课程简介 教学目标和基本要求 -是计算机科学基础知识的引导课 目的是让学生对计算机科学中的理论计算机科学 即有关计算的相对更抽象化、逻辑化和数学化 ( 的问题)，有一个概括了解 培养学生的计算思维，激发学生对计算机科学技 术的兴趣，鼓励学生去发现自己感兴趣的研究或 研发领域 计算思维的粗略解释：运用计算机科学的基础 概念进行问题求解和系统设计的思维活动 2
课 程 简 介 • 教学目标和基本要求 – 是计算机科学基础知识的引导课 – 目的是让学生对计算机科学中的理论计算机科学 （即有关计算的相对更抽象化、逻辑化和数学化 的问题），有一个概括了解 – 培养学生的计算思维，激发学生对计算机科学技 术的兴趣，鼓励学生去发现自己感兴趣的研究或 研发领域 计算思维的粗略解释：运用计算机科学的基础 概念进行问题求解和系统设计的思维活动 2
课程简介 课程内容简介 围绕计算机科学的理论体系中的模型理论、程序 理论和计算理论，安排10次讲座而不是讲课 目标：达到对每讲内容有所认识和理解 依据下面的思路，大体按程序理论、模型理论、 计算理论和围绕这些理论的一些热点安排讲座 1.从大家较熟的内容或与《程序设计》课程相关 的内容开始，逐步转到大家不熟悉的内容 2.从涉及面较窄的内容到涉及多领域的内容 3.以提高学生的计算思维为主线 4.用实例来启发，用有待解决的问题来激励
课 程 简 介 • 课程内容简介 – 围绕计算机科学的理论体系中的模型理论、程序 理论和计算理论，安排10次讲座而不是讲课 目标：达到对每讲内容有所认识和理解 – 依据下面的思路，大体按程序理论、模型理论、 计算理论和围绕这些理论的一些热点安排讲座 1. 从大家较熟的内容或与《程序设计》课程相关 的内容开始，逐步转到大家不熟悉的内容 2. 从涉及面较窄的内容到涉及多领域的内容 3. 以提高学生的计算思维为主线 4. 用实例来启发，用有待解决的问题来激励 3
课程简介 课程考察方式 每个同学针对前九个讲座所介绍的某个领域，写 一篇读书报告，第18周周六(12月31日)晚12点 为提交截止时间。发送到yiyunc@ustc.edu.cn 有宏观概述和具体问题探讨，不强求全面深刻 ·有自己的理解和见解，不要抄书和他人论文 ● 仿照学术论文格式，欢迎但不要求有创新见解 分成通过和未通过两种，预计10~20%通不过 一课堂点名两次，缺课且报告质量低则一定通不过 向相关领域的老师推荐优秀报告，帮大家争取及 早进入相关老师实验室的机会
课 程 简 介 • 课程考察方式 – 每个同学针对前九个讲座所介绍的某个领域，写 一篇读书报告，第18周周六（12月31日）晚12点 为提交截止时间。发送到yiyun@ustc.edu.cn • 有宏观概述和具体问题探讨，不强求全面深刻 • 有自己的理解和见解，不要抄书和他人论文 • 仿照学术论文格式，欢迎但不要求有创新见解 – 分成通过和未通过两种, 预计10~20%通不过 – 课堂点名两次，缺课且报告质量低则一定通不过 – 向相关领域的老师推荐优秀报告，帮大家争取及 早进入相关老师实验室的机会 4
课程简介 教材与参考书 -无合适教材，课件http:staff.ustc.edu.cn/~yiyun/ 一部分讲座会给出相关的参考书 5
课 程 简 介 • 教材与参考书 – 无合适教材, 课件http://staff.ustc.edu.cn/~yiyun/ – 部分讲座会给出相关的参考书 5
课程简介 ·十次讲座的题目 一代数等式理论的自动定理证明 (面向高中背景) 对程序进行推理的逻辑 (程序理论) 程序设计语言类型系统 (程序理论) 离散数学与计算机科学 (程序理论) 经典计算的计算模型 (模型理论) 计算复杂性和算法分析 (计算理论)》 面向计算机体系结构的程序优化 (计算理论) 一多核体系结构与并行编程模型 (模型理论) 新型计算模型和顺序交互的数学（模型理论） 大数据的处理和分析 (综合应用)
课 程 简 介 • 十次讲座的题目 – 代数等式理论的自动定理证明（面向高中背景） – 对程序进行推理的逻辑 （程序理论） – 程序设计语言类型系统 （程序理论） – 离散数学与计算机科学 （程序理论） – 经典计算的计算模型 （模型理论） – 计算复杂性和算法分析 （计算理论） – 面向计算机体系结构的程序优化（计算理论） – 多核体系结构与并行编程模型 （模型理论） – 新型计算模型和顺序交互的数学（模型理论） – 大数据的处理和分析 （综合应用）6
课程简介 术语解释参考（课堂上不介绍） 1.理论计算机科学 是计算机科学和数学的一个分支，主要研究有关 计算的相对抽象化和数学化的方面 一包含计算理论、算法、程序设计语言理论、自动 机理论、符号计算、分布式计算、并行计算、计 算数论、计算几何、计算生物等 -上述领域的研究常常强调数学方法和严密性
课 程 简 介 • 术语解释参考（课堂上不介绍） 1. 理论计算机科学 – 是计算机科学和数学的一个分支，主要研究有关 计算的相对抽象化和数学化的方面 – 包含计算理论、算法、程序设计语言理论、自动 机理论、符号计算、分布式计算、并行计算、计 算数论、计算几何、计算生物等 – 上述领域的研究常常强调数学方法和严密性 7
课程简介 术语解释参考（课堂上不介绍) 2.应用计算机科学 计算机科学中可以直接用于解决现实世界问题的 那些领域 包括人工智能、计算机体系结构与工程、计算机 图形与可视化、计算机安全和密码学、计算机网 络、计算科学、信息科学、数据库等 3.计算思维 运用计算机科学的基础概念进行问题求解、系统 设计、以及人类行为理解等涵盖计算机科学之广 度的一系列思维活动
课 程 简 介 • 术语解释参考（课堂上不介绍） 2. 应用计算机科学 – 计算机科学中可以直接用于解决现实世界问题的 那些领域 – 包括人工智能、计算机体系结构与工程、计算机 图形与可视化、计算机安全和密码学、计算机网 络、计算科学、信息科学、数据库等 3. 计算思维 运用计算机科学的基础概念进行问题求解、系统 设计、以及人类行为理解等涵盖计算机科学之广 度的一系列思维活动 8
课程简介 术语解释参考（课堂上不介绍） 4.模型理论 ●关心的问题 -给定模型M, 哪些问题可以由模型M解决 -如何比较模型的表达能力 ·经典计算 确定的图灵机，可计算性理论属于模型理论 ● 新型计算 本质特点是交互（并发、分布、网络、网格、云） 。计算和交互的统一模型理论尚未出现
课 程 简 介 • 术语解释参考（课堂上不介绍） 4. 模型理论 • 关心的问题 – 给定模型M，哪些问题可以由模型M解决 – 如何比较模型的表达能力 • 经典计算 – 确定的图灵机，可计算性理论属于模型理论 • 新型计算 – 本质特点是交互( 并发、分布、网络、网格、云 ) • 计算和交互的统一模型理论尚未出现 9
课程简介 术语解释参考（课堂上不介绍） 5.程序理论 ●关心的问题 -给定模型M, 如何用模型M解决问题 ●包括的领域 程序设计范型、程序设计语言、程序设计、形式 语义、类型论、程序验证、程序分析等
课 程 简 介 • 术语解释参考（课堂上不介绍） 5. 程序理论 • 关心的问题 – 给定模型M，如何用模型M解决问题 • 包括的领域 – 程序设计范型、程序设计语言、程序设计、形式 语义、类型论、程序验证、程序分析等 10
课程简介 术语解释参考（课堂上不介绍） 6.计算理论 ●关心的问题 给定模型M和一类问题，解决该类问题需要多少 资源 ·包括的领域 一计算复杂性理论、算法分析
课 程 简 介 • 术语解释参考（课堂上不介绍） 6. 计算理论 • 关心的问题 – 给定模型M和一类问题，解决该类问题需要多少 资源 • 包括的领域 – 计算复杂性理论、算法分析 11
