from the tally stick to the quantum computer
- Punch Card
- Unit record equipment
- IBM 700/7000 series
- IBM 1400 series
- System/360
- Early IBM disk storage
商用计算机
- Accounting software
- Computer-aided design
- Computer-aided manufacturing
- Computer-assisted dispatch
- Customer relationship management
- Data warehouse
- Decision support system
- Electronic data processing
- Enterprise resource planning
- Geographic information system
- Management information system
- Material requirements planning
- Strategic enterprise management
- Supply chain management
- Product Lifecycle Management
- Utility Computing
人的因素
- Accessible computing
- Human-computer interaction
- Cryptology - cryptography - information theory
- Cracking - demon dialing - Hacking - war dialing - war driving
- Social engineering - Dumpster diving
- Physical security - Black bag job
- Computer insecurity
- Computer surveillance
- defensive programming
- malware
- security engineering
数字数据
- integral data types - bit, byte, etc.
- real data types:
- Floating point (Single precision, Double precision, etc.)
- Fixed point
- Rational number
- Decimal
- Binary-coded decimal (BCD)
- Excess-3 BCD (XS-3)
- Biquinary-coded decimal
- representation: Binary - Octal - Decimal - Hexadecimal (hex)
- Computer mathematics - Computer numbering formats -
字符数据
- storage: Character - String - Text - Plain text
- representation: ASCII - Unicode - Multibyte - EBCDIC (Widecharacter, Multicharacter) - Fieldata - Baudot
其他专题
- 数据压缩
- 数字信号处理
- 图像处理
- 索引
- 数据管理
- Punch card
- Key punch
- Unit record equipment
计算机分类
- Analog computer
- Calculator
- Desktop computer
- Desknote
- Digital computer
- Embedded computer
- Home computer
- Laptop
- Mainframe
- Minicomputer
- Microcomputer
- Personal computer
- Personal digital assistant (aka PDA, or Handheld computer)
- Server
- Supercomputer
- Tablet PC
- Video game console
- Workstation
当前的公司
- Apple Computer
- Avaya
- Dell
- Fujitsu
- Gateway Computers
- Groupe Bull
- Hewlett-Packard
- Hitachi, Ltd.
- IBM
- Microsoft
- NEC Corporation
- NetCB
- Novell
- Red Hat
- Silicon Graphics
- Sun Microsystems
- Unisys
历史上的公司
- Acorn, bought by Olivetti
- Bendix Corporation
- Burroughs, merged with UNIVAC to become Unisys
- Compaq, bought by Hewlett-Packard
- Control Data
- Cray
- Data General
- DEC, bought by Compaq, in turn bought by Hewlett-Packard
- Digital Research - a software company for the early microprocessor-based computers
- English Electric
- Ferranti
- General Electric, computer division bought by Honeywell, then Bull
- Honeywell, computer division bought by Bull and
- ICL
- Leo
- Lisp Machines, Inc.
- Marconi
- Nixdorf, bought by Siemens
- Olivetti
- Osborne
- Packard Bell
- Raytheon
- Royal McBee
- RCA
- Scientific Data Systems, sold to Xerox
- Siemens
- Sinclair Research, created the ZX Spectrum, ZX80 and ZX81
- Symbolics
- UNIVAC, merged with Burroughs to become Unisys
- Varian
- Wang
专业组织
- Association for Computing Machinery (ACM)
- British Computer Society (BCS)
- Association for Survey Computing (ASC)
- Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE), in particular the IEEE Computer Society
- Institution of Electrical Engineers
- International Electrotechnical Commission (IEC)
Standards organizations and consortia (see also standardization)
- International Electrotechnical Commission (IEC)
- International Organization for Standardization (ISO)
- Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE)
- Internet Engineering Task Force (IETF)
- World Wide Web Consortium (W3C)
杂项
- List of computer term etymologies
- Load (computing)
- Indian Language Computing
Category:计算
ja:コンピューティング
计算机科学
计算机科学是一门包含各种各样与计算和信息处理相关主题的系统学科,从抽象的算法分析、形式化语法等等,到更具体的主题如编程语言、程序设计、软件和硬件等。作为一门学科,它与数学、计算机程序设计、软件工程和计算机工程有显著的不同,却通常被混淆,尽管这些学科之间存在不同程度的交叉和覆盖。
计算机科学研究的课题是:
- 计算机程序能做什么和不能做什么(可计算性);
- 如何使程序更高效的執行特定任務(算法和复杂性理论);
- 程序如何存取不同类型的数据(数据结构和数据库);
- 程序如何显得更具有智能(人工智能);
- 人类如何与程序沟通(人机互动和人机界面)。
计算机科学的大部分研究是基于“冯·诺依曼计算机”和“图灵机”的,它们是絕大多數实际机器的计算模型。作为此模型的开山鼻祖,邱奇-图灵论题(Church-Turing Thesis)表明,尽管在计算的时间,空间效率上可能有所差异,现有的各种计算设备在计算的能力上是等同的。尽管这个理论通常被认为是计算机科学的基础,可是科学家也研究其它种类的机器,如在实际层面上的并行计算机和在理论层面上概率计算机、oracle 计算机和量子计算机。在这个意义上来讲,计算机只是一种计算的工具:著名的计算机科学家 Dijkstra 有一句名言“计算机科学并不只是关于计算机的,正如天文学并不只是关于望远镜一样”。
计算机科学根植于电子工程、数学和语言学,是科学、工程和艺术的结晶。它在20世纪最后的三十年间兴起成为一门独立的学科,并发展出自己的方法与术语。
早期,虽然英国的剑桥大学和其他大学已经开始教授计算机科学课程,但它只被视为数学或工程学的一个分支,并非独立的学科。剑桥大学声称有世界上第一个传授计算的资格。世界上第一个计算机科学系是由美国的普渡大学在1962年设立,第一个计算机学院於1980年由美国的东北大学设立。现在,多数大学都把计算机科学系列为独立的部门,一部分将它与工程系、应用数学系或其他学科联合。
计算机科学领域的最高荣誉是ACM设立的图灵奖,被誉为是计算机科学的诺贝尔奖。它的获得者都是本领域最为出色的科学家和先驱。华人中首获图灵奖的是姚期智先生.他于2000年以其对计算理论做出的诸多“根本性的、意义重大的”贡献而获得这一崇高荣誉。
计算机系统
计算机系统可划分为软件系统与硬件系统两大类。
硬件
- 结构控制和指令系统
- 算法和逻辑结构
- 存储器结构
- 冯·诺伊曼结构
- 哈佛结构
- 输入/输出和数据通信
- 数字逻辑
- 逻辑设计
- 集成电路
计算机系统组织
- 计算机系统结构
- 计算机网络
- 分布式计算
- 网络安全
- 计算机系统实现
软件
- 系统软件
- 操作系统
- 编译器
- 应用软件
- 计算机游戏
- 办公自动化
- 网络软件
- CAD软件
- 计算机程序
- 程序设计和程序设计实践
- 面向对象技术
- 程序设计语言
- 软件工程
- 软件复用
- 驱动程序
- 计算机模拟
- 程序设计方法学
数据和信息系统
- 数据结构
- 数据存储表示
- 数据加密
- 数据压缩
- 编码与信息论
- 文件
- 信息系统
- 管理信息系统
- 决策支持系统 - 专家系统
- 数据库
- 信息存储和数据存取
- 信息交互与表达
主要的研究领域
形式化基础
- 逻辑学
- 谓词逻辑
- 模态逻辑
- 时序逻辑
- 描述逻辑
- 数学
- 泛代数
- 递归论
- 模型论
- 概率论和数理统计
- 逻辑代数
- 布尔代数
- 离散数学
- 组合数学
- 图论
- 网论
- 信息论
理论计算机科学
- 形式语言
- 自动机
- 可计算性
- 算法
- 计算复杂性
- 描述复杂性
- 编译器
- 程序设计理论
- 信息论
- 类型理论
- 指称语义
- 微程序
- 遗传算法
- 并行计算
计算方法学
- 人工智能
- 计算机图形学
- 图像处理与计算机视觉
- 模式识别
- 语音识别
- 文字识别
- 签名识别
- 人脸识别
- 指纹识别
- 仿真与建模
- 数字信号处理
- 文档与文本处理
计算机应用
- 数值计算
- 数值分析
- 定理机器证明
- 计算机代数
- 工程计算
- 计算机化学
- 计算机物理
- 生物信息论
- 计算生物学
- 非数值计算
- 工厂自动化
- 办公室自动化
- 人工智能
- 信息存储与检索
- 符号语言处理
- 计算机辅助科学
- 计算机辅助设计
- 计算机辅助教学
- 计算机辅助管理
- 计算机辅助软件工程
- 机器人学
- 多媒体技术
- 人机交互
- 电子商务
特定技术
- 测试基准
- 机器视觉
- 数据压缩
- 设计模式
- 数字信号处理
- 文件格式
- 信息安全
- 国际互联网络
- 超大规模集成电路设计
- 网络传输协议
- 网络处理器技术
- 整数运算器
- 浮点运算器
- 矩阵运算处理器
- 网格
计算科学史
- 计算机历史
- 软件业历史
- 编程思想
相关学科
计算机科学与另外的一些学科紧密相关。这些学科之间有明显的交叉领域,但也有明显的差异。
- 信息科学 - 软件工程 - 信息系统 - 计算机工程 - 信息安全 - 密码学 - 数学 - 工程学 - 语言学 - 逻辑学
卓越的先驱者
- 艾伦·图灵
参见
- 计算机科学课程列表
- 计算机科学家
- 图灵奖
- 冯·诺依曼奖
- 中国计算机产业
- 中国计算机科学大事年表
- 程序设计语言列表
- 操作系统列表
- ASCII艺术
外部链接
ko:컴퓨터 과학
ja:情報工学
simple:Computer Science
th:วิทยาการคอมพิวเตอร์
Category:自然科学
Category:技术科学
计算理论计算理论和计算机有密切关系,解决什么是能计算的,什么不能计算的(即計算可能性理論),有多快,要用多少存储 (即計算複雜性理論),以及采用什么计算模型的理论。其中的理论是现代密码协议、计算机设计和许多应用领域的基础。
計算理論的「計算」並非指純粹的算術運算(Calculation),而是指從已知的輸入透過算法來取得一個問題的答案(Computation),因此,計算理論屬於計算機科學和數學。
計算理論早於現代計算機發明前的二十世紀便開始了。
參見
- 計算複雜性理論
- 計算可能性理論
- 圖靈機
- 最佳化問題
Category:計算理論
ja:計算理論
th:การคณนา
RISC精简指令集,计算机CPU的一种设计模式,也被称为RISC(Reduced Instruction Set Computing 的缩写)。
早期,这种CPU指令集的特点是指令数目少,每条指令都采用标准字长、执行时间短、CPU的实现细节对于机器级程序是可见的等等。
实际上在后来的发展中,RISC与CISC在争吵的过程中相互学习,现在的RISC指令集也达到数百条,运行周期也不再固定……虽然如此,RISC设计的根本原则--针对流水线化的处理器优化--没有改变。
参考
- 复杂指令集(CISC)
例如:Intel的奔腾系列CPU属于复杂指令集CPU,IBM 的PowerPC 970(用于苹果机MAC G5)CPU属于精简指令集CPU。
ja:RISC
ko:RISC
th:RISC
Category:计算机系统结构
CISC复杂指令集,计算机CPU的一种设计架构,也被称为CISC(Complex Instruction Set Computing 的缩写)。
这种指令集的特点是指令数目多而复杂,每条指令字长并不相等。
参考
- 精简指令集
category:计算机系统结构
ja:CISC
ko:CISC
计算机软件軟--件(中国大陆及香港用语,台湾作软体)是一系列按照特定顺序组织的计算机数据和指令的集合。一般来讲软件被划分为系统软件、应用软件和介于这两者之间的中间件。其中系统软件为计算机使用提供最基本的功能,但是并不针对某一特定应用领域。而应用软件则恰好相反,不同的应用软件根据用户和所服务的领域提供不同的功能。
软件并不只是包括可以在计算机上运行的程序,与这些程序相关的文件一般也被认为是软件的一部分。简单的说软件就是程序加文档的集合体。
软件被应用于世界的各个领域,对人们的生活和工作都产生了深远的影响。
系统软件
系统软件是负责管理计算机系统中各种独立的硬件,使得它们可以协调工作。系统软件使得计算机使用者和其他软件将计算机当作一个整体而不需要顾及到底层每个硬件是如何工作的。
一般来讲,系统软件包括操作系统和一系列基本的工具(比如编译器,数据库管理,存储器格式化,文件系统管理,用户身份验证,驱动管理,网络连接等方面的工具)。
应用软件
应用软件是为了某种特定的用途而被开发的软件。它可以是一个特定的程序,比如一个图像浏览器。也可以是一组功能联系紧密,可以互相协作的程序的集合,比如微软的Office软件。也可以是一个由众多独立程序组成的庞大的软件系统,比如数据库管理系统。
较常见的有
#文字处理软件 如WPS、Word等
#信息管理软件
#辅助设计软件 如AutoCAD
#实时控制软件
#教育与娱乐软件
按操作系统分类
- BeOS
- DOS
- Linux
- Mac OS
- Unix
- Windows
软件开发
软件开发是根据用户要求建造出软件系统或者系统中的软件部分的过程。软件开发是一项包括需求捕捉,需求分析,设计,实现和测试的系统工程。
软件一般是用某种程序设计语言来实现的。通常采用软件开发工具可以进行开发。
软件许可
不同的软件一般都有对应的软件许可,软件的使用者必须在同意所使用软件的许可证的情况下采能够合法的使用软件。从另一方面来讲,某种特定软件的许可条款也不能够与法律相抵触。
未经软件版权所有者许可的软件拷贝将会引发法律问题,一般来讲,购买和使用这些盗版软件也是违法的。
相关内容
- 计算
- 计算机
- 计算机科学
- 计算机程序设计
- 程序设计语言
- 软件工程
- 算法
- 数据结构
- 软件开发过程
- 软件开发工具
- 软件优化
- 数字图像处理
- 计算机图形学
- 办公自动化
- 计算机网络
- 数据库
- 电子表格
- 开放源代码
- 自由软件
- 密码学
- Wiki
- 網誌
- 操作系统
- 软件许可证
- 推荐软件
参见
- 计算机软件列表
ja:ソフトウェア
ko:컴퓨터 소프트웨어
nb:Dataprogram
simple:Software
th:ซอฟต์แวร์
软件工程软件工程(Software Engineering,简称为SE)是一门研究用工程化方法构建和维护有效的、实用的和高质量的软件的学科。它涉及到程序设计语言,数据库,软件开发工具,系统平台,标准,设计模式等方面。
在现代社会中,软件应用于多个方面。典型的软件比如有电子邮件,嵌入式系统,人机界面,办公套件,操作系统,编译器,数据库,游戏等。同时,各个行业几乎都有计算机软件的应用,比如工业,农业,银行,航空,政府部门等。这些应用促进了经济和社会的发展,使得人们的工作更加高效,同时提高了生活质量。
软件工程师是对应用软件创造软件的人们的统称,软件工程师按照所处的领域不同可以分为系统分析员,软件设计师,系统架构师,程序员,测试员等等。人们也常常用程序员来泛指各种软件工程师。
软件工程与计算机程序设计
软件工程存在于各种应用中,存在于软件开发的各个方面。而程序设计通常包含了程序设计和编码的反复迭代的过程,它是软件开发的一个阶段。
软件工程力图对软件项目的各个方面作出指导,从软件的可行性分析直到软件完成以后的维护工作。软件工程认为软件开发与各种市场活动密切相关。比如软件的销售,用户培训,与之相关的软件和硬件安装等。软件工程的方法学认为一个独立的程序员不应当脱离团队而进行开发,同时程序的编写不能够脱离软件的需求,设计,以及工程,这是一个被争论了很久的问题。实际上,软件开发兼有两者的特点。但是这并不意味着它们可以被互相混淆。
很多人认为软件工程之于计算机科学和信息科学就如传统意义上的工程学之于物理和化学一样。
在美国,大约40%的软件工程师具有计算机科学的学位。在世界其他地方,这个比例也差不多。他们并不一定会每天使用计算机科学方面的知识,但是他们每天都会使用软件工程方面的知识。
软件危机
请参考:软件危机
软件工程的兴起要根源于20世纪60,70和80年代的软件危机。在那个时代,很多的软件最后都得到了一个悲惨的结局。很多的软件项目开发时间大大超出了规划的时间表。一些项目导致了财产的流失,甚至某些软件导致了人员伤亡。同时软件开发人员也发现软件开发的难度越来越大。
OS 360操作系统被认为是一个典型的案例。到现在为止,它仍然被使用在IBM360系列主机中。这个经历了数十年,极度复杂的软件项目甚至产生了一套不包括在原始设计方案之中的工作系统。OS 360是第一个超大型的软件项目,它使用了1000人左右的程序员。Fred Brooks在随后他的大作《人月神话》(The Mythical Man-Month)中曾经承认,在他管理这个项目的时候,他犯了一个价值数百万美元的错误。
财产的损失:软件的错误可能导致巨大的财产损失。欧洲阿里亚娜火箭的爆炸就是一个最为惨痛的教训。
人员伤亡:由于计算机软件被广泛应用于包括医院等与生命息息相关的行业。这也使得软件的错误导致人员伤亡成为了可能。
在軟體工程界被大量引用的案例是Therac-25的意外. 在1985年六月到1987年一月之間, 六個已知的醫療事故來自於Therac-25錯誤地超過劑量, 導致患者死亡或嚴重輻射灼傷[http://courses.cs.vt.edu/~cs3604/lib/Therac_25/Therac_1.html]。
在工业上,某些嵌入式系统导致机器的不正常运转,从而将一些人推入了险境。
最近的相关报道可以参见[http://catless.ncl.ac.uk/Risks]。
银弹与没有银弹
从软件危机被提出以来。人们一直在寻找解决它的方法。于是一系列的方法被提出并且加以应用。比如结构化的程序设计,面向对象的开发,CMM,UML等等。
在1986年,IBM大型电脑之父Fred Brooks发表了他的著名论文《没有银弹》(No Silver Bullet:Essence and Accidents of Software Engineering)。
在这篇著名的论文中他断言:“在10年内无法找到解决软件危机的银弹”(There will be no silver bullet within ten years)。 这篇论文在其后引起了巨大的反响。关于这本论文及其引起的反响,可以参考银弹与没有银弹。
Fred Brooks的著名作品还有《人月神话》
方法学
软件工程的方法有很多方面的意义。包括项目管理,分析,设计,程序的编写,测试和质量控制。
软件设计方法可以区别为重量级的方法和轻量级的方法。重量级的方法中产生大量的正式文档。
著名的重量级开发方法包括ISO 9000,CMM,和统一软件开发过程(RUP)。
轻量级的开发过过程没有对大量正式文档的要求。著名的轻量级开发方法包括极限编程(XP)和敏捷流程(Agile Processes)。
根据《新方法学》这篇文章的说法,重量级方法呈现的是一种“防御型”的姿态。在应用“重量级方法”的软件组织中,由于软件项目经理不参与或者很少参与程序设计,无法从细节上把握项目进度,因而会对项目产生“恐惧感”,不得不要求程序员不断撰写很多“软件开发文档”。而轻量级方法则呈现“进攻型”的姿态,这一点从XP方法特别强调的四个准则—“沟通、简单、反馈和勇气”上有所体现。目前有一些人认为,“重量级方法”适合于大型的软件团队(数十人以上)使用,而“轻量级方法”适合小型的软件团队(几人、十几人)使用。当然,关于重量级方法和轻量级方法的优劣存在很多争论,而各种方法也在不断进化中。
一些方法论者认为人们在开发中应当严格遵循并且实施这些方法。但是一些人并不具有实施这些方法的条件。实际上,采用何种方法开发软件取决于很多因素,同时受到环境的制约。
软件开发过程
请参考软件开发过程
软件开发过程是随着开发技术的演化而随之改进的。从早期的瀑布式(Waterfall)的开发模型到后来出现的螺旋式的迭代(Spiral)开发,以致最近开始兴起的敏捷开发方法(Agile),他们展示出了在不同的时代软件产业对于开发过程的不同的认识,以及对于不同类型项目的理解方法。
注意区分软件开发过程和软件过程改进之间的重要区别。诸如像ISO 15504, ISO 9000, CMM, CMMI这样的名词阐述的是一些软件过程改进框架,他们提供了一系列的标准和策略来指导软件组织如何提升软件开发过程的质量、软件组织的能力,而不是给出具体的开发过程的定义。
软件工程的发展方向
“敏捷开发”(Agile Development)被认为是软件工程的一个重要的发展。它强调软件开发应当是能够对未来可能出现的变化和不确定性作出全面反应的。
敏捷开发被认为是一种“轻量级”的方法。在轻量级方法中最负盛名的应该是“极限编程”(Extreme Programming,简称为XP)。而与轻量级方法相对应的是“重量级方法”的存在。重量级方法强调以开发过程为中心,而不是以人为中心。重量级方法的例子比如CMM/PSP/TSP。
面向方面的编程(Aspect Oriented Programming,简称AOP)被认为是近年来软件工程的另外一个重要发展。这里的方面指的是完成一个功能的对象和函数的集合。在这一方面相关的内容有泛型编程(Generic Programming)和模板。
软件工程师
请参考软件工程师以及IT工程师认证
相关内容
- 软件工程相关条目列表
- 计算机科学
- 计算机科学课程列表
- 计算机软件
- 软件开发过程
- 软件项目分析
- 软件项目设计
- 软件测试
- 程序设计语言
- IT工程师认证
- 中国计算机产业
- 软件危机
參考
# 胡崑山,《中国软件产业发展现状与人才需求》,2003年9月1日,http://software.ccidnet.com/pub/article/c372_a62973_p1.html
外部链接
Category:软件工程
ja:ソフトウェア工学
th:วิศวกรรมซอฟต์แวร์
Wikipedia:Protection log
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