计算机科学与技术专业导论 ---本科培养方案篇

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1 计算机科学与技术专业导论 ---本科培养方案篇
融入中南大学，实现人生理想！ 计算机科学与技术专业导论 ---本科培养方案篇 计算机科学与技术系 郑瑾 升华后楼406-1 2015年9月

2 对计算机专业有清晰、明确的认识，了解计算机专业学生应具备的知识结构、能力与素质要求。
课 程 目 的 对计算机专业有清晰、明确的认识，了解计算机专业学生应具备的知识结构、能力与素质要求。 对计算机专业有一个总体性的了解和认识，建立一个基本的框架性的计算机专业知识体系。 初步了解将要学习的主要专业课程的基本内容，为深入学习计算机学科的各门课程，奠定“以全局指导局部”的基础。

3 提纲 提纲 提纲 提纲 提纲 提纲 提纲 计算机应用简介 计算机应用简介 计算机应用简介 计算机应用简介 计算机应用简介 计算机应用简介
计算机科学发展史 计算机科学发展史 计算机科学发展史 计算机科学发展史 计算机科学发展史 计算机科学发展史 计算机学科 计算机学科 计算机学科 计算机学科 计算机学科 计算机科学与技术专业定义 计算机科学与技术专业定义 计算机科学与技术专业定义 计算机科学与技术专业定义 计算机科学与技术专业定义 培养目标 培养目标 培养目标 培养目标 课程设置与教学进程 课程设置与教学进程 课程设置与教学进程 市场对计算机人才的需求 市场对计算机人才的需求

4 计算机无处不在 http://zhidao.baidu.com/question/229937545.html (计算机特点与应用领域）

5 天气预报 当前中短期天气预报主要依靠动力学预报方法，需要求解描述大气运动的动力学方程组来预测未来的天气。人们可以对微分方程求近似解，从而得到大气由某种初始状态开始的所有可能的后续变化。但是，这需要能够迅速完成大量运算的超级计算机来完成。如北京气象局用IBM生产的超级计算机来为北京及周边地区提供精确到小时的天气预报。 国防科大研制的天河二号也能用于天气预报中。

6 药品研制--计算机辅助药物设计 计算机辅助药物设计，以计算机、化学为基础，通过计算机的模拟、计算和预算药物与受体生物大分子之间的关系，设计和优化先导化合物的方法。实际上就是通过模拟和计算受体与配体的这种相互作用，进行先导化合物的优化与设计。

7 地图绘制

8 数据三维显示

9 视频会议 视频会议模式现在已经普遍采用，如WPG，北京总公司老总每周六上午都和下面40多个省级分公司进行视频会议。

10 http://open.163.com (网易公开课），MOOC
网上工作、学习与娱乐 (网易公开课），MOOC

11 Google Glass-（“魔镜”） 这款眼镜集智能手机、GPS、相机于一身，所有的信息都能即时展现在眼前。用户通过眼睛与声音便可进行拍照上传、收发短信、查询天气、路况等操作。 但是，由于价格太贵，目前google glass人气不高(售价约1500美元)。 苹果手表等可穿戴式设备- 有人说，下一个十年，是可穿戴设备时代…… 很炫，很酷吧！不过，售价还是挺高的，售价在1500美元左右！且还有很多不足。 谷歌展示的具有强大互联网功能的Google Glass

12 家用地板清洁机器人 国产科沃斯 美国iRobot Roomba567家用全自动智能扫地机器人吸尘器
PS：电脑好不好，看机器的CPU、显卡和主板。清洁机器人好不好，就看芯片的算法给力不给力！ (家里的环境很复杂,能不能应付)

13 类人机器人-陪伴机器人 类人机器人在老人，病人护理方面的应用需求很高，象大多数独生子女的父母，当老到生活无法自理时，如果有一款能够给予贴心照顾的类人机器人，那将是多么令人激动的事！再过40年，也许技术可以成熟到让类人机器人走入家庭。

14 机器人 机器人发展前景很大。工厂，艰苦危险场景下很需要机器人。

15 生化机器人 纳米机器人 http://songshuhui.net/archives/45719:
听说最近有帮科学家，在比赛谁家的机器人更能聊天 血管纳米机器人，可以植入人类血管中，可以清除血管堵塞，避免中风，脑溢血等的发生。虽然还只是想象，但想想就足以让人激动了。记得有个计算机科学家（他还是图灵奖获得者）说过：任何名词都可以成为动词！

16 延伸阅读（人工智能） 不可能的任务和不可能的工具 如用机器人陪精神病人聊天,给精神病人治病,…… 以机器人发展前景提问，可以得到很多回答… 机器人发展前景非常好! 网上有很多关于计算机能干的事的想象的文章，请各位利用网络去了解

17 其它应用 计算机的应用已渗透到人们的日常生活中的方方面面!
如天天要用的查询：搜索引擎(google, baidu,….)，电子商务，电子政务，数据挖掘…… 谷歌背后的数学 Google成功的关键: 提出并运用网页排序算法(Page Rank) 【谷歌公司创始人佩奇 (左) 和布林 (右)】

18 Part2:计算机科学发展史

19 计算机科学与技术的奠基人- 艾伦·图灵 图灵（Alan Turing，1912～1954），英国数学家、逻辑学家，被称为计算机科学之父、人工智能之父，是计算机逻辑的奠基者，许多人工智能的重要方法也源自于这位伟大的科学家。24岁发明图灵机模型，奠定了现代计算机的理论基础，被誉为计算机科学之父。 二战期间，图灵秘密地作为英国情报界的核心人物，破译了德军的谜机密码，扭转了整个大西洋战局。战后，图灵提出了“机器能思考吗”的哲学思辩，先驱性地开创了人工智能的先河。提出了重要的衡量标准“图灵测试”，如果有机器能够通过图灵测试，那它就是一个完全意义上的智能机。 不幸的是，图灵因为同性恋身份，遭到迫害。1954年，图灵中毒身亡，一代科学大师陨落，年仅42岁。 《模仿游戏》：他改变了世界，却被世界抛弃，由《图灵传记》改编，大家可以去看看! 计算机科学与技术发展史

20 图 灵 奖 它代表着计算机科学历史上，那些最耀眼的杰作。 奖金，100W美元(以前是25W），奖品:图灵碗
目前图灵奖由英特尔公司和google公司赞助 说到计算机科学的产生，必然就要从图灵机，图灵奖说起

21 图 灵 奖 1966年，ACM(美国计算机协会) 设立“图灵奖”，专门奖励那些在计算机科学研究中做出创造性贡献，推动了计算机技术发展的杰出科学家 。由于图灵奖对获奖条件要求极高，评奖程序又是极严，一般每年只奖励一名计算机科学家。因此它是计算机界最负盛名、最崇高的一个奖项，有“计算机界的诺贝尔奖”之称。 从1966年到现在，图灵奖已经走过了近半个世纪，这也是计算机科学走过的半个世纪，获奖成果串连起来，就是一部计算机科学史。这条旅途跌宕起伏，光影变幻，人类历史上从没有过哪个学科，在破壳而出后的短短半个世纪里推进如此之远 ！ 麻省理工学院的教授Michael Stonebraker获得2015年度“图灵奖”。Michael Stonebraker，被称为数据库领域的布道者，美国工程院院士，还曾获“冯诺依曼奖”。他在1992年提出对象关系数据库模型，更是众多数据库公司的创始人之一。

22 通用图灵机 当时的数学难题：数学是可证明的吗？ 是否存在一个通用的、机械的方法，能够判定所有数学命题的真假？
假想的机器。这种机器有一条无限长的纸带，和一个可以沿纸带移动的读写头。纸带划分成无数个格子，每个格子可以是空白的，或是记录一个符号。读写头可以读取当前格子上的符号，也可以向当前格子写入符号。而最关键的是，根据当前格子上的符号，机器可以自动地切换到不同的状态，而每个状态都对应着不同的一系列操作。图灵机模型状态非常简单，正是因为状态简单，所以能和硬件（磁带、晶体管等）接轨，开始了无限制的增长。最终引向计算机科学--最简单变成最先进。所以，请记住，越简单才越有效！

23 通用图灵机的基本思想 图灵机的基本思想是用机器来模拟人们用纸笔进行数学运算的过程，他把这样的过程看作下列两种简单的动作：
（1）在纸上写上或擦除某个符号； （2）把注意力从纸的一个位置移动到另一个位置。 所谓的图灵机就是指一个抽象的机器，它有一条无限长的纸带，纸带分成了一个一个的小方格。有一个机器头在纸带上移来移去。机器头有一组内部状态，还有一些固定的程序。在每个时刻，机器头都要从当前纸带上读入一个方格信息，然后结合自己的内部状态查找程序表，根据程序输出信息到纸带方格上，并转换自己的内部状态，然后进行移动。

24 图灵机模型 http://bbs. admin5. com/thread-5154675-1-1
图灵机模型 图灵证明，任何机械过程，都可以通过一张状态行为表，表示为图灵机的一个程序。也就是说，图灵机可以实现所有的机械过程，如果所有的数学命题都可以由机械过程进行判定，那么也就是说，所有的数学命题都可以由图灵机来判定。 如果存在一个图灵机无法判定的问题，就说明不存在这样的通用的判定方法。 图灵找到了这样的问题：图灵机无法判定一个程序是否会终止。1936年，图灵发表了经典的数学论文《论可计算数及其在判定问题上的应用》，证否了数学的可判定性，并在这篇论文的一个脚注中，详细地描述了图灵机。 图灵机只是一个用来研究数学的辅助模型，并不是一台真正的机器，然而在三年之后，一个事件使图灵机真正地来到了世界。 而就是这个脚注，让当时的冯.诺依曼教授注意到了图灵机广阔的发展前景。图灵机本身不是计算机模型，而是数学模型，看上去和“电脑”毫无关系。图灵机本身并没有直接带来计算机的发明，但它对计算的本质认识，是计算机科学的基础。它告诉我们计算是系列指令的集合，还有，什么可算，怎么决定，什么可以决定。

25 破译谜机 二战期间，德国的官方通信，全面部署了一种名为“谜机（Enigma）”的密码设备。这种设备有三个轮盘，每个轮盘可以对26个字母进行一次映射，也就是说，每个字母都会被3次映射加密三次（还可能更多次）。更厉害的是，每输入一个字母，轮盘就会自动地转动一格，也就是说，在一条信息中，每一个字符都是用不同的密钥进行加密的。 这台机器功能极其强大，如果想把一封文件变成加密的，只要把所有的字母逐一在键盘上打出，看“显示屏”上哪一个灯亮，把相应的字母记录下来，就成了密文。这就导致当时一般的破译方法根本不可能破译这种加密，德国方面因此对军事通信抱以极大的信心。

26 图灵的“霹雳弹（Bombe）”密码破解机
面对这么复杂的加密方法，盟军还有办法吗？好在英国有图灵大神，德国不是有台三个齿轮（还有更多齿轮的，如十二齿轮）的小机器吗，图灵专门设计了一台有上百个齿轮的大机器破解enigma，来个“一物降一物”。于1940年创造出可以破译德军密报的机器Bombe，为盟军的胜利立下了汗马功劳。 由于采用了继电器，工作时会发出霹雳啪啦的响声，称为“霹雳弹”。德军的谜机密码---恩尼格码Enigma （经过多次映射，而且每个字符加密方式不一样），波兰人用的是穷举法，很慢，而先排除若干自相矛盾的解读方式，余下的再穷举，一下子快了很多。不仅如此，几台 Bombe 环形相连，抵消了插线板所增加的可能性。他们渐渐可以在几分钟内解出一条信息，而结果是让战争提前结束两年！

27 Colossus（巨人） 由于Bombe是基于继电器的的，速度比较慢，破译12齿轮的谜机加密，一般需要十几天。而战时变化无常，因此需要加速，1944年研制成了电子计算机Colossus，1944年6月6日凌晨三点，Colossus破解了一条德军自诺曼底刚发出的绝望的电报。”天啊，天上怎么来了那么多伞兵“。随着这些伞兵安然降落，二战的转折点到来了。（1945年8月15日欧洲战场结束） 这就是世界上第一台（固定程序）计算机，电子化、数字化、程序化。它由光学在长条纸带上读取电报原文，经过一千五百个真空管的电路计算，将解密结果输出到电传打字机上 。

28 人工智能 人工智能：1950年10月，图灵发表了一篇题为《计算机器与智能》的论文，这篇文章集中地提出了人工智能这个概念，开创了人工智能这个带有科幻色彩的新学科。 图灵测试 在图灵看来，如果一台机器的行为，让人类无法辨别它是机器还是人类，那么就可以认为，这台机器具有了人类智能 。 应用前景非常非常看好的机器人就属于人工智能的范畴

29 毒杀之谜 1954年6月8日清晨，女管家发现图灵的心跳停止了，床头放着一只咬了一口的苹果，上面沾有图灵亲手提炼的高纯度氰化物。他究竟为何而死，是意外?是自杀？还是隐藏着更大的阴谋？这就不得而知了。 《艾伦·图灵传》：湖南科技出版社 P.S：希望大家在享受科技的同时，不要忘记那些奠基者，铭记何尝不是一种纪念呢？

30 计算机科学与技术的奠基人 计算机之父－冯·诺依曼（John von Neumann，1903－1957），美藉匈牙利人 ，杰出的数学家。二进制思想与存储程序思想。 冯·诺依曼体系结构（存储程序式计算机）： 运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备。 在计算机的理论和设计方面发挥了重要作用。 PS：他也曾经阻止开发高级程序设计语言(FORTRAN），认为那不可能，认为汇编就已经很好用了。而事实证明他错了! 图灵的办公室与冯·诺依曼是斜对门（普林斯顿大学数学系，当时，冯·诺依曼是富有帅气的公子哥（最勤奋的公子哥），大教授，而图灵还只是一个胆小有些邋遢的博士生，尽管图灵很崇拜·诺依曼，但他也不敢去找他，但·诺依曼却常读图灵的文章（发现图灵提出的图灵机有广大的发展前景），与同事讨论问题时，常推荐其找对门的图灵讨论。

31 Part2: 编程语言发展历程 左手是电线，右手是开关，这就是最早的机器语言（1946年的ENIAC计算机）。程序员先在纸上把程序设计好，然后进行持续数周的扳开关和接电线的工作，万一哪根电线断了，排查起来那就是恶梦的样板。 后来，程序员们有了新方法，把程序设计成打孔卡片（有孔没孔就是二进制），于是编程的主要工作变成了打孔，大家要是有兴趣，把自己身份证号码转成二进制，打在纸条上，看看是什么滋味。打一个数尚属不易，打一个程序就不难想象了。

32 Part2: 编程语言发展历程 再后来，冯.诺伊曼提出存储程序，把程序像数据一样保存在机器里，随时调用，编程从这时起才正式变成脑力劳动。
但别高兴得太早，虽然不用接电线和打孔，但编程还是要用 ，就像《麦兜的故事》里面麦太太说的，鸡包纸包纸包鸡包鸡包纸包再包鸡（ 随后，人们把一些常用的指令用一些“助记符”来代替，有了 ADD、MOV等这样的写法，形成了汇编语言，但本质上跟鸡包纸包鸡还是同一码事！

33 高级语言的诞生：FORTRAN 1953年，IBM公司的巴科斯（John Backus）再也忍不下去了，这哪里是编程，这不跟受刑一样么。他上书董事长，要为IBM704系列计算机开发一种新型编程语言。号称计算机之父的冯.诺伊曼当时是IBM的顾问，他坚决认为这个提议十分不靠谱，但也许是应了有心人天不负，董事长Hurd同意了这个计划。 巴科斯开发新语言的提议得到了批准后，立即组建了一个开发小组，并担任组长，主持开发工作。1957年，第一套Fortran语言诞生了，尽管呱呱坠地时哭声不响，第一次演示就出了编译错误，但还是坚强地活了下来。Fortran是世界上第一个被正式应用的高级语言，所谓高级语言，是说它的语法更接近人类语言，而不是鸡包纸包鸡。从此以 后，程序员不必再背那些枯燥的机器码，只需用“IF (x > 0) THEN x = 0”这样的简单易懂的方式编程，可想而之它的推出让人多么兴奋！ 直到如今，经过多年改进的Fortran仍然在计算机界占有一席之地，不知道知天命之年的 Fortran是否会记恨，当年冯.诺伊曼差点把它掐死在摇篮里，戏剧的是，就在第一套Fortran诞生之前两个月，冯.诺伊曼因癌症去世了。 巴科斯获得了图灵奖，IBM的董事长Hurd获得了IEEE计算机先驱奖。冯.诺伊曼是个很有风度，很有趣的人，被称为科学的百科全书，大家可以去读一读文章：面对面的办公室。

34 ALGOL58 在上世纪 50年代末，编程语言的矛盾已经白热化，并非Fortran一己能够力挽狂澜。况且Fortran本身还有一个严重缺陷，它为IBM704而生，依赖特定的机器型号，很难移植到别的机器上。 革命尚未成功，同志仍需努力，在这个时候，ACM和GAMM（德国应用数学和力学学会）都对编程语言有一些想法，于是他们决定坐在一起讨论讨论， 规划一种更好的语言。苏黎世讨论会就是在这样的背景下召开的。 Fortran语言之父巴科斯这回又没闲着，作为ACM的代表之一，他也来到了苏黎世，想再次参与锻造新刀。这次制定语言，主要有两个原则，第一点毫无疑问，要使它更容易被人类理解，这是一直以来的革命方针；第二点，是要弥补Fortran的一些不足，主要是要具有通用性，兼容不同型号的机器。 争争吵吵的会议结束后，他们立即投入到实现新语言的工作中，他们成立了一个ZMMD小组，旨在开发一种ALGOL语言的编译器，在ZMMD小组的努力下，第一套ALGOL语言及其编译器成功地开发出来了，按照年份，命名为ALGOL58 。 ALGOL：算法语言的缩写

35 ALGOL58的升级 由于巴科斯的参与，ALGOL58既继承了 Fortran的许多优点，又弥补了Fortran的许多不足，一度使Fortran的地位面临着严竣的挑战。 但它的生命实在太短暂，很快就退出了历史舞台。因为，就在一年多以后，ALGOL58的创造者，包括巴科斯和佩利等，对这种新语言又有了许多新的体会和感受。 1960年1 月，他们召集了其他几位参与ALGOL工作的计算机科学家，来到了浪漫之都巴黎，再次召开了一场关于ALGOL语言的研讨会。

36 ALGOL60 到1960年，ALGOL58已经诞生一年多了（58年末至60年初），佩利、巴科斯等主要参与者们，都在实践当中对新语言有了新的体会。革命的脚步不会停下，很快，他们集合了紧密团结在ALGOL58周围的13名计算机科学家，来到巴黎，再次对语言设计进行讨论 。 13个人马不停蹄地论战半个月，平均下来，每个人要叭啦叭啦说上一整天还多。然而，他们的努力却没有白费，这次会议终于终一有了统一意见，完整地规划出了新一代ALGOL语言，按照年份，命名为ALGOL60。

37 ALGOL60 会议结束后由诺尔完成了一份报告（ ALGOL60 语言文本），这份报告成为了计算机科学史上的名作，它完整地描述了ALGOL60语言的所有特性，却不依赖任何机器细节，便于在人类之间交流——编程语言第一次拥有了“使用说明”而不是“电路全图”。诺尔的这项工作，改变了此后描述编程语言的方式，直到现在仍在使用。 佩利将它引入了大学的课堂，在那个计算机科学的初始混沌期，此举一下子让无数的人们看到了计算机科学到底应该是什么样子（“哇塞，原来不是电路全图耶～”）。狄克斯特拉说，这是一个伟大的标志，这标志着计算机科学真正地诞生了，ALGOL60是个绝对的奇迹。在接下来的30年里，ALGOL一直是教课书和学术界用来描述算法的不二之选。 诺尔主要因为这个，获得了图灵奖。

38 ALGOL60的影响无处不在 半个世纪荏苒而逝，时代的浪潮不饶人，想让ALGOL复活，已经不太可能了。然而，ALGOL的灵魂却从未离开，它简洁而优雅的定义（这主要归功于诺尔），影响了后面一系列编程语言的设计。ALGOL提出的许多概念都被后来的编程语言沿用，例如“代码块结构”这些我们习以为常的编程方式，都是由ALGOL率先使用的。 包括C和C++在内的大部分五星级语言，都因为师出 ALGOL而被称为“类ALGOL语言”。可以说，ALGOL直接影响了整个计算机科学界和工业界的发展，影响之程度深入骨髓，而且至今经久不衰。

39 高级语言的现状 经过五十多年的发展，产生过成百上千种高级语言。如 Fortran、Pascal、Cobol、C、C++、VB、Java、C#，MATLAB ， Python等等，各种语言各有其特点。 Fortran 对于数值计算，效率很高，但对于字符处理能力不强。 MATLAB最擅长处理向量和矩阵。 面向对象最常用的：C++，C#，Delphi，Java 对于硬件编程，C和C++最擅长 .Net平台，C#支持跨平台 网络编程Java最优秀 还有些脚本语言，如Python 手机编程：Android 操作系统，基于Android编程（以Java为基础)，IOS系统，Objective-C …………….

40 编译器 之所以我们可以用类似人类自然的高级语言编程,是因为有编译器!
因为计算机没法理解人类语言，我们需要用机器指令来编写程序，我们现在有了高级编程语言，不必使用麻烦的机器指令，这并不是因为计算机学会了人类语言，而是因为我们请了一位翻译（编译器）。简单地说，它能够把高级语言翻译成机器指令，即使我们不用再做那些机械劳动，也能满足机器们的冰冷胃口，这个翻译就是编译器，它本身也是一套程序。 高级语言，都需要编译器，否则，机器无法懂的

41 图灵奖史上最年轻获奖者高德纳： 计算机算法与编程艺术
1938年-Donald Ervin Knuth（高德纳（1977年到访中国时，姚期智的夫人储枫给他取的中文名，他还给自己的儿子取名高小强，女儿取名高小珍）。1974年给予他的图灵奖授词：授予高德纳图灵奖，以表彰其在算法分析、程序设计语言的设计和程序设计领域的杰出贡献，特别是其著名的《The Art of Computer Programming》系列丛书。 又名克劳特，他总是把一件平常事做到人间极致。姚期智（Andrew Chi-Chih Yao，1946年12月24日），美籍华人，计算机科学家，2000年图灵奖得主，是目前唯一一位获得此奖项的华人。目前是清华大学理论计算机科学研究中心教授 。姚期智之妻储枫（Frances Yao），自2004年起在香港城市大学计算机科学系担任系主任。

42 天才高德纳 1963年，25岁的高德纳顺利拿到了博士学位，并留在伯克利大学任教。在毕业前一年，虽然还是研究生，但高德纳已经因为设计编译器而响誉计算机行业。 于是著名的Addison-Wesley出版社与他约稿，请他写一本关于编译器和程序设计方面的书。 1962年约的稿，高德纳一直写到1966年还没交，在此期间他又是毕业，又是教书，终于，人家出版社急了。编辑找到高德纳，说这都四年了你写了多少啊，高德纳说，才写3000页手稿。编辑忙问都3000页了你怎么还不交？高德纳答曰，急啥， 我还没写到正题呢。编辑彻底雷住了，说:那你出个多卷本吧…… 这本来是很平常的一件事，但您看看高德纳是何许人也， 不久之后，他简直把这件事做成了一件计算机科学史上的奇观。

43 天才：高德纳 他一开始计划了六卷，后来觉得这个数字不怎么好，又改成了七卷。1968年，《计算机程序设计艺术》（The Art Of Computer Programming，江湖人称TAOCP）的第一卷正式出版了。这一卷的标题叫《基本算法》，但难度却并不低。 就在这同一年，高德纳跳槽到斯坦福大学，并当上了教授，一边带博士，一边继续写书。一年后，TAOCP第二卷《半数值算法》正式出版，又过了三年， 也就是1973年，第三卷《排序与查找》也相继出版。这三卷书立即被计算机界惊为神作，在那几年之内就卖出去了100多万套，至今仍然是编程书籍中的最高经典。 比尔盖茨曾经花了几个月的时间读完这一 卷，并且做了大量的练习，然后他说，如果你想成为一个优秀的程序员，那就去读这个《基本算法》吧，确保自己能够解决里面的每一个问题。然而，高德纳本人的说法却比盖茨犀利多了，他说，要是看不懂，就别当程序员。

44 天才：高德纳 按照高德纳的计划，这套书一共是七卷，但是现在刚刚写完三卷，就已是震古烁今。震到什么程度呢，连图灵奖颁奖委员都坐不住了，他们做了一件前所未有的事。按照惯例，图灵奖的获奖者都是成就等身，要经过时代的检验，然而，高德纳却是例外，在他的七卷本刚刚写完三卷时，ACM便决定立即为其颁发图灵奖(1975年）。 高德纳捧走了历史上第9个图灵碗。这对高德纳来说，无疑是个殊荣，因为这一年他才只有36岁！直到现在，他仍然保持着获奖年龄最小的纪录。 高德纳计划要写一套七卷本的《计算机程序设计艺术》，没想到刚刚写完第三卷，就被ACM授予了图灵奖。但是，高德纳在获此殊荣之后，再一次令世界大跌眼镜：他宣布从此歇笔了，他的理由是：排版工具太差了，破坏了这套书的美。 1975年的图灵奖获得者

45 排版系统TEX 高德纳这一歇就是十年。在这不务正业的十年当中，对极致的追求像只看不见的手，推动他创造了三个响当当的成果，其中影响最大的，就是排版系统TEX。 TEX是一场出版界的革命，直到现在仍是全球学术排版的不二规范，它所排出的文字之美，特别是数学式子的美，让人们由衷感叹：啊，一毫米都不能再挪动了。 除了功能上的美之外，TEX作为一个软件产品，也令人叹为观止。它的版本号不是自然数列，也不是年份，而是从3开始，不断地逼近圆周率（3.14，3.141…目前最新版本是 ）。高德纳再一次用行动宣告，我这个东西，不可能再有什么大的改进了，最多只能小修小补，使其趋近完美。 如果大家用MS Office Word写过科技论文，就会体会到那份求死不得的心：不断地调整字号、行距、缩进、分栏，如果这还不算什么，你再写几个数学式子看看？但是在TEX中，这些麻烦几乎完全不存在，你唯一需要做的，就是把你想写的内容告诉它。如果说时间就是生命，那就可以认为，TEX每天都在拯求科学家们的生命，说它推动了科学的发展也不为过。

46 天才：高德纳 高德纳还专门设立了奖金：谁发现TEX的一个错误，就付他2.56美元，第二个错误5.12美元，第三个10.24美元…以此类推。我们都知道，传说某个国王就因为这种指数游戏失去了江山，高德纳作为算法大师，更清楚指数增长的可怕性。然而他却敢立此重赏，结果直到今天，他也没有为此付出多少钱，可见TEX经过了怎样的千锤百炼。 2008年，在前三卷面市30年之后，第四卷终于千呼万唤始出来，而高德纳，却已是白发苍苍的古稀老人了！ 这个耗费十年打造的玩具，让当初质疑图灵奖发错了的人们全部闭嘴了，他们甚至改口说：哦，为了这个TEX，不妨再给高德纳一个图灵碗吧。

47 延伸阅读---ACM图灵奖， IEEE计算机先驱奖
通过对20世纪下半叶及21世纪初有代表性计算机科学家的介绍，多方位、多视角地反映计算机科学技术半个多世纪来的发展历程。 一定程度上反映了计算机体系结构、程序设计语言、算法设计与分析、操作系统和编译程序、数据库技术、计算复杂性理论、软件工程、人工智能等计算机科学技术主要分支的形成过程和发展概况。 通过追寻成功者的足迹，给人以必要的启迪，并从中吸取成长和成功所必需的养分，培养自身的科学素养。

48 计算机科学与技术学科 对于所有使用洗衣机的人（用户，Users）来说，他们没有必要懂得洗衣机的原理，只需要了解使用知识。
对于从事洗衣机的研究、发展、设计和制造的人（专业人员，Professionals）来说，他们不仅要懂得洗衣机的应用，还要懂得洗衣机的原理。以制造更好用的洗衣机。 计算机专业人才与计算机使用者的本质区别

49 计算机使用者与计算机专业人员的区别 目前，会使用计算机已经成为青年人的一项基本技能，就像会开车，会说外语一样。这个基本技能主要是要求年轻人会使用(应用）计算机，也就是拿现成的软件进行一些应用。 而计算机专业的学生所要学习的目标不仅仅是会使用计算机，而是要学习计算机的基本原理、基本结构、基本算法、基本设计等。要研究如何更好地设计、制造计算机，如何更好地开发计算机的新功能（开发新的软件），以提高人类生产效率、提高生活水平。

50 计算机科学与技术的含义 计算机科学与技术是研究计算机的设计与制造、利用计算机进行信息获取、表示、储存、处理和传输的理论、原则、方法和技术的学科。 计算机科学与技术学科在过去的半个多世纪中有了很大的发展，以至于人们开始将其称为计算学科。该学科的主要应用面向已经发生了多次变化，从单一的科学计算、实时控制到以数据库技术为主的数据处理，发展到以信息服务为主的广义的计算服务。 促使（美国）计算机协会（Association for Computing Machinery，简称ACM）和（美国）电气和电子工程师学会计算机分会（Institute of Electrical and Electronics Engineers-Computer Society，简称IEEE-CS）联手组成攻关组，开始用新的思维方式来理解计算学科。

51 计算机科学与技术的基本内容 三个主要方面: 计算机软件与理论 计算机系统结构 计算机应用技术
促使（美国）计算机协会（Association for Computing Machinery，简称ACM）和（美国）电气和电子工程师学会计算机分会（Institute of Electrical and Electronics Engineers-Computer Society，简称IEEE-CS）联手组成攻关组，开始用新的思维方式来理解计算学科。

52 计算机软件与理论 主要研究软件开发、维护以及使用过程中所涉及的理论、方法和技术，并探讨计算机科学与技术学科发展的理论基础。
计算机科学理论包括：软件理论、计算机系统理论、计算机应用技术理论、计算复杂性理论、算法设计与分析等。 计算机软件包括：系统软件、软件自动化、程序设计语言、分布式系统、软件工程与软件工程环境，软件复用与软件构件技术、并行处理与高性能计算、智能软件、网络计算、信息安全、多媒体软件技术等。 促使（美国）计算机协会（Association for Computing Machinery，简称ACM）和（美国）电气和电子工程师学会计算机分会（Institute of Electrical and Electronics Engineers-Computer Society，简称IEEE-CS）联手组成攻关组，开始用新的思维方式来理解计算学科。

53 清华大学 姚期智：世界著名计算机学家，美国科学院院士 ，中国科学院外籍院士 ，由于在计算理论方面的贡献，包括伪随机数的生成算法、加密算法和通讯复杂性而获2000年图灵奖，是图灵奖创立以来唯一获此殊荣的华裔计算机科学家。2004年姚期智离开普林斯顿大学到清华大学任全职教授，2007领导成立了清华大学理论计算机科学研究中心。成立清华大学计算机科学实验班，培养了很多高级计算机要才。 （中国编程第一人（楼天成-楼教主毕业于该班） 中科院软件所的计算机科学国家重点实验室 促使（美国）计算机协会（Association for Computing Machinery，简称ACM）和（美国）电气和电子工程师学会计算机分会（Institute of Electrical and Electronics Engineers-Computer Society，简称IEEE-CS）联手组成攻关组，开始用新的思维方式来理解计算学科。 周巢尘院士 林惠民院士 唐雅松院士 董韫美院士

54 计算机系统结构 研究软件与硬件的功能匹配，确定软件与硬件间的界面；研究计算机系统的物理或硬件结构、各组成部分的属性以及各部分的相互联系，包括计算机网络的系统结构。 主要研究方向包括：高性能先进处理机系统结构、分布式和并行计算机系统、VLSI系统设计、计算机网络与通信、RISC技术、多机系统、计算机仿真和性能评价、智能计算机系统、神经网络计算技术、容错计算技术、计算机器件与设备制造、测试技术、存储技术、计算机接口技术、多媒体系统技术等。 促使（美国）计算机协会（Association for Computing Machinery，简称ACM）和（美国）电气和电子工程师学会计算机分会（Institute of Electrical and Electronics Engineers-Computer Society，简称IEEE-CS）联手组成攻关组，开始用新的思维方式来理解计算学科。 国防科大、清华大学、中科院计算所、北京大学、中国科学技术大学等

55 国防科大 :天河二号   在2013年6月公布的全球超级计算机500强排行榜中，中国国防科学技术大学研制的“天河二号”以每秒33.86千万亿次的运算速度，成为全球最快的超级计算机。比美国能源部下属橡树岭国家实验室的“泰坦”的速度比近一倍。这是继2010年“天河一号”首次夺冠后，中国超级计算机再次夺冠。 促使（美国）计算机协会（Association for Computing Machinery，简称ACM）和（美国）电气和电子工程师学会计算机分会（Institute of Electrical and Electronics Engineers-Computer Society，简称IEEE-CS）联手组成攻关组，开始用新的思维方式来理解计算学科。

56 天河二号 目前，天河二号超级计算机已在国家超级计算广州中心全面投入运行，向国内外用户开放使用。应用领域涉及生命科学、材料科学、大气科学、地球物理、能源、宇宙、经济学等领域，在大型基因组组装、基因测序、生物医学、高通量药物筛选、污染治理、高超声速发动机燃烧模拟等一系列事关国计民生的大科学、大工程中发挥了重要作用，与此同时，在智慧城市、电子政务、云计算和信息服务等方面获得了成功应用。 PS：每天电费30W,一年电费一个亿！

57 超级计算第一的排名是继续保持，还是被美国拿去 ？
1. 奥巴马宣布要造超级计算机之王，比天河2号快30倍。 ( ） 2. 美国突然停止售华CPU（最先进的CPU-Intel Xeon Phi 芯片）-中国如何接招?-如何保持超算机的领先地位?

58 中科院计算所国家智能计算机研发中心：曙光系列计算机,微处理器技术研究中心：龙芯系列微处理器
李国杰（ ）中国工程院院士，著名计算机专家,兼任中国科学技术大学计算机科学与技术学院院长 主要从事计算机体系结构、并行算法、人工智能等方面的研究，主持研制成功了曙光1号并行计算机，曙光1000大规模并行机和曙光2000、曙光3000超级服务器，领导计算所研制成功龙芯高性能通用CPU、曙光4000超级服务器，并主持科学院重大项目IPv6网络研究。 促使（美国）计算机协会（Association for Computing Machinery，简称ACM）和（美国）电气和电子工程师学会计算机分会（Institute of Electrical and Electronics Engineers-Computer Society，简称IEEE-CS）联手组成攻关组，开始用新的思维方式来理解计算学科。

59 韩承德：1940年4月出生，中科院计算所首席科学家、 博士生导师、所学位委员会主席 主要研究方向： 计算机系统设计、并行处理和嵌入式
系统，长期从事分布式处理系统和并行处理系统方面 的研究。 陈国良：中科院院士，中国科学技术大学教授 ，中国计算机学会高性能计算专业委员会主任，国际高性能计算（亚洲）常务理事。主要研究方向：并行算法，计算机体系结构，计算机网络和神经计算等。 促使（美国）计算机协会（Association for Computing Machinery，简称ACM）和（美国）电气和电子工程师学会计算机分会（Institute of Electrical and Electronics Engineers-Computer Society，简称IEEE-CS）联手组成攻关组，开始用新的思维方式来理解计算学科。

60 胡伟武，中国科学院计算技术研究所副总工程师、研究员，“龙芯1号”研制组组长,全国青联委员、计算机系统工程专家。主要研究方向微处理器设计、计算机系统结构、集成电路设计
促使（美国）计算机协会（Association for Computing Machinery，简称ACM）和（美国）电气和电子工程师学会计算机分会（Institute of Electrical and Electronics Engineers-Computer Society，简称IEEE-CS）联手组成攻关组，开始用新的思维方式来理解计算学科。

61 清华大学 高性能计算研究所:所长：杨广文教授 郑纬民，李三立（工程院院士），计算机系统结构专家
清华大学 高性能计算研究所:所长：杨广文教授 郑纬民，李三立（工程院院士），计算机系统结构专家 北京大学微处理器研究开发中心主任以及计算机系统结构研究所所长：程旭 北京大学微处理器研发中心 :从事自主微处理器和系统芯片设计及软硬件协同设计研究开发 。在自主创新的指令系统标准和32位定点微处理器Unicore32及64位浮点协处理器Unicore-F64基础上，成功研制出北大众志CPU系统芯片及A25计算机。 促使（美国）计算机协会（Association for Computing Machinery，简称ACM）和（美国）电气和电子工程师学会计算机分会（Institute of Electrical and Electronics Engineers-Computer Society，简称IEEE-CS）联手组成攻关组，开始用新的思维方式来理解计算学科。

62 中科院院士徐冠华(原科技部部长)曾说过，“中国信息产业缺芯少魂”。其中的芯是指芯片，魂则是指操作系统。
银河麒麟系统 KylinOS是由国防科技大学、中软公司、联想公司、浪潮集团和民族恒星公司合作研制的服务器操作系统 清华同方自主研发LimeOS操作系统 电子科技大学:承担了国家863、国防预研等多项国家级嵌入式基础软件项目，主要包括嵌入式实时操作系统、嵌入式开发平台、嵌入式中间件、面向行业的应用平台方面的研究开发和产业化工作。科银(CoreTek)公司的嵌入式软件开发平台DeltaSystem 中科院:Hopen嵌入式操作系统 PS：还是主要对对源的操作系统进行修改，还是没有自己的操作系统! 促使（美国）计算机协会（Association for Computing Machinery，简称ACM）和（美国）电气和电子工程师学会计算机分会（Institute of Electrical and Electronics Engineers-Computer Society，简称IEEE-CS）联手组成攻关组，开始用新的思维方式来理解计算学科。

63 计算机应用技术 着重研究计算机用于各个领域所涉及的原理、方法与技术，它是计算机产业和本学科发展的动力和源泉。 主要研究方向包括：
数据库与信息管理，人工智能、计算机图形学、计算机辅助设计、模式识别、图象处理及计算机视觉、多媒体技术、人机交互技术、计算机模拟与可视化技术、虚拟现实、计算机辅助教学、语言信息处理、基于网络的计算机应用技术、智能控制、智能机器人学、复杂计算机系统、基于网络的多媒体应用技术、多媒体信息处理等。 促使（美国）计算机协会（Association for Computing Machinery，简称ACM）和（美国）电气和电子工程师学会计算机分会（Institute of Electrical and Electronics Engineers-Computer Society，简称IEEE-CS）联手组成攻关组，开始用新的思维方式来理解计算学科。

64 中国人民大学王珊:中国计算机学会副理事长，中国计算机学会数据库专委会主任出版数据库方面的著作20多部。
数据库： 中国人民大学王珊:中国计算机学会副理事长，中国计算机学会数据库专委会主任出版数据库方面的著作20多部。 施伯乐：复旦大学计算机研究所所长，中国计算机学会常务理事，数据库专业委员会副主任， 促使（美国）计算机协会（Association for Computing Machinery，简称ACM）和（美国）电气和电子工程师学会计算机分会（Institute of Electrical and Electronics Engineers-Computer Society，简称IEEE-CS）联手组成攻关组，开始用新的思维方式来理解计算学科。

65 人工智能 ：清华大学（智能技术与系统国家重点实验室 ） 、中科院自动化（模式识别国家重点实验室 ）、南京大学，中南大学（蔡自兴）
软件工程 ：北大软件工程研究所（杨芙清院士）、北航的软件开发环境国家重点实验室 、武汉大学软件工程国家重点实验室 图形图像及计算机视觉：图形图像浙大的金字招牌（CAD/CG国家重点实验室）、清华大学（章毓晋:图像工程 ） 西安交通大学（郑南宁 ：模式识别、计算机视觉。中国工程院院士、西安交通大学校长、陕西省科学技术协会主席、美国电子与电气工程师协会会士 ）、华中科技大学 促使（美国）计算机协会（Association for Computing Machinery，简称ACM）和（美国）电气和电子工程师学会计算机分会（Institute of Electrical and Electronics Engineers-Computer Society，简称IEEE-CS）联手组成攻关组，开始用新的思维方式来理解计算学科。

66 哈工大有计算机信息内容安全国家重点实验室 中科院高能物理研究所的计算中心（许榕生号称“中国反黑客第一人”）。 武汉大学、上海交大、北大等 。
信息安全 中科院信息安全国家重点实验室 西电（肖国镇、王育民） 北邮（杨义先教授创建了北京邮电大学信息安全中心，在编码密码学、信息与网络安全、信号与信息处理等领域有深厚的造诣。方滨兴，工程院院士，北京邮电大学校长，国家973计划信息安全理论及若干关键技术首席科学家，中国互联网协会副理事长兼网络与信息安全工作委员会主任，中国计算机学会副理事长兼计算机安全专业委员会主任 ）、 哈工大有计算机信息内容安全国家重点实验室 中科院高能物理研究所的计算中心（许榕生号称“中国反黑客第一人”）。 武汉大学、上海交大、北大等 。 促使（美国）计算机协会（Association for Computing Machinery，简称ACM）和（美国）电气和电子工程师学会计算机分会（Institute of Electrical and Electronics Engineers-Computer Society，简称IEEE-CS）联手组成攻关组，开始用新的思维方式来理解计算学科。

67 山东大学密码学专家王小云教授： 十年内破译 五部顶级密码，其中MD5和SHA-1密码算法是目前国际电子签名及许多其他密码应用领域的关键技术，广泛应用于金融、证券等电子商务领域。SHA-1更是被认为是现代网络安全不可动摇的基石。 《崩溃！密码学的危机》，美国《新科学家》杂志用这样富有惊耸的标题概括王小云里程碑式的成就。 促使（美国）计算机协会（Association for Computing Machinery，简称ACM）和（美国）电气和电子工程师学会计算机分会（Institute of Electrical and Electronics Engineers-Computer Society，简称IEEE-CS）联手组成攻关组，开始用新的思维方式来理解计算学科。

68 当前计算机与信息技术研究与技术热点 物联网*(IoT)（Internet of Things) 云计算(Cloud Computing)
大数据(Big data)(我校已申报大数据专业) 3D打印( 无人机 机器人技术……..

69 云计算(Cloud) 什么是云计算？云计算是一种基于因特网的超级计算模式，在远程的数据中心，几万甚至几千万台电脑和服务器连接成一片。因此，云计算甚至可以让你体验每秒超过10万亿次的运算能力，如此强大的运算能力几乎无所不能。用户通过电脑、笔记本、手机等方式接入数据中心，按各自的需求进行存储和运算。 云计算的基本原理是: 通过使计算分布在大量的分布式计算机上，而非本地计算机或远程服务器中，企业根据需求访问计算机和存储系统。在未来，只需要一台笔记本或者一个手机，就可以通过网络服务来实现我们需要的一切，甚至包括超级计算这样的任务。 云计算的应用包含这样的一种思想: 把力量联合起来，给其中的每一个成员使用。

70 云计算有哪些好处？ 1、安全，云计算提供了最可靠、最安全的数据存储中心，用户不用再担心数据丢失、病毒入侵等麻烦。
2、方便，它对用户端的设备要求最低，使用起来很方便。 3、数据共享，它可以轻松实现不同设备间的数据与应用共享。 4、无限可能，它为我们使用网络提供了几乎无限多的可能。

71 几款主流的云计算应用 1、微软云计算 　　目前来看微软的云计算发展最为迅速。微软推出的首批软件即服务产品包括Dynamics CRM Online、Exchange Online、OfficeCommunications Online以及SharePointOnline。每种产品都具有多客户共享版本，其主要服务对象是中小型企业。单客户版本的授权费用在5,000美元以上。针对普通用户，微软的在线服务还包括Windows Live、Office Live和Xbox Live等。 2、IBM云计算 　　IBM是最早进入中国的云计算服务提供商。中文服务方面做得比较理想，对于中国的用户应是一个不错的选择。07年，IBM公司发布了蓝云(BlueCloud)计划，这套产品将“通过分布式的全球化资源让企业的数据中心能像互联网一样运行”。以后IBM的云计算将可能包括它所有的业务和产品线。

72 3、亚马逊云计算 　亚马逊作为首批进军云计算新兴市场的厂商之一，为尝试进入该领域的企业开创了良好的开端。亚马逊的云名为亚马逊网络服务（Amazon WebServices，下称AWS）。 目前主要由4块核心服务组成：简单存储服务（Simple StorageService，S3）；弹性计算云（Elastic Compute Cloud，EC2）；简单排列服务（Simple QueuingService）以及SimpleDB。换句话说，亚马逊现在提供的是可以通过网络访问的存储、计算机处理、信息排队和数据库管理系统接入式服务。

73 4、谷歌云计算 　　 围绕因特网搜索创建了一种超动力商业模式。如今，他们又以应用托管、企业搜索以及其他更多形式向企业开放了他们的“云”。谷歌推出了谷歌应用软件引擎（Google AppEngine，下称GAE），这种服务让开发人员可以编译基于Python的应用程序，并可免费使用谷歌的基础设施来进行托管（最高存储空间达 500MB）。 对于超过此上限的存储空间，谷歌按“每CPU内核每小时”10至12美分及1GB空间15至18美分的标准进行收费。谷歌还公布了提供可由企业自定义的托管企业搜索服务计划。  

74 5、红帽云计算服务 　红帽是云计算领域的后起之秀。红帽提供的是类似于亚马逊弹性云技术的纯软件云计算平台。它的云计算基础架构平台选用的是自己的操作系统和虚拟化技术，可以搭建在各种硬件工业标准服务器(HP、IBM、DELL等等)和各种存储(EMC、DELL、IBM、NetAPP等)与网络环境之中。表现为与硬件平台完全无关的特性，给客户带来灵活和可变的综合硬件价格优势。红帽的云计算平台可以实现各种功能服务器实例。 6.其它云计算服务（国内） 新浪 SEA、腾讯云、百度 BAE、盛大云以及阿里云

75 什么是大数据 从各种各样类型的巨大数据中，快速获得有价值的信息的能力，就是大数据技术
Variety多样性: 管理复杂的多角度关系和非关系 类型的数据 （你是否忽略利用的非结构化数 据进行决策吗） Velocity速度: 流数据或者大量数据的移动 （你是否希望通过实时操作提供更好的结果） Volume数量: 数据量从TB级到ZB级 （你是否收 集了所有数据，并在使用它吗） Veracity准确：数据真实可信 This is the Big Data opportunity. We define it as the opportunity to extract insight from an immense volume, variety and velocity of data, in context, beyond what was previously possible. Massive volume, variety and velocity are defining characteristics of Big Data. In order to capitalize on this opportunity, enterprises must be able to analyze ALL types of data – relational and non relational. Texts, sensor data, audio, video, transactional. Sometimes, getting an edge over your competition can mean identifying a trend, problem or opportunity, seconds, or even microseconds before someone else. More and more of the data being produced today, has a very short half-life. Organizations must be able to analyze this data in real-time if they are to be able to find insights in this data. And, as implied by the term Big Data, organization are facing massive volumes of data. Organizations who don’t know how to manage this data, are overwhelmed by it. But the opportunity is, with the right technology, to analyze ALL the data, to gain a better understanding or your business, your customers, the marketplace. 75 75

76 大数据技术应用场景举例

77 尝试整合内部信息和外部信息，从而建立互联互通的客户视图
IBM 2017/3/8 2. 增强的 360 度全方位客户视图：需求 全面了解客户，从而优化每一次客户交互 需求 尝试整合内部信息和外部信息，从而建立互联互通的客户视图 关联和挖掘企业数据、主数据、呼叫记录、企业内容和新信息源，从而获得可采取行动的洞察 分析社交媒体和外部数据源，以发现客户对于您的产品和企业的观点 通过优化每一次客户交互来增添价值 行业示例 智能仪表分析 电信数据位置货币化 零售营销优化 旅行和运输客户分析和忠诚度营销 金融服务的后续最佳举措和客户保留 汽车质保索赔 … 全面认识您的客户——有哪些因素让他们为之动心、他们购买商品的理由是什么、他们偏爱怎样的购物方式、他们为什么会更换供应商、他们未来会购买哪些商品、有哪些因素会导致他们向他人推荐一家企业，这对于几乎每一家企业都有着重要的战略意义。IBM 自己的商业价值研究院报告“大数据的实际应用”提出的建议中，首当其冲的就是：企业在大数据工作中应优先关注客户分析，以便使之“真正地理解客户需求、预测客户未来的行为”。 除了这些提供有关客户行为的战略洞察的分析之外，360 度全方位视图对一线员工也有着重要的意义。目光长远的组织已经认识到了为面向客户的专业人员提供正确信息，以帮助其与客户接洽、发展稳固的关系、实现积极的成果（例如解决问题问题，以及追加销售和交叉销售产品）的需求。为此，他们需要能够迅速浏览海量信息，从中找到特定客户所需的信息。 稍后您将看到，这与 IBM 的数据治理经历不谋而合，尤其是在 MDM 方面。 77 ?2013 IBM Corporation SA_Big_Data_NYC_Feb_18_v10 77

78 在保证亚秒级延迟的前提下分析海量机器数据，以便在发生关注的事件时及时识别 行业示例 汽车高级条件监控
IBM 2017/3/8 3. 运营分析：需求 对机器数据应用分析，从而提高运营效率 需求 在保证亚秒级延迟的前提下分析海量机器数据，以便在发生关注的事件时及时识别 应用预测模型和规则，在发生潜在的反常现象或出现机遇时及时识别 整合运营和企业数据，从而实时了解服务水平 监控系统，以主动提高运营效率，避免服务降级或中断 行业示例 汽车高级条件监控 化学品和石油基于条件的维护 能源和公用事业基于条件的维护 电信市场活动管理 旅行和运输实时预测维护 … 运营分析是什么？ 运营分析就是利用大数据技术，支持新一代的应用程序分析海量多结构化（往往也是动态的）机器数据，并从中获得洞察，进而改进业务成果 运营分析例证的驱动因素有哪些？ 企业无法利用原始格式的机器数据 呈指数级增长 数量庞大、格式多样化，往往是动态的 需要与现有企业数据相整合 需要跨不同数据集类型的复杂分析和关联 需要基于数据类型以及行业/应用程序的独一无二的可视化功能 组织希望利用机器数据改进业务成果和决策制定 78 ?2013 IBM Corporation SA_Big_Data_NYC_Feb_18_v10 78

79 4. 数据仓库增强: 需求 需求 示例 预处理中心 将流式传输和非结构化的数据源添加到现有 的数据仓库投资
IBM 2017/3/8 4. 数据仓库增强: 需求 利用技术进步从现有的数据仓库投资获得更多的价值，同时降低成本 需求 将流式传输和非结构化的数据源添加到现有 的数据仓库投资 优化数据仓库存储，并提供可查询的归档 合理化数据仓库，实现更好的简单性及更低 的成本 提供更好的查询性能，支持复杂的分析应用 程序 为业务经营提供洞察，实现实时决策 利用预测分析和商业智能实现性能和扩展 示例 预处理中心 可查询的归档 探索性分析 运营报告 实时评分 细分和建模 什么是数据仓库增强，驱动因素有哪些? 数据仓库增强构建于现有的数据仓库基础架构之上，利用大数据技术“增强”它的价值 两个主要驱动因素: 需要充分利用数据的多样性 结构化、非结构化和流式传输 低时延的要求（小时，而不是周或月） 需要查询对数据的访问 优化数据仓库基础架构 仓库的数据量达到大数据水平 仓库中的很大一部分数据并未被频繁访问 需要优化仓库投资（注： 这并不意味着我们的数据仓库解决方案是昂贵的，相反，利用大数据技术的这种增强可以使仓库成为更优质的投资，因为您不必再去试图存储和分析仓库内的一切信息，无论从性能和成本的角度考虑，都缓解了数据仓库的压力。 79 ©2013 IBM Corporation SA_Big_Data_NYC_Feb_18_v10 79

80 5. 安全和智能扩展： 需求 需求 通过分析大数据的所有类型和来源，增强传统的安全解决方案，以防止罪案发生 行业示例
IBM 2017/3/8 5. 安全和智能扩展： 需求 通过分析大数据的所有类型和来源，增强传统的安全解决方案，以防止罪案发生 需求 行业示例 政府威胁 和罪案的预测 及防范 保险索赔欺诈 … 分析动态数据和静止数据： 找出关联 发现模式和事实 保持信息的现行有效性 增强的智能和监视洞察 什么是安全/智能扩展? 它使用大数据技术来补充和加强传统的安全解决方案，分析新的类型（非结构化、流式传输）和来源的未充分利用的数据，以大幅提高智能、安全性和执法洞察。 安全/智能扩展例证的驱动因素是什么? 需要分析来自现有来源和新来源（动态数据和静止数据），以找出模式和关联 需要更多最新的智能信息（现行有效性） 更快预测、检测网络/计算机安全威胁并据之行动的能力 无法分析电信和/或社交数据，以追踪犯罪/恐怖活动 需要对不断生成的数据（如视频、音频、智能设备）进行分析 组织需要增强其现有的安全/智能平台上，以提高地方和国家的安全性，保护他们的边境，并防止犯罪/恐怖活动 实时网络攻击的预测和缓解 分析网络流量: 更快发现新的威胁 检测已知的复杂威胁 实时采取行动 罪案预测和保护 分析电信和社交数据: 收集犯罪证据 预防犯罪活动 主动地逮捕罪犯 80 ©2013 IBM Corporation ©2013 IBM Corporation SA_Big_Data_NYC_Feb_18_v10 80

81 医疗大数据 湘雅医疗大数据项目(2014.1.14日启动新闻发布会) 两阶段 医疗大数据收集与存储管理阶段--
(建立大数据平台,并收集医疗大数据） 基于医疗大数据的信息挖掘即-- 大数据分析阶段 中南大学成立了信息安全与大数据研究院，目前主要集中在医疗大数据的管理与研究工作。

82 国内企业大数据实际应用现状 经过十几年的努力，我们已经出现了世界级的互联网公司，最著名的大佬无疑是BAT，百度、腾讯、阿里巴巴 。但中国国企还基本处于“不识数”的状态（包括海尔）。 延伸阅读：迷失在数据堆里的中国企业，作者: 康斯坦丁  2014年08月11日

83 国家层面大数据发展纲要 2015年9月5日，经李克强总理签批，国务院印发《促进大数据发展行动纲要》，系统部署大数据发展工作。《纲要》部署三方面主要任务。 一要加快政府数据开放共享，推动资源整合，提升治理能力。大力推动政府部门数据共享，稳步推动公共数据资源开放，统筹规划大数据基础设施建设，支持宏观调控科学化，推动政府治理精准化，推进商事服务便捷化，促进安全保障高效化，加快民生服务普惠化。

84 国家层面大数据发展纲要 二要推动产业创新发展，培育新兴业态，助力经济转型。发展大数据在工业、新兴产业、农业农村等行业领域应用，推动大数据发展与科研创新有机结合，推进基础研究和核心技术攻关，形成大数据产品体系，完善大数据产业链。 三要强化安全保障，提高管理水平，促进健康发展。 P.S：大数据分析可以找到做空中国股市的元凶 ( ），

85 从事“大数据”工作的三大方向 2…. http://tieba.baidu.com/p/2857041806（阅读资源),请自行搜索与阅读
目前，大数据方面的工作人员主要有三大就业方向： 大数据系统研发类人才、大数据应用开发类人才和大数据分析类人才。在此三大方向中，各自的基础岗位一般为大数据系统研发工程师、大数据应用开发工程师和数据分析师。 与“大数据”相关的10大热门职位： 1.ETL研发:ETL研发，主要负责将分散的、异构数据源中的数据如关系数据、平面数据文件等抽取到临时中间层后进行清洗、转换、集成，最后加载到数据仓库或数据集市中，成为联机分析处理、数据挖掘的基础。 2….

86 大数据文摘微信号 请关注:大数据文摘微信号:BigDataDigest ，分享了很多大数据案例与相关技术

87 《数据科学与大数据技术》本科专业 2015年8月，中南大学向教育部提交了《数据科学与大数据技术》本科专业方向申请表。
《数据科学与大数据技术》是一个以现代计算机与网络系统为依托，专注大数据采集与管理、大数据分析与应用的新理论和新技术，培养解决大数据系统建设整体性问题的高级复合型专业人才的专业。

88 计算机学科与计算机人才类型

89 计算机科学学科的基本工作流程 对现实世界中被研究的对象进行抽象，建立必要的基本概念，运用数学工具和方法对其进行基础和应用基础研究，研究（对象）概念的基本性质、概念与概念之间的关系，由此揭示对象发展变化的内在规律，为实验设计和工程设计实现提供方法和技术，并开展实验和工程设计与实现工作。 其中，抽象（主要指抽象化过程）是理论、抽象和设计三个基本学科形态中最重要的一个形态，它是连接学科科学研究与工程应用开发研究的重要环节。 计算领域中的科学思维方法：从感性认识（抽象）到理性认识（理论），再由理性认识（理论）回到实践（设计）中来的。 促使（美国）计算机协会（Association for Computing Machinery，简称ACM）和（美国）电气和电子工程师学会计算机分会（Institute of Electrical and Electronics Engineers-Computer Society，简称IEEE-CS）联手组成攻关组，开始用新的思维方式来理解计算学科。

90 计算机人才类型 学术型人才：主要从事理论研究。即涉及抽象和理论两种形态，他们具有较多理科特征，适宜从事研究成分较多的工作。
工程型人才：从事的工作主要涉及理论和设计两种形态，他们具有较多的工科特征，适宜承担工程设计与实现的任务。 综合型人才：从事的工作全面地涉及抽象、理论和设计三种形态，他们同时具有理科和工科特征。这种人才的能力平均、较全面，适应承担综合性的研究开发工作。 促使（美国）计算机协会（Association for Computing Machinery，简称ACM）和（美国）电气和电子工程师学会计算机分会（Institute of Electrical and Electronics Engineers-Computer Society，简称IEEE-CS）联手组成攻关组，开始用新的思维方式来理解计算学科。

91 计算机科学 主要从事： 1.寻找求解计算问题的有效方法． 例如，在数据库中存放信息、在网络上传送数据、显示复杂图像等的最佳可能途径。
２.构建使用计算机的新方法，使计算机承担更多、更复杂的工作。 例如：网络、数据库和人机交互技术结合的发展，形成了ＷＷＷ技术。 ３.设计与实现软件。 与其他专业方向的学生精于特殊的工作相比,计算机科学专业方向的学生更擅长于新的技术和新的概念，强在计算的理论和算法。 促使（美国）计算机协会（Association for Computing Machinery，简称ACM）和（美国）电气和电子工程师学会计算机分会（Institute of Electrical and Electronics Engineers-Computer Society，简称IEEE-CS）联手组成攻关组，开始用新的思维方式来理解计算学科。

92 计算机工程 计算机工程致力于设计和构建计算机系统和基于计算机的系统，包括研究硬件、软件、通信以及它们之间的交互。
计算机工程专业方向的学生要学习包括计算机、通信系统、含有计算机设备的数字硬件系统的设计，并且要学习这些设备中软件的开发。嵌入式系统是其目前关注的重点。计算机工程专业的学生强在应用和理论兼有，计算机工程师。 促使（美国）计算机协会（Association for Computing Machinery，简称ACM）和（美国）电气和电子工程师学会计算机分会（Institute of Electrical and Electronics Engineers-Computer Society，简称IEEE-CS）联手组成攻关组，开始用新的思维方式来理解计算学科。

93 软件工程 软件工程致力于开发高效的软件系统。软件工程的主要目标是：开发系统模型，按时并在有限预算下生产高质量软件的可靠技术。 软件工程专业的学生强在理论指导下的大型复杂软件系统的生产、开发与维护。 信息技术 信息技术致力于计算机应用系统的实际搭建，旨在满足各种组织和社会从选择、创建、应用、集成到计算管理等方面的需求。 注： 很多计算机专业毕业生从事这一类工作，如银行，保险，电信等具体企业。

94 各种计算机人才都需学习基本的计算机原理与应用技术
计算机体系结构 计算机组织与实现 计算机软件 人工智能 计算机安全 指令系统 存储系统 外围设备 计算机组成 计算机网络 分布式系统 系统软件 应用软件 软件工程 模式识别 专家系统 数据挖掘 密码学 网络安全 病毒防治

95 计算机应用 科学计算 数据管理 数字媒体计算 计算机控制 领域应用 数字计算 模拟仿真 计算可视化 信息检索 图像处理 图形学 数字视频
决策支持系统 管理信息系统 信息检索 图像处理 图形学 数字视频 嵌入式系统 过程控制 机器视觉 地理信息系统 计算机音乐 生物计算

96 计算机科学与技术－专业能力 计算思维能力 计算机系统的认知、分析、设计和应用能力 算法设计和分析能力 程序设计能力
促使（美国）计算机协会（Association for Computing Machinery，简称ACM）和（美国）电气和电子工程师学会计算机分会（Institute of Electrical and Electronics Engineers-Computer Society，简称IEEE-CS）联手组成攻关组，开始用新的思维方式来理解计算学科。

97 培养目标 （1）计算思维能力!! 计算思维是运用计算机科学的基本概念去求解问题、设计系统以及理解人的行为。简单说来，就是每当遇到技术问题时，第一反应是：“我要写出什么代码，才能解决这个问题”。（绝大多数对计算机科学与技术的发展做出过巨大贡献的图灵奖获得者都说：“我是个程序员”） 计算思维即构建于计算机理论和技术之上的思维活动，其要点是基于严谨的数学基础和逻辑思维，对问题进行分析和抽象建模，通过算法的设计与实现，以解决实际问题。 本专业学生主要学习计算机科学与技术方面的基本理论和专业知识，接受从事技术开发及应用、科学研究、管理等方面的基本训练，毕业生应获得以下几方面的知识和专业能力：

98 培养目标 （2）专业实践能力 程序设计与实现能力 软件系统设计与实现能力 硬件系统设计与实现能力 网络与安全设计能力 应用系统设计能力
为了达到这个目标，我们不能闭门造车，而要学习世界上50多年来那些最聪明的人的研究成果，即先学习别人的技能，才可能创造自己的东西。

99 培养目标 （3）创新能力和综合素质 专业综合素质包括计算思维能力、专业实践能力和创新能力，人文综合素质包括公民意识、社会责任感、计算机职业道德以及基本文化素质、表达和沟通能力和团队协作能力和项目组织与协调能力 。

100 计算机科学与技术专业的基础理论 主要包括：
电子技术、离散数学、程序设计、数据结构、操作系统、计算机组成原理、计算机系统结构、编译原理、计算机网络、数据库系统、软件工程、人工智能、计算机图形学、数字图像处理、计算机通讯原理、多媒体信息处理技术、数字信号处理、计算机控制、算法设计与分析、信息安全、应用密码学基础、移动计算、人机交互、面向对象程序设计等。

101 课程设置与教学计划 计算机科学与技术专业的课程设置
主干课程：电路与电子技术、数字电路与逻辑设计、离散数学、数据结构、算法分析与设计、计算机组成原理与汇编、操作系统、数据库原理、计算机网络原理、编译原理。 特色课程：软件工程、嵌入式系统与单片机、可视化技术、嵌入式微处理器结构与应用、计算机视觉、人工智能、软件体系结构、软件测试、计算机体系结构、移动应用开发，计算机游戏程序设计。 计算机科学与技术专业的课程设置

102 计算机科学与技术：卓越工程师计划（3+1） 三年在学校上课，一年完全在企业实习。
已获批准？，明年开始招生，我们学院获得批准的还有软件工程专业，电气工程专业

103 计算机专业课程结构关系 多媒体技术 操作系统原理 数据库原理与应用技术 计算机体系结构 信息学科导论 信息与编码 C程序设计 C++
数字图像处理 并行计算导论 分布式系统 嵌入式系统与单片机 网络工程 人机交互 Unix/Linux web技术 数据结构 离散数学 编译原理 算法设计与分析 面向对象技术 信号处理基础 通信原理 计算机网络 软件工程 电子商务与电子政务 电路与电子技术 数字电路与逻辑设计 计算机原理与汇编 计算机图形学 信息与网络安全 计算机仿真与建模 人工智能

104 计算机科学与技术专业主干课程及概要介绍（学习半个多世纪以来，天才们的研究成果）
C，C++程序设计 编译原理 计算机组成原理与汇编 离散数学 数据结构 算法分析与设计 操作系统 数据库原理 计算机网络 软件工程 校外实习/实训 ……..

105 编译原理 编译程序：将用户输入的源程序转换到最终的机器代码。
编译原理包括这个转换过程中涉及到的基本原理与算法，如：词法分析，语法分析，机器运行环境等。 PS：在20世纪50年代，编译器的编写一直被认为是十分困难的事情，第一个Fortran的编译器花了18年的时间才完成。在人们尝试编写编译器的同时，诞生了许多跟编译相关的理论和技术，而这些理论和技术比一个实际的编译器本身价值更大。） 延伸阅读

106 计算机组成原理 主要讨论计算机各组成部件的基本概念，基本结构及工作原理。通过该课程的学习，对于研究各功能部件的原理及相互联系与作用。建立完整的整机概念。 通过对该课程的学习，掌握单台计算机硬件系统各部件的组成及工作原理。 掌握由各部件组成整机的工作原理，从而较好地建立起计算机的整机概念，包括运转起来的计算机各部件组成整机的架构及执行指令过程各部件之间的信息流动（空间概念）和各部件在时间上的密切配合及协调工作（时间概念）。

107 计算机组成原理主要内容 1.中央处理器CPU的组成原理： 主要内容: 运算方法和运算器、控制器、指令系统和总线系统。
主要内容: 运算方法和运算器、控制器、指令系统和总线系统。 2.存储器的组织及输入输出组织： 主要内容: 高速缓冲存储器Cache、主存储器、外存储器和由他们组成的多级存储系统，常用的输入/输出设备和输入/输出系统。

108 汇编语言 学习过汇编的人会了解计算机的底层工作方式，会了解到cpu、内存、硬盘等硬件设备是如果协调地工作在一起，数据从哪里转移到哪里，在哪里被运算，又在哪里被存储起来等等等等。 学过汇编以后，计算机在你的面前不会再是一个黑洞。做这样一个比喻：一个貌美的姑娘总能让小伙子产生美好的幻想，而在医生眼里她永远是由639块肌肉和206块骨头组成的躯体。同样计算机在常人眼里可能是个神奇的东西，但在专业人眼里他就是一堆晶体管。 学习汇编的目的是让计算机在我们眼里变成一堆晶体管。

109 汇编语言程序设计 1. 汇编语言是面向机器的程序设计语言，汇编语言是一种功能很强的程序设计语言,也是利用计算机所有硬件特性并能直接控制硬件的语言。 2. 汇编语言因为直接同计算机的底层软件甚至硬件进行交互，所以比一般的高级语言来说能够根据特定的应用对代码做最佳的优化，提高运行速度，而且能够最大限度地发挥硬件的功能。

110 为什么要学习汇编语言？ 开发底层软件，有些其他高级语言无法实现的功能，如操作系统等。在一些时间和空间要求很高的场合，汇编语言是必不可少的。
汇编语言是一种计算机编程语言,主要用于底层软件的开发，它直接和CPU、内存、外设等硬件打交道，一般用来开发系统程序。

111 随着信息时代的到来，工业革命时代以微积分为代表的连续数学占主流的地位已经发生了变化，离散数学的重要性逐渐被人们认识。
离散数学简介 　随着信息时代的到来，工业革命时代以微积分为代表的连续数学占主流的地位已经发生了变化，离散数学的重要性逐渐被人们认识。 　由于数字电子计算机是一个离散结构，它只能处理离散的或离散化了的数量关系， 因此，无论计算机科学本身，还是与计算机科学及其应用密切相关的现代科学研究领域，都面临着如何对离散结构建立相应的数学模型；又如何将已用连续数量关系建立起来的数学模型离散化，从而可由计算机加以处理。 离散数学所提供的训练十分有益于学生概括抽象能力、逻辑思维能力、归纳构造能力的提高，目的在于对学生严谨、完整、规范的科学态度的培养。

112 离散数学的应用实例 在计算机的发展历史中，离散数学起着至关重要的作用：
   在计算机的发展历史中，离散数学起着至关重要的作用： 1. 在计算机产生前，图灵机理论对冯诺依曼计算机的出现起到了理论先导作用； 2. 布尔代数作为工具对数字逻辑电路起到指导作用； 3. 自动机理论对编译系统开发的理论意义、谓词逻辑理论对程序正确性的证明以及软件自动化理论的产生都起到了奠基性的作用。 4. 应用代数系统所开发的编码理论已广泛应用于数据通讯及计算机中，应用关系代数对关系数据库的出现与发展起到了至关重要的作用。 5. 近年来，离散数学在人工智能、专家系统及信息安全中均起到了直接的、指导性的作用。以上充分证明，离散数学在计算机科学与技术的研究与开发中作为一种强有力的工具，起着重要作用。

113 离散数学的培养目标 离散数学的目标是提高学生的综合能力。实际上体现的是理论分析、建模的能力，就是拿到一个东西能够把他抽象、建模进行理论分析。具体要求： （1）要具有良好的知识结构。 这是最基础的，也是为学习其他课程打下基础。对基本的知识清楚了，以后看到这些符号、术语都能够看懂，能够比较容易地看懂种种形式化的表述，这是所有的学生必须达到的最基本的要求。 （2）掌握离散数学的语言，能对实际问题给出基础的描述（建模），这是对应用能力的最基本要求。 我们有时候审博士论文、硕士论文，那些论文做出了一个程序，但开始的建模说的不清楚，里面就能挑出很多毛病来。所以要解决这些问题，我们就对学生的应用能力有一个基本的要求，必须能够把问题描述清楚。

114 离散数学的培养目标 （3）工程实践的能力，就是掌握离散数学的分析方法，针对实际问题设计好的解决方案并加以实施。
（4）研究能力，就是培养思维严谨性，提升抽象思考和严格推理能力。代数结构是建立代数模型，一般的离散数学建模是关系模型，数据库就是这样；而代数模型则体现在编码系统，也就是元素之间不仅仅是关系，而是通过运算把他联结起来。

115 数据结构 众所周知，计算机科学是一门研究数据表示和数据处理的科学。数据是计算机可以直接处理的最基本和最重要对象。无论是进行科学计算或数据处理、过程控制以及对文件的存储和检索及数据库技术应用等，都是对数据进行加工处理的过程。 要设计出一个结构好效率高的程序，必须研究数据的特性及数据间的相互关系（逻辑关系）以及对应的存储结构与基本操作，从而设计出相应的算法和程序。

116 数据结构主要内容 1、绪论：数据结构的基本概念和算法描述 2、线性表：线性表的逻辑结构、线性表的存储
3、栈和队列：特点、存储结构、基本操作的实现 4、串：串的存储及其基本操作的实现 5、数组和广义表：数组和稀疏矩阵的存储，广义表定义 6、树和二叉数：树的定义、二叉树的操作和哈夫曼树 7、图：各种存储结构和遍历的实现 8、查找：常用的查找方法及其实现 9、内部排序：常用的排序方法及其实现 10、外部排序和文件

117 学习数据结构的目标要求： 1、能够分析研究计算机加工的对象的特性，获得其逻辑结构，根据需求，选择合适存贮结构及其相应的算法；
2、学习一些常用的算法； 3、复杂程序设计的训练过程，要求编写的程序结构清楚和正确易读； 4、初步掌握算法的时间分析和空间分析技术。

118 算法分析与设计 掌握算法效率的分析方法 掌握算法设计策略 蛮力法，分治法，减治法，动态规划，回溯法，分枝限界法，NP完全性理论
掌握一批经典问题的经典算法!!

119 统治世界的十大算法 -算法塑造世界,算法正在迅速地改变我们的生活方式
什么是算法? 算法是反映解题方案的准确而完整的描述，是一系列解决问题的清晰指令。 统治世界的十大算法 1. 归并排序，快速排序和堆排序 相较于曾经使用的其他排序算法（如冒泡排序），上述算法带来了显著的改进。事实上，多亏了它们，今天我们才有了数据挖掘、人工智能、链接分析，以及世界上大部分的计算机工具，也包括网络在内。 2. 傅立叶变换与快速傅立叶变换 互联网、WIFI、智能手机、电话、计算机、路由器、卫星，几乎所有内置计算机的东西都会以各种方式使用这些算法实现各自的功能。

120 统治世界的十大算法 统治世界的十大算法 3. Dijkstra 算法
毫无不夸张地说，如果没有这个算法，当今互联网将无法有效工作。这是一种图搜索算法，它被广泛应用在能够建模为图的问题中，用以找出两个节点之间的最短路径。 目前，即便我们已经拥有了解决最短路径问题的更好方法，Dijkstra 算法依然在那些重视稳定性的系统中得到应用。 4. RSA算法 在信息加密领域，有一个算法始终是世界上最重要的算法之一，它就是RSA算法。这个算法是由RSA公司的创始人所建立的，它使信息加密惠及千家万户，奠定了当今信息加密的运作基础。

121 统治世界的十大算法 5. 安全哈希算法 准确地说，它不能称之为是算法，它是美国国家标准暨技术学会定义的加密散列函数族中的一员，但是这族算法对整个世界的运作至关重要。 如使用网上银行完成支付时帮助我们完成一系列的安全检测动作即使用安全哈希算法，如你的应用商店，你的邮件，你的杀毒软件，到你的浏览器等等，所有这些都在使用安全哈希算法，它能判断你是否下载了你想要的东西，也能判断你是否是中间人攻击或网络钓鱼攻击的受害者。

122 统治世界的十大算法 6. 整数因式分解 这是在计算机领域被大量使用的数学算法，没有这个算法，信息加密会更不安全。
许多加密协议（如RSA算法）都基于这样一个原理：对大的合数作因式分解是非常困难的。如果一个算法能够快速地对任意整数进行因式分解，RSA的公钥加密体系就会失去其安全性。 7. 链接分析 在互联网时代，分析不同实体间的关系是相当重要的。从搜索引擎，社交网络，到营销分析工具，每个人都在不停寻找互联网的真正结构。 谁在使用这个算法？Google的Page Rank算法。尽管看上去Google是第一家使用这类算法的公司，然而在1996年（Google之前两年），Robin Li（李彦宏）所建立的一个小型搜索引擎“RankDex”就已经在它的网页排名机制中使用了这项理念。后来，HyperSearch的创始人Massimo Marchiori基于各网页之间的关系使用了另一种网页排名算法。（Google在它的专利中提到了这两位创始者）

123 统治世界的十大算法 8. 比例积分微分算法 你是否曾经用过飞机、汽车、卫星服务或手机网络？ 你是否曾经在工厂工作或是看见过机器人？如果回答是肯定的，那么你应该已经见识过这个算法了。 大体上，这个算法使用一种控制回路反馈机制，将期望输出信号和实际输出信号之间的错误最小化。无论何处，只要你需要进行信号处理，或者你需要一套电子系统，用来自动化控制机械、液压或热力系统，这个算法都会有用武之地。如果没有这个算法，现代文明将不复存在!

124 统治世界的十大算法 9. 数据压缩算法 要判断哪种数据压缩算法最为重要是很困难的，因为它取决于不同的应用环境。它们可以应用在zip和mp3上，也可以应用在JPEG和MPEG-2上。但众所周知，在所有结构中这些算法都极其重要。 除了显而易见的zip文件，在哪我们能够找到这些算法？这张网页就进行了数据压缩并被下载到你本地，同时我们还能在电子游戏、视频、音乐、数据存储、云计算、数据库等等地方找到这些算法。可以说，数据压缩算法处处可见，它们使系统成本更低、效率更高。

125 统治世界的十大算法 统治世界的十大算法 10. 随机数生成
现在我们还没有一个“真正的”随机数生成器，但我们已经有了一些伪随机数生成器，这够用了。随机数生成器的用途非常广泛，从互联网络、数据加密、安全哈希算法、电子游戏、人工智能、优化分析，到问题的初始条件、金融等等，都有它们的身影。 但是，上面这个列表经供参考，它并不完整! 因为在机器学习、矩阵乘法、分类化等领域也有一些算法，它们对我们的世界同样重要，但在这里并没有提到。

126 延伸阅读 (http://blog.jobbole.com/70639/） 或者大数据文摘微信订阅号中算法类里也有相应的文章。
文章中列出了延伸阅读相关资料。请感兴趣的同学自行查阅。

127 操作系统是位于计算机裸机上的第一层软件，其作用是控制和管理计算机软硬件资源、合理组织计算机的工作流程，以方便用户使用计算机。
用户程序 库管理程序 编辑程序 诊断程序 编译程序 解释程序 装配程序 操作系统 应用程序 例行服务 语言处理 系统软件 裸机 操作系统是位于计算机裸机上的第一层软件，其作用是控制和管理计算机软硬件资源、合理组织计算机的工作流程，以方便用户使用计算机。

128 为什么学操作系统？ 可以从整体把握系统的设计；
2) 可以从中学习如何解决设计和实现所有软件的问题，包括：资源共享和管理、安全和身份认证、灵活性设计、健壮性设计、友好界面设计等； 3) 可以学习如何设计新的操作系统、包括嵌入式系统、分布式系统等； 4) 可以开发自主的操作系统 （PS：中国人还没有自己的操作系统）

129 操作系统的基本内容 1. 学习程序是如何在操作系统上运行的过程；包括程序如何变成操作系统可识别的进程、进程如何管理、存放在哪里（进程管理、内存管理、文件管理、硬盘管理、设备管理）——操作系统原理课程； 2. 后续课程UNIX/Linux操作系统原理、并行分布式系统、嵌入式系统、操作系统安全等——针对具体的操作系统来介绍如何设计和实现；

130 数据库原理 1、了解并掌握数据管理技术发展的过程，数据库系统的基本概念、数据模型和数据库管理系统的体系结构；
2、掌握关系模型的关系运算理论，关系数据库SQL语言和使用技术； 3、了解并掌握关系数据库的规范化理念以及数据库设计的全过程，能进行数据库结构的设计和简单应用系统的设计； 4、了解数据库技术的新进展和新一代数据库系统，包括分布式数据库、并行数据库、主动数据库、对象——关系数据库、数据仓库、工程数据库、统计数据库、空间数据库等。

131 数据库原理 所有的信息系统、动态网站（即能够交互的网站）都要用到数据库！
通过这门课程的学习，在数据库软件开发的过程中能够正确地、合理地进行数据库设计，从而提高软件开发的整体质量。

132 计算机网络课程目标 掌握计算机网络通信的基础知识，包括：数据通信技术概念、网络体系结构、网络协议与服务、Internet协议集以及应用。

133 软件工程 为什么要学软件工程？ 学习软件工程的目的就是学会运用软件工程的概念、原理、技术和方法，以指导计算机软件的开发与维护，经济、高效地开发出满足用户需求的软件产品，并对应用软件进行有效的管理和维护。

134 我国计算机专业人才的培养体系 科学型：以知识创新为基本使命 工程型：考虑基本理论和原理的综合应用 应用型：承当信息化建设的核心任务
研究计算机软件与理论、计算机系统结构、计算机应用技术 工程型：考虑基本理论和原理的综合应用 不仅要考虑系统的性能，还要考虑建造系统的代价以及可能带来的副作用； 可以是以硬件为主的系统，也可以是软件系统(应用软件、系统软件) 应用型：承当信息化建设的核心任务 掌握各种计算机软/硬件系统的功能和性能 善于系统的集成和配置 有能力管理和维护复杂信息系统的运行

135 从工作性质来划分计算机人才 从计算机专业毕业生所从事工作的性质来划分，大致上可以将计算机人才分为以下三类：
（1）从事研究型工作的专门人才。他们主要（在攻读更高学位后）从事计算机基础理论、新一代计算机及其软件核心技术与产品等方面的研究工作。对他们的基本要求是创新意识和创新能力。

136 从工作性质来划分计算机人才 （2）从事工程型工作的专门人才。他们主要从事计算机软硬件产品的工程性开发和实现工作。对他们的主要要求是技术原理的熟练应用（包括创造性应用）、在性能等诸因素和代价之间的权衡、职业道德、社会责任感、团队精神等。 （3）从事应用型（信息服务）工作的专门人才。他们主要从事企业与政府信息系统的建设、管理、运行、维护的技术工作，以及在计算机与软件企业中从事系统集成或售前售后服务的技术工作。对他们的要求是熟悉多种计算机软硬件系统的工作原理，能够从技术上实施信息化系统的构成和配置。

137 企业在招聘时对计算机人才的期望 调查结果显示，企业中不同部门的负责人对应聘者专业技能的要求不同。
人力资源主管认为排在头三位的专业技能分别是：编程能力、操作系统知识、数据库知识等。 IT项目主管认为排在头三位的专业技能则分别是：编程能力、数据结构知识、算法知识，此外依次需要具备数据库知识、软件工程知识和操作系统知识等。

138 用人单位关于计算机专业人才素质 在知识经济快速发展的时代，高校毕业生仅仅掌握已有的知识是不够的，重要的是要有一种综合的能力，即通常所说的专业素质。 排在前五位的是： 持续学习能力 ；独立解决问题的能力；沟通能力； 职业道德和责任心；参加过项目或者实习”和“团队合作意识 。 企业只是把学习成绩作为应聘者学习能力的参考来考虑的，它们更看重一个人面对新事物的再学习能力以及面临新问题的解决能力。

139 项目中员工面临的主要问题 在“管理项目时员工面临的主要问题”的回答中，前5项依次是： （1）对工具和方法的应用技术不足、经验不足；
（2）缺乏独立解决问题的能力、责任心不足， （3）职业道德和纪律性不强； （4）知识体系结构不合理，范围狭窄，内容陈旧；（5）沟通能力不强。 不少管理者抱怨有些员工跳槽太频繁，往往更多的考虑是个人的待遇，而不太考虑集体和社会利益。人力资源经理和项目经理都表示不太愿意要那些频繁跳槽的求职者。

140 以学习能力为代表的发展潜力，是用人单位最关注的素质之一。
企业最关注的员工素质 以学习能力为代表的发展潜力，是用人单位最关注的素质之一。

141 中南大学计算机专业就业情况 目前，全国大约500所高校开设计算机专业，既有综合型重点高校，也有普通院校，还有一些高职院校。 38所大学进入大学建设世界一流大学和高水平大学“985工程” （名牌大学）。 中南大学计算机专业研究生就业形势： 很好！ 中南大学计算机专业本科生就业形势： 不错！

142 自主创业

143 百度：李宏彦 腾讯：马化腾 搜狐：张朝阳 网易：丁磊 淘宝、阿里巴巴：马云 360:…….. 懂技术，懂商业模式，懂管理….，有判断力

144 大学四年应重视的方面 在课程学习和实践过程中逐步加深对科学方法的理解；
数学知识的学习、加强数学方法和数学思维方式的训练；加强英语听说能力的提升 加强思维能力、设计能力和自学能力的培养；积极参加各种竞赛--数学建摸、全国计算机软件设计大赛、全国智能汽车大赛、全国电子设计大赛等。 相互沟通能力的培养； 团队合作工作能力培养； 促使（美国）计算机协会（Association for Computing Machinery，简称ACM）和（美国）电气和电子工程师学会计算机分会（Institute of Electrical and Electronics Engineers-Computer Society，简称IEEE-CS）联手组成攻关组，开始用新的思维方式来理解计算学科。

145 个人建议 认真听课 主动了解计算机热点问题,主动学习软件开发新技术 积极主动与同学和老师交流 与同学融洽相处、求同存异、积极交流
早点睡,早点起,认真听课. 主动了解计算机热点问题,主动学习软件开发新技术 积极主动与同学和老师交流 与同学融洽相处、求同存异、积极交流 心态平和、心情开朗、充满阳光

146 课程作业1 阅读有关计算机学科及其发展的介绍 写一篇课程听后感 对计算机学科的认识 对计算机课程的认识 对自己大学学习的初步规划
根据认识报告给成绩 (要求: 手写, 学期结束后由各班班长收齐后交办公室-本部升华后楼406-1)

147 作业2：阅读图灵及图灵奖有关资料 1、科学松鼠会网站（计算机科学）苏椰及其它： 2、图灵和ACM图灵奖（第4版）：纪念图灵百年诞辰，人民币21.6, 京东商城 3、IEEE计算机先驱奖，人民币22.1,京东商城

148 分 享 1. http://www.sootoo.com/content/283208.shtml
分 享 1. （有人说：计算机科学与技术专业，一个苦逼的专业） 也就是说这个专业是不好混的，必须好好学习才是王道。提高竞争力，不让别人抢了你的饭碗！ 2.多懂些技术，少玩些游戏。 3.多读点书，如商业模式方面的书，有助于将来自己创业，如：《二十四堂财富课》（作者：陈志武，中南大学计算机专业毕业，现为耶鲁大学金融学教授） 4.多交流，多思考， 多运动 。