按广照义人的类目科标学的概不同念是广义自的然科科学、学狭、义人的科文学科学
Hale Waihona Puke 和社会科学等所有学科的总称，狭义的
科学概念则专指自然科学，有时甚至直 5/30
1.1 科学与计算科学
分类 自然科学 Natural Science
人文科学 humanities
社会科学 Social Science
描述或说明
1.1 科学与计算科学
一、科学的概念 达尔文对科学定义：科学就是整理事 实，从中发现规律并做出结论。
达尔文的定义指出了科 学的内涵，即事实与规 律。科学要发现人所未 知的事实，并以此为依 据，实事求是。至于规 律是指客观事物之间内 在的本质的必然联系。
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1.1 科学与计算科学
爱因斯坦：设法将人们杂乱无 章的感觉经验加以整理，使之符 合逻辑一致的思想系统，就叫科 学。
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Computer Science 2008
代码
知识领域
DS 离散结构
PF 程序设计基础
AL 算法与复杂度
AR
计算机体系结构 与组织
OS 操作系统
NC 网络计算
PL 程序设计语言
代码
知识领域
HC 人机交互
GV 图形学和可视化计算
IS 智能系统
IM 信息管理
SP 社会与职业问题 SE 软件工程 CN 数值计算科学
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软S件of工tw程a专re业E教n育gi包ne括e1r0i个ng知2识0领04域
计算机基础 数学和工程 基础 职业实践 软件建模与 分析 软件设计 软件验证与 确认
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5学D科ee中p的Q最u基es本ti的on科s学in问C题omputing
P = NP ? What is computable? What is intelligence? What is information? (How) can we build complex systems simply?
1.《论语·宪问》
子曰：“骥不称其力，称其德 也。”
或曰：“以德报怨，何如？”子 曰：“何以报德？以直报怨，以 德报德。” 如何证明孔子的说法是正确的？
请计算孔子的说法是正确的
prisoner's dilemma
两个罪犯准备抢劫银行，但作案前失手被擒。警方 怀疑他们意图抢劫，苦干证据只够起诉非法持有枪 械，于是将其分开审讯。
为离间双方，警方分别对两人说： – 若都保持沉默(“合作”)，则一同入狱1年； – 若是互相检举(互相“背叛”)，则一同入狱5年 – 若你认罪并检举对方(“背叛”对方)，他保持沉默， 他入人狱10年，你可以获释(反之亦然)
计算学科/Computational Discipline: 利用计算科学对其他学科中的问题进行计算 机模拟或者其他形式的计算而形成的诸如计 算物理、计算化学等学科统称为计算学科。 (计算视角)
计算学科/Computing Discipline:是 对描述和变换信息的算法过程进行系统的研 究，它包括算法过程的理论、分析、设计、 效率分析、实现和应用等。(计算机视角) 计算学科的基本问题：什么能被（有效地）自动进行
科学作为一种存在的事物 和完整的事物，是人类认 知的事物中最客观的。但 科学在形成过程中，作为 追求的目的，却如同人类 的其他认知一样，是主观 的也是受心理制约的。
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1.1 科学与计算科学
美国《韦伯斯特新世界词典》对科学 定义：科学是从确定研究对象的性质和规律 这一目的出发，通过观察、调查和实验得到 的系统知识。 中国《辞海》对科学定义：科学是运 用范畴、定理和定律等思维形式反映现实世 界各种现象的本质和运动规律的知识体系。
以自然界为主要研究对象，运用实证、 理性和臻美等方法，揭示自然的奥秘， 获取自然的真知。
以人类作为主要研究对象，运用实地 考察诠释和启示等方法，认识人、人 性和人生的意义，提升人的精神素质 和思想境界。
以社会领域为主要研究对象，运用调 查、统计和归纳等方法，把握社会规 律，解决社会问题，促进社会进步。
分类：理论计算机科学、应用计算机科学。
计算机学科/Computer Discipline：研究计算机的 设计与制造和利用计算机进行信息获取、表示、 储存、处理、控制等的理论、原则、方法和技术 的学科。
计算机科学侧重研究现象与揭示规律，计算机技
术则侧重研制计算机及使用计算机进行信息处理
的方法和技术手段。
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1.1 科学与计算科学
美国能源部发布的报告：高端计算目前已经 与理论研究、实验手段一起，成为获得科学发现的 三大支柱。因此，理论科学、 实验科学和计算科 学是推动人类文明 进步和科技发展的 重要途径。
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1.1 科学与计算科学
三、计算科学与计算学科 计算科学/Computational Science： 一种与数学模型构建、定量分析方法以及利 用计算机来分析和解决科学问题的研究领域。 (计算计视算角科) 学/Computing Science：应用高 性能计算能力预测和了解实际世界物质运动 或复杂现象演化规律的科学，它包括数值模 拟、工程仿真高效计算机系统和应用软件等。 (计算机视角)
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1.1 科学与计算科学
计算学科是在数学和电子科学基础上 发展起来的一门新兴学科，它既是一门理论 性很强的学科，又是一门实践性很强的学科。
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1.1 科学与计算科学
四、计算机科学与计算机学科
计算机科学/Computer Science：研究计算机及其 周围各种现象和规律的科学。
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1.1 科学与计算科学
1993：高性能计算与通信HPCC计划 1996：加速战略计算创新ASCI计划 2002：高性能计算系统HPCS计划 2005：“计算科学-确保美国竞争力” 报告报告建议：应将计算科学长期置于国 家科学与技术领域中心的领导地位。
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1.1 科学与计算科学
科学：反映现实世界中各种现象及其客观规律 的知识体系。科学作为人类知识的最高形式， 已成为人类社会普遍的文化理念。
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1.1 科学与计算科学
二、科学的分类
分类方式
种类
按照研究对象的不同 自然科学、社会科学、思维科 学
按照与实践联系的不 理论科学、技术科学、应用科
同
学
按照人类对自然规律 自然科学、实验科学 利用的直接程度