编辑“︁计算机科学”︁

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'''计算机科学'''是系统性研究[[计算]]理论、信息处理以及计算系统实现的学科领域。作为现代[[信息技术]]的基础学科，它既包含抽象的理论研究，也涵盖实际应用技术开发。

== 历史发展 ==
计算机科学的发展历程可分为几个关键阶段：
* '''理论奠基期'''（1930s-1950s）：[[图灵机]]模型、[[冯·诺伊曼架构]]的提出
* '''语言发展期'''（1950s-1970s）：[[FORTRAN]]、[[LISP]]等早期编程语言出现
* '''系统成熟期'''（1970s-1990s）：[[操作系统]]、[[计算机网络]]等技术快速发展
* '''现代扩展期'''（2000s-至今）：[[人工智能]]、[[量子计算]]等前沿领域突破

== 核心领域 ==
=== 理论基础 ===
* [[计算理论]]：研究计算的本质与极限
* [[算法]]：解决问题的系统化步骤
* [[计算复杂性]]：<math>P \stackrel{?}{=} NP</math>等经典问题
* [[形式化方法]]：使用数学规范描述系统行为

=== 系统方向 ===
* [[计算机体系结构]]：硬件系统设计与优化
* [[操作系统]]：资源管理与任务调度
* [[计算机网络]]：数据传输与通信协议
* [[数据库系统]]：信息存储与检索

=== 应用技术 ===
* [[人工智能]]：机器学习与知识表示
* [[计算机图形学]]：图像生成与处理
* [[软件工程]]：大规模软件开发方法
* [[信息安全]]：密码学与防御技术

== 典型代码示例 ==
以下展示[[快速排序]]算法的Python实现：

<syntaxhighlight lang="python">
def quicksort(arr):
    if len(arr) <= 1:
        return arr
    pivot = arr[len(arr)//2]
    left = [x for x in arr if x < pivot]
    middle = [x for x in arr if x == pivot]
    right = [x for x in arr if x > pivot]
    return quicksort(left) + middle + quicksort(right)

print(quicksort([3,6,8,10,1,2,1]))
# 输出: [1, 1, 2, 3, 6, 8, 10]
</syntaxhighlight>

== 学科关系 ==
<mermaid>
graph TD
    A[计算机科学] --> B[数学]
    A --> C[电子工程]
    A --> D[认知科学]
    B --> E[离散数学]
    C --> F[集成电路]
    D --> G[人工智能]
</mermaid>

== 重要概念 ==
* [[抽象]]：忽略细节关注本质特征
* [[递归]]：自我参照的问题解决方法
* [[并行计算]]：同时执行多个计算任务
* [[形式语言]]：用于描述计算过程的符号系统

== 教育体系 ==
典型计算机科学本科课程包括：
1. 编程基础（[[Python]]/[[Java]]）
2. 数据结构与算法
3. 计算机组成原理
4. 操作系统原理
5. 计算机网络
6. 数据库原理
7. 软件工程
8. 选修方向课程（如[[机器学习]]、[[计算机安全]]等）

== 职业发展 ==
计算机科学毕业生常见职业路径：
* [[软件工程师]]：开发应用系统
* [[数据科学家]]：分析复杂数据
* [[系统架构师]]：设计技术方案
* [[研究员]]：推进理论突破
* [[网络安全专家]]：保障信息系统安全

== 前沿方向 ==
当前活跃的研究领域包括：
* [[量子计算]]：利用量子力学原理的计算
* [[边缘计算]]：分布式数据处理架构
* [[可信计算]]：可验证的系统安全性
* [[神经形态计算]]：模拟人脑的计算模型

== 参见 ==
* [[编程语言列表]]
* [[计算机发展史]]
* [[开源软件]]
* [[计算机科学教育]]

[[Category:计算机科学| ]]
[[Category:STEM领域]]
[[Category:信息学]]