计算机本科专业知识结构.ppt

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1、计算机本科专业知识结构,离散结构（DS）DS1.函数、关系、集合 核心DS2.基本逻辑核心DS3.证明方法核心DS4.计算基础核心DS5.图和树核心DS6.离散概率核心,离散结构的内容在数据结构、算法以及其它计算机科学领域都有广泛的使用。例如，在形式规约、验证、以及密码学中，需要有生成并理解形式证明的能力；在计算机网络、操作系统、编译系统等领域则需要使用图论的概念；在软件工程和数据库等领域则使用了集合论的概念。,离散结构是计算机科学的基本内容。虽然很少有计算机科学家专门从事离散结构的研究，但计算机科学中许多领域的工作都要用到离散结构中的概念。离散结构包括来自集合论、逻辑学、图论和组合数学等领域

2、的重要内容。,程序设计基础（PF）PF1.基本程序设计结构核心PF2.算法和问题求解核心PF3.基本的数据结构核心 PF4.递归核心PF5.事件驱动的程序设计核心,基本问题主要包括：对给定的问题，如何进行有效的描述并给出算法？如何正确选择数据结构？如何进行设计、编码、测试和调试程序？,算法和复杂性（AL）AL1.算法分析基础核心AL2.算法策略核心AL3.基本的计算算法核心AL4.分布式算法核心AL5.可计算性基础核心AL6.P和NP复杂类 选修AL7.自动机理论选修AL8.高级算法分析选修AL9.加密算法选修AL10.几何算法选修AL11.并行算法选修,算法和复杂性（AL）,基本问题主要包括

3、，对于给定的问题类，最好的算法是什么？要求的存储空间和计算时间有多少？空间和时间如何折衷？算法最好和最坏的情况是什么？算法的通用性如何？,体系结构和组织（AR）AR1.数字逻辑和数字系统核心AR2.数据的机器级表示核心 AR3.汇编级机器组织核心AR4.存储系统组织和体系结构核心AR5.接口和通信核心AR6.功能组织核心AR7.多处理和其它体系结构核心AR8.性能提高技术选修AR9.网络与分布式系统的体系结构选修,体系结构和组织（AR）,基本问题主要包括:实现处理器内存和机内通信的方法是什么？如何设计和控制大型计算系统？哪种类型的体系结构能够有效地包含许多在一个计算中能够并行工作的处理元素？,

4、操作系统（OS）OS1.操作系统概述核心 OS2.操作系统原理核心OS3.并发核心OS4.调度与分派核心OS5.存储管理核心OS6.设备管理选修OS7.安全和保护选修OS8.文件系统选修OS9.实时和嵌入式系统选修OS10.容错选修OS11.系统性能评价选修OS12.脚本选修,操作系统（OS）,基本问题主要包括:在计算机系统操作的每一个级别上，可见的对象和允许进行的操作各是什么？对于每一类资源能够对其进行有效利用的最小操作集是什么？如何组织接口才能使得用户只需与抽象的资源而非硬件的物理细节打交道？如何实现作业调度、内存管理、并发任务间的通信等？,网络计算（NC）NC1.网络计算导引 核心NC2

5、.通信与组网 核心NC3.网络安全 核心NC4.客户-服务器计算的实例：Web 核心NC5.建立Web应用 选修NC6.网络管理 选修NC7.压缩和解压缩 选修NC8.多媒体数据技术 选修NC9.无线和移动计算 选修,网络计算（NC）,基本问题主要包括 网络中的数据如何进行交换？网络协议如何验证？如何保证网络的安全？分布式计算的性能如何评价？分布式计算如何组织才能够使通过通信网连接在一起的自主计算机参加到一项计算中？,程序设计语言（PL）PL1.程序设计语言概述核心 PL2.虚拟机核心 PL3.语言翻译导引核心PL4.声明和类型核心PL5.抽象机制核心PL6.面向对象程序设计核心PL7.函数式

6、程序设计选修PL8.语言翻译系统选修PL9.类型系统选修PL10.程序设计语言的语义选修PL11.程序设计语言的设计选修,程序设计语言（PL）,基本问题主要包括 语言（数据类型、操作、控制结构、引进新类型和操作的机制）表示的虚拟机的可能组织结构是什么？语言如何定义机器？机器如何定义语言？什么样的表示法语义可以有效地用于描述计算机应该做什么？,人机交互（HC）HC1.人机交互基础核心HC2.创建简单的图形用户界面核心HC3.以人为中心的软件评估选修 HC4.以人为中心的软件开发选修 HC5.图形用户界面的设计选修 HC6.图形用户界面的程序设计选修 HC7.多媒体系统的人机交互选修HC8.协作和

7、通信的人机交互选修,人机交互（HC）,基本问题主要包括 表示物体和自动产生供阅览的照片的有效方法是什么？接受输入和给出输出的有效方法是什么？怎样才能减小产生误解和由此产生的人为错误的风险？图表和其他工具怎样才能通过存储在数据集中的信息去理解物理现象？,图形学和可视化计算（GV）GV1.图形学的基本技术核心GV2.图形系统核心GV3.图形通信选修GV4.几何建模选修GV5.基本绘制选修GV6.高级绘制选修GV7.高级技术选修GV8.计算机动画选修GV9.可视化选修GV10.虚拟现实选修GV11.计算机视觉选修,图形学和可视化计算（GV）,基本问题主要包括 支撑图像产生以及信息浏览的更好模型？如何

8、提取科学计算、医学和更抽象的相关数据？图像形成过程的解释和分析方法？,智能系统（IS）IS1.智能系统的基本问题 核心IS2.搜索和约束满足核心IS3.知识表示与推理核心IS4.高级搜索选修IS5.高级知识表示与推理选修IS6.代理选修IS7.自然语言处理选修IS8.机器学习与神经网络选修IS9.人工智能规划系统选修IS10.机器人学选修,智能系统（IS）,基本问题主要有 基本的行为模型是什么？如何建造模拟它们的机器？规则评估、推理、演绎在多大程度上描述了智能？通过这些方法模拟行为的机器的最终性能如何？传感数据如何编码才使得相似的模式有相似的代码？学习系统的体系结构怎样？,信息系统（IM）IM

9、1信息模型与信息系统（核心）IM2数据库系统（核心）IM3数据建模（核心）IM4关系数据库（选修）IM5数据库查询语言（选修）IM6关系数据库设计（选修）IM7事务处理（选修）IM8分布式数据库（选修）IM9物理数据库设计（选修）IM10数据挖掘（选修）IM11信息存储与检索（选修）IM12超文本和超媒体（选修）IM13多媒体信息与多媒体系统（选修）IM14数字图书馆（选修）,信息系统（IM）,基本问题主要包括 高级查询如何翻译成高质量的程序？怎样保护数据以避免非授权访问泄露和破坏？如何保护大型的数据库以避免同时更新引起的不一致性？当数据分布在许多机器上时如何保护数据保证性能？文本如何索引和分

10、类才能够进行有效的恢复？,软件工程（SE）SE1.软件设计（核心）SE2.使用API（核心）SE3.软件工具和环境（核心）SE4.软件过程（核心）SE5.软件需求与规约（核心）SE6.软件确认（核心）SE7.软件演化（核心）SE8.软件项目管理（核心）SE9.基于构件的计算（选修）SE10.形式化方法（选修）SE11.软件可靠性（选修）SE12.专用系统开发（选修）,软件工程（SE）,基本问题主要包括 如何证明一个程序或系统满足其规格说明？如何编写不忽略重要情况且能用于安全分析的规格说明？软件系统是如何历经不同的各代进行演化的？如何从可理解性和易修改性着手设计软件？,计算科学和数值计算方法（C

11、N）CN1数值分析（选修）CN2.运筹学选修CN3.建模与模拟选修CN4.高性能计算 选修,计算科学和数值计算方法（CN）,基本问题主要包括如何精确地以有限的离散过程近似表示连续和无限的离散过程？如何处理这种近似产生的错误？给定某一类方程在某精确度水平上能以多快的速度求解？如何实现方程的符号操作（如积分微分）以及到最小项的归约？,社会和专业问题（SP）SP1.计算的历史（核心）SP2.计算的社会背景（核心）SP3.分析方法和分析工具（核心）SP4.专业责任和道德责任（核心）SP5.基于计算机的系统的风险与责任（核心）SP6.知识产权（核心）SP7.隐私与公民自由（核心）SP8.计算机犯罪（选修）SP9.计算中的经济问题（选修）SP10.哲学框架（选修）,社会和专业问题（SP）,基本问题主要包括计算机学科本身的文化社会法律和道德的问题？有关计算的社会影响问题以及如何评价可能的一些答案的问题？哲学问题？技术问题以及美学问题？,