計算機科學領域

計算機科學領域(Areas of computer science)包括理論和套用計算機科學二大領域。理論計算機科學的分支有:1.計算理論;2.信息和編碼理論;3.算法和數據結構;4.程式語言理論;5.形式方法;6.並發、平行和分布系統;7.資料庫和信息恢復。套用計算機科學另見同名詞條。

計算理論

計算理論 根據Peter J.Denningde1看法,計算機的基本問題是,“什麼是自動化?”。學習計算理論是集中在回答,能計算什麼和進行這樣的計算需要多少資源?要回答第一個問題。計算理論撿驗什麼的計算問題在各種理論的計算模型中是可解的。計算複雜性理論解決第二個問題,它研究和解決計算問題的許多解所需要的時間和空間。

著名的“P=NP"問題,一個千年獎的問題,是計算理論的一個開放問題。計算理論包括三方面:1.自動機理論;2.可計算理論;3.計算複雜性理論。

信息和編碼理論

信息和編碼理論 信息理論是與信息量化有關的理論。它由Claude E Shannon發展,用來尋找信號加工,操作如壓縮數據和可靠存儲及通訊數據等的基本極限;編碼理論研究代碼的性質(信息從一種形式變換為其它的系統)和特別套用的適用性。代碼用來數據壓縮,密碼,發現錯誤和更正;還用到網路編碼。研究代碼是為了提高設計效率和可靠數據傳輸方法。

算法和數據結構

算法和數據結構包含三方面內容:1.算法分析;2.算法;3.數據結構。

程式語言理論

程式語言理論 程式語言理論是處理程式語言設計,實施,分析,描述和分類以及它們個別特點的計算機科學的一個分支。它依賴和影響數學,軟體工程和語言學。它是與許多專業科學期刊有關的積極研究領域。它包含:1.類型理論;2.編譯器的設計;3.程式語言。

形式方法

形式方法 形式方法是基於規範,發展和驗證軟體及硬體系統的一類數學。受到如其它工程學科一樣,進行數學分析,令設計更可靠,故使用形式方法到軟,硬體設計。但用昂貴的形式方法,則表示它一般只用在發展高誠信和生命的關鍵的系統方面;這些系統的安全和保密是最重要的。形式方法的最好描述是理論計算機科學基本面的相當廣泛品種。特別在邏輯結石,形式語言,自動理論和程式語義。

並發、平行和分布系統

並發,平行和分布系統 並發性是系統的一種性質,它同時執行幾種計算,這幾種計算存有潛在的相互作用。已有一些並發的數學模型,包括:Petri網,過程結石和平行隨機存儲機器模型。分布系統通過網路擴展並發的思想到多個計算機。在同一的分布系統內,計算機有自己的存儲器,它們間的信息常交換,以達到一般目的。

資料庫和信息恢復

資料庫和信息恢復 資料庫是容易組積,存儲和恢復大量數據的設備。數字資料庫用資料庫管理系統通過資料庫模型和查詢語言去存儲,創建,維持和研究數據。

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