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计算思维与计算机方法论(下)  

时间:2016-02-02 13:41 文章来源:http://www.lunwenbuluo.com 作者:董荣胜,古天龙 点击次数:

  2.计算机方法论是什么

  本文所讨论的计算机方法论,主要指的是,董荣胜教授与古天龙教授等人2002年提出,并构建的计算机科学与技术方法论。

  计算机科学与技术方法论是对计算领域认识和实践过程中一般方法及其性质、特点、内在联系和变化发展进行系统研究的学问。计算机科学与技术方法论是认知计算学科的方法和工具,也是计算学科认知领域的理论体系。

  该理论体系建立在《计算作为一门学科》(Computingasadiscipline)报告给出的一个关于计算学科二维定义矩阵的基础上,其中,学科主领域已由报告给出的9个修改为CC2001报告给出的14个思想,它给出了计算学科二维定义矩阵(简称定义矩阵)的概念并细化了其内容。定义矩阵的一维是"3个过程'(抽象、理论和设计),另一维是主领域。特别当主领域仅为计算学科时,定义矩阵便是《计算作为一门学科》报告中所指的"知识框架"。

  "知识框架"反映了计算领域中人们的认识是从感性认识(抽象)到理性认识(理论),再由理性认识(理论)回到实践(设计)中来的科学思维方式。在这里,这个'知识框架"是对计算学科总的概括,它是稳定的;而"知识框架"的内容(值),即各主领域及其"3个过程'的内容,则随计算技术的发展而变化。

  计算学科二维定义矩阵,是对当时计算学科的一个高度概括。因此,我们可以将把握计算学科的本质问题归约为把握计算学科二维定义矩阵的本质问题。要把握定义矩阵的本质,就是要分别把握定义矩阵的"横向"(抽象、理论和设计3个过程)以及"纵向"(各主领域)共有的、能反映各主领域内在联系的思想和方法的本质。

  "横向"关系的内容,即抽象、理论和设计3个过程的内在联系与发展规律的内容,是计算机科学与技术方法论中最重要的内容。因为计算学科的基本原理不仅已被纳入抽象、理论和设计3个过程中,更重要的还在于3个过程之间的相互作用,推动了计算学科及其分支领域的发展。

  "横向"关系中还蕴含着学科中的科学问题。由于人们对客观世界的认识过程就是一个不断提出问题和解决问题的过程,这种过程反映的正是抽象、理论和设计3个过程之间的相互作用,因此,科学问题与抽象、理论和设计3个过程在本质上是一致的,它与"3个过程"共同构成了计算机科学与技术方法论中最重要的内容。

  "纵向"关系的内容,即各分支领域中所具有的共同的能反映学科某一方面本质特征的内容,既有助于我们认知计算学科,又有助于我们更好地运用方法论中的思想从事计算领域的工作,它是方法论中仅次于科学问题与"3个过程"的重要内容。

  "纵向"关系,即各分支领域之间,主要存在以下两个方面的联系:

  各分支领域中的某些研究内容是一致的,比如数据库中的并发控制、缓冲区管理的思想与操作系统中的并发控制和缓冲区管理的思想是一致的。

  (2)计算学科中具有方法论性质的核心概念、数学方法、系统科学方法、形式化技术、社会和职业的问题贯穿于各分支领域之中,揭示了计算学科各分支领域的内在联系,使计算学科各分支领域结合成一个完整的体系,而不是一些互不相关的领域。


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