計算機科學導論報告

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上計算機科學導論報告專業(yè)： 學號： 姓名： 摘要： 計算機科學導論是學習計算機專業(yè)的人在有關計算機課程方面所學習的首門課程，里面用系統(tǒng)化和邏輯化的語言觀點來向我們揭示計算機的實際。對計算機的認識當中，最關鍵的是觀念的轉(zhuǎn)變，從而對計算機有初步理解。反過來計算機學科對基本基礎能力具有很高的要求，應將自我能力修習好。在計算機硬件系統(tǒng)中，馮·諾依曼體系結(jié)構是現(xiàn)代計算機所使用的體系結(jié)構。它簡化了硬件的設計和系統(tǒng)結(jié)構，使得系統(tǒng)擴充性好以及更新性能好。具有更好的實用性。計算機應用中，算法和數(shù)據(jù)結(jié)構之間存在密切聯(lián)系。數(shù)據(jù)結(jié)構的關鍵在于算法。在信息安全專業(yè)中，應注重安全隊伍的發(fā)

2、展，將信息安全領域擴大化，增大網(wǎng)絡安全的保障領域。，關鍵詞：計算機科學導論、計算機硬件系統(tǒng)、算法、信息安全一、 引言 基于對計算機科學技術的運用，二十一世紀已成為信息爆炸化的時代，信息量程幾何性增長。計算機現(xiàn)已成為處理海量信息必不可少的工具?，F(xiàn)今社會中的方方面面（例如科學、教育、文化、衛(wèi)生、經(jīng)濟、軍事等方面）越來越依賴于計算機的應用。正因如此，它對人類的發(fā)展有著密不可分的關系，生活中潛移默化地改變著人們的思維觀念，更在人類發(fā)展進程中貢獻了巨大的作用。 計算機學科是一個基礎學科，它包含介紹了計算機各個領域的應用及各方面的內(nèi)容。計算機導論系統(tǒng)而全面地論述了計算機科學的發(fā)展及其結(jié)構組成。本文就對計算

3、機科學導論認識的同時，敘述對軟件工程能力培養(yǎng)的認識、計算機硬件系統(tǒng)的結(jié)構和工作過程以及個人所修習專業(yè)的看法。二、對計算機科學與技術專業(yè)的認識、體會計算機科學技術是很深的一門學科，同時，計算機技術日益深入運用到日常生活當中。從身邊來講，也許前幾年生活在農(nóng)村的父母一輩人不清楚因特網(wǎng)是什么，現(xiàn)在他們甚至可以利用QQ來和我保持聯(lián)系。這是計算機技術的使用最直觀的表現(xiàn)。它改變著社會的發(fā)展，同時也改變?nèi)祟惖纳罘绞健τ嬎銠C來說，我個人最大的認識就是：從原來的僅僅認為它是一臺機器到現(xiàn)在知道它是一門龐大的學科！計算機這一行業(yè)發(fā)展起來至今天的普遍應用只有短短的幾十年。從稀有到普及，這一領域的發(fā)展可以說是二十世紀

4、到二十一世紀發(fā)展最迅猛的領域之一。而且，它還是社會發(fā)展進程中依賴比重很大的一門學科。在生活中更少不了它的使用。所以，學習計算機技術的重要性就顯得尤為突出了。并且，大學生將會是未來社會中技術運用者的主力軍。那么，對于我們計算機技術水平和能力的要求，就相對的要高了。我們學計算機，至少具備下面的能力:懂得計算機基本原理，掌握計算機應用軟件的安裝、維護、使用、設計及開發(fā)的能力。熟悉開發(fā)平臺，掌握常用開發(fā)工具，了解軟件開發(fā)的基本方法。具備較強數(shù)據(jù)庫安裝調(diào)試與簡單開發(fā)能力。掌握信息管理系統(tǒng)的應用、開發(fā)及維護技術。具有計算機網(wǎng)絡系統(tǒng)的設計、安裝、調(diào)試、管理能力，并且掌握計算機網(wǎng)絡環(huán)境下的計算機信息管理系統(tǒng)開

5、發(fā)的基本方法和維護技能。當然，不同專業(yè)對應著不同的能力要求。對于初學者的我來說 ，以上的計算機基礎能力要求我尚且未能達到，但我相信在大學的四年中可以使自身的能力上升一個高度。和很多同學一樣，我以前對計算機的了解相當少，剛開始認識計算機是從感性上來認識計算機這一門學科的，開始時只是簡單的對它有一個大致的印象。經(jīng)過一個學期的短暫學習，進一步的能從理性的角度去深入認識它。計算機科學與技術是研究計算機的設計與制造和利用計算機進行信息獲取、表示、存儲、處理、控制等的理論、原則、方法和技術的學科，包含科學與技術兩方面?？茖W這一方面主要是研究現(xiàn)象、揭示規(guī)律；技術則是研究計算機和研究使用計算機進行信息處理的方

6、法和技術手段。所以，技術和科學相輔相成，兩者的融合構成了這一學科。對于學習計算機科學與技術，大家都知道兩個是不能簡單的將之分開為計算機科學和計算機技術來學習或者討論-至少，在本科階段不能將其切分開來。因為計算機科學是以理論為基礎的，它需要大量的實踐去驗證，而實踐需要技術，兩者相輔相成。從本質(zhì)上了來講，計算機科學與技術，它是一門科學性與工程性并重的學科，表現(xiàn)出了它理論性和實踐性緊密結(jié)合的特征。這也是為什么我們學生不能將其分開成科學和技術來學習的原因。在大一期間，趁著時間比較寬裕，自身發(fā)展空間較大，先進行此學科的概括性了解，為以后的深入學習打下基礎。上升到大二時期，是進行不斷充實的時期。在這一時期

7、，深入研究計算機知識，更多的去理解系統(tǒng)原理，數(shù)據(jù)結(jié)構，特別是要打下牢靠的編程基礎，培養(yǎng)自己的基本能力，強化自身的理論基礎。大三時期，注重培養(yǎng)自己的創(chuàng)新能力，將理論和技術運用到自己的想法當中去，給自己鍛煉的機會，真正達到學以致用。到最后，則是培養(yǎng)自己的實踐能力（比如說創(chuàng)業(yè)或者進入公司實習培養(yǎng)自己的“實戰(zhàn)能力”），從運用中理解計算機科學與技術。根據(jù)自身的實際情況和結(jié)合自己的專業(yè)方向，我更感興趣于程序語言能力的培養(yǎng)。程序語言是大學學習的重要內(nèi)容之一，而學習此門課程也得注意到一個問題，那就是程序設計語言的更新速度相當快。如何才能學好程序設計語言也是個需要解決的問題。以后的工作也很大可能性上是與計算機有

8、關。所以，在大學四年中，在修習數(shù)學和外語的基礎上，我將會將自己的研究方向朝向培養(yǎng)程序語言能力的領域（我更熱衷于這個）。以上就是我學習計算機科學導論后的體會。三、其他話題討論（1）計算機硬件系統(tǒng)的結(jié)構和工作過程計算機硬件系統(tǒng)由以下部分組成。(1)硬件的組成：輸入設備，輸出設備，存儲器，運算器，控制器輸入設備：使計算機從外部獲得信息的設備，如鼠標，鍵盤，光筆，掃描儀，話筒，數(shù)碼相機，攝像頭， 手寫板。輸出設備：把計算機處理信息的結(jié)果以人們能夠識別的形式表示出來的設備，如顯示器，打印機，繪圖儀，音箱，投影儀。存儲器：如硬盤，光驅(qū)，U盤。運算器：算術運算，邏輯運算?？刂破鳎喝鐝拇鎯ζ髦腥〕鲋噶?，控制計

9、算機各部分協(xié)調(diào)運行。其中控制器和運算器整合在CPU中。 以上就是計算機硬件系統(tǒng)組成的簡單概述。計算機的工作就是基于這些部件之上展開來的。而在計算機基本結(jié)構中不得不提的是由馮·諾依曼所建立起來的體系。迄今為止，所有已實用化的電子計算機都是按馮·諾依曼提出的結(jié)構體系和工作原理設計制造的，所以統(tǒng)稱為“馮·諾依曼型計算機”。特點如下：（1）計算機完成任務是由事先變好的程序完成的。（2）計算機的程序事先被輸入到存儲器中，程序運算的結(jié)果也被放在存儲器中。（3）計算機能自動連續(xù)地完成程序（4）程序運行所需要的信息和結(jié)果可以通過輸入/輸出設備完成。（5）計算機由運算器、控制器、存

10、儲器、輸入設備、輸出設備所組成。正因為馮·諾依曼結(jié)構的出現(xiàn)，才簡化了硬件的設計和系統(tǒng)結(jié)構，使得系統(tǒng)擴充性好以及更新性能，具有更好的實用性。在馮·諾依曼結(jié)構下，計算機在執(zhí)行程序時先將要執(zhí)行的相關程序和數(shù)據(jù)放入內(nèi)存儲器中，在執(zhí)行程序時CPU根據(jù)當前程序指針寄存器的內(nèi)容取出指令并執(zhí)行指令，然后再取出下一條指令并執(zhí)行，如此循環(huán)下去直到程序結(jié)束指令時才停止執(zhí)行。其工作過程就是不斷地取指令和執(zhí)行指令的過程，最后將計算的結(jié)果放入指令指定的存儲器地址中。硬件系統(tǒng)總線完成指令所傳達的操作，當計算機在接受指令后，由控制器指揮，將數(shù)據(jù)眾輸入設備傳送到存儲器存放，再由控制器將需要參加運算的數(shù)據(jù)傳送

11、到運算器，由運算器進行處理，處理后的結(jié)果由輸出設備輸出。（2）算法的概念和認識從廣義上理解，算法是解決一個問題的方法和步驟。狹義上特指能夠在計算機上實現(xiàn)和分析的計算機算法。算法是一組明確的、可執(zhí)行步驟的有序集合，在有限的時間內(nèi)終止并產(chǎn)生結(jié)果。算法就是被精確定義的一組規(guī)則，也可以說算法是有限的、有序的、有效的計算機指令的集合。不同的問題需要不同的算法來解決，同一個問題也可能存在不同的算法。但總的來說，它應有以下特征：有窮行、確定性、可行性、輸入數(shù)據(jù)與輸出數(shù)據(jù)的要求。有窮性是指一個算法必須在有限的操作步驟內(nèi)以及合理的時間內(nèi)執(zhí)行完成；確定性是指算法中的每一個步驟都必須有明確的含義，不允許存在二義性；

12、有效性是指算法中每一個步驟必須能夠?qū)崿F(xiàn)而且執(zhí)行的結(jié)果能夠達到預期的目的，實現(xiàn)預定的功能。輸入數(shù)據(jù)與輸出數(shù)據(jù)的要求是指一個算法應該有0個或多個輸入數(shù)據(jù)、有一個或多個輸出數(shù)據(jù)。常用算法有遞歸算法、迭代算法、窮舉算法、貪婪算法。在學習過程中，要求我們設計一個算法在滿足前面幾個特性的同時，應將算法的健壯性考慮進去，因為評價一個算法的優(yōu)劣，不僅看它的正確性、可理解性，還要看它的健壯性。在程序中考慮算法的健壯性就顯得相當必要了。在練習編程序的時候，老師也注重看我們所編程序中的算法的好與差，這樣無形當中就培養(yǎng)了我們在設計一個算法的分析和統(tǒng)籌能力。而在計算機軟件系統(tǒng)中，算法的設計與分析處于核心地位。這就顯得尤

13、為重要了。一個算法從開始到完全顯現(xiàn)，設計與分析就相當于整個工程中的主干。兩者是相互依存的，設計出的算法需要檢驗和評價，對算法的分析反過來又將改進算法。我認為，一個好的算法是程序的靈魂。舉個例子，在后續(xù)使用中，程序運行過程中很有可能會出現(xiàn)輸入數(shù)據(jù)的偏差，那么，好的算法必定會有較好的容錯性即健壯性。它的好處還在于可以減少后面軟件的維修成本。要知道，一個軟件由于在使用中出現(xiàn)種種問題需要維修，而維修成本是比軟件開發(fā)成本高出很多的。（3）信息安全信息安全是指信息網(wǎng)絡的硬件、軟件及其系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)受到保護，不受偶然的或者惡意的原因而遭到破壞、更改、泄露，系統(tǒng)連續(xù)可靠地運行，信息服務不中斷。信息安全主要包括以

14、下五個方面的內(nèi)容，即需保證信息的保密性、真實性、完整性、未授權拷貝和所寄生系統(tǒng)的安全性。其根本目的就是使內(nèi)部的信息不受外部的威脅，因此信息通常要加密。信息安全是一門設計算機科學、網(wǎng)絡技術、通信技術、密碼技術、信息安全技術、應用數(shù)學、數(shù)論、信息論等多種學科的綜和性學科。信息安全的威脅主要有以下幾方面：（1）信息泄露：保護的信息被泄露或透露給某個非授權實體。（2）破壞信息的完整性：數(shù)據(jù)被非授權地增刪、修改或破壞而受到損失。（3）拒絕服務：信息使用者對信息或其他資源的合法訪問被無條件的拒絕。（4）非法使用（非授權訪問）：某一資源在未授權的情況下被使用。（5）竊聽: 用各種可能的合法或非法的手段竊取系

15、統(tǒng)的信息資源和敏感信息。（6）計算機病毒：計算機系統(tǒng)中實現(xiàn)傳染和侵害功能的程序?，F(xiàn)代信息技術的急劇發(fā)展造就了當前海量信息的不安全性，在這種情況下，信息安全就應運而生。我們知道，信息安全這一領域起步較晚（這是必然的，信息安全性問題在信息量越來越多之后才日益顯現(xiàn)出來），現(xiàn)在實現(xiàn)信息安全的途徑靠的是先進的技術以及嚴格的安全管理，法律約束和安全教育。對于信息安全這一行業(yè)，個人認為我們更應注重的是職業(yè)修養(yǎng)。在這一領域掌握著先進技術的人，不僅可以充當保護者的身份，反過來也會變成刺客。相對于某些國家來說，我國的技術水平較低，并且信息安全這一塊起步也很晚，想要在以后的發(fā)展中處于有利地位，就需要發(fā)展起以我國國情為基礎的信息安全工程，加強安全管理隊伍的建設，制定出更加完善的網(wǎng)絡安全管理體系。通過規(guī)范化的管理并結(jié)合先進技術的運用，使自身的網(wǎng)絡更加的安全，創(chuàng)造出更舒適的網(wǎng)絡環(huán)境，使得我國的網(wǎng)絡事業(yè)能較好的發(fā)展起來。四、總結(jié)新時代是IT行業(yè)的蓬勃發(fā)展時代，作為即將走出社會的我們應該抓住時代發(fā)展的主旋律，在此行業(yè)