计算科学导论

本书是我社出版的《计算科学导论》一书的第三 版。 本书基于计算机科学与技术一级学科（简称计算 科学）人才培养科学理论体系，按照学科系列教材一体 化设计的纲要，从科学哲学的角度出发，系统地介绍了 计算科学的定义、特点、范畴、形态、历史渊源、发展 变化、知识组织结构和分类体系，学科专业培养模式和 课程体系等内容，并以学科方法论为切入点，系统地介 绍了计算科学的基本问题、学科形态、核心概念、典型 方法、典型实例、学科基本工作流程方式等科学哲学范 畴内学科范型的内容，系统阐述了计算科学发展的特点 、规律，以及学科教学和人才成长的内在规律。全书概 念清楚，内容丰富，其高级科普的深度定位，通俗流畅 的语言文字，深入浅出的描述和严谨的构思设计有助于 读者比较全面地了解计算科学，认识计算科学和学习计 算科学。 本书可作为大学计算机科学与技术专业计算机科 学导论课程的教材或教学参考书。

再版前言 前言 第一章 引论 1.1 计算科学一词的来历 1.2 科学哲学与学科方法论简介 1.3 一般的科学思想方法 1.4 计算科学初学者的正确选择 1.5 使用本书应该注意的事项 第二章 计算科学的基本概念和基本知识 2.1 计算模型与二进制 2.1.1 计算模型与图灵机 2.1.2 二进制 2.2 存储程序式计算机的基本结构与工作原理 2.3 数字逻辑与集成电路 2.4 机器指令与汇编语言 2.5 算法、过程与程序 2.6 高级语言、程序设计技术与方法 2.7 系统软件与应用软件 2.8 计算机图形学、图像处理与模式识别 2.9 逻辑与人工智能 2.10 计算机组织与体系结构 2.11 并行计算机、通道与并行计算 2.12 计算机网络与通信 2.13 高性能计算 第三章 计算科学：它的意义、内容和方法 3.1 什么是计算科学 3.2 学科的基本问题 3.3 计算科学发展主线 3.3.1 计算科学的知识组织结构 3.3.2 计算模型与计算机 3.3.3 计算模型、语言与软件开发方法学 3.3.4 应用数学与计算机应用 3.3.5 学科发展带给我们的启示 3.4 计算科学的分类与分支学科简介 3.4.1 构造性数学基础（数理逻辑、代数系统、图论、集合论等） 3.4.2 计算的数学理论（计算理论、高等逻辑、形式语言与自动机、 形式语义学等） 3.4.3 计算机组成原理、器件与体系结构（计算机原理与设计、体系结构等） 3.4.4 计算机应用基础（算法基础、程序设计、数据结构、数据库基础、 微机原理与接口技术等） 3.4.5 计算机基本应用技术（数值计算、图形学与图像处理、网络、多媒体、 计算可视化与虚拟现实、人工智能等） 3.4.6 软件基础（高级语言、数据结构、程序设计、编译原理、数据库原理、 操作系统原理、软件工程等） 3.4.7 软件开发方法学（并行与分布式计算机系统、智能计算机系统、 软件开发方法学等） 3.5 计算科学与数学和其他相关学科的关系 3.5.1 为什么说数理逻辑和代数是计算科学的主要基础 3.5.2 计算科学与其他相关学科的关系 3.6 范型及其科学意义