計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)介紹
(一)學(xué)科概況
計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)是20世紀(jì)40年代創(chuàng)建并迅速發(fā)展的科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域,主要圍繞計(jì)算機(jī)的設(shè)計(jì)與制造,以及信息獲取、表示、存儲(chǔ)、處理、傳輸和運(yùn)用等領(lǐng)域方向,開(kāi)展理論、原理、方法、技術(shù)、系統(tǒng)和應(yīng)用等方面的研究。
計(jì)算機(jī)的歷史作用可以概括為:開(kāi)辟了一個(gè)新時(shí)代--信息時(shí)代,發(fā)展了一類新產(chǎn)業(yè)--信息產(chǎn)業(yè),創(chuàng)立了一門新學(xué)科--計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù),產(chǎn)生了一種新思維--計(jì)算思維,形成了一種新文化--計(jì)算機(jī)文化。計(jì)算機(jī)的劃時(shí)代作用是作為主要驅(qū)動(dòng)力把人類社會(huì)從工業(yè)化時(shí)代推向信息化時(shí)代,并進(jìn)一步推向智能化時(shí)代。計(jì)算機(jī)開(kāi)拓了人類認(rèn)識(shí)自然、改造自然的新資源,增添了人類發(fā)展科學(xué)技術(shù)的新手段,提供了人類創(chuàng)造文化的新工具,引起了人類工作方式與生活方式的新變化,對(duì)人類社會(huì)的進(jìn)步與發(fā)展作用巨大,影響深遠(yuǎn)。
早在現(xiàn)代計(jì)算機(jī)問(wèn)世之前,人們就在不斷探索計(jì)算與計(jì)算裝置的原理、結(jié)構(gòu)和實(shí)現(xiàn)方法。20世紀(jì)40年代,由于電子技術(shù)和計(jì)算理論取得重大進(jìn)展,數(shù)字電子計(jì)算機(jī)應(yīng)運(yùn)而生,計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)科也隨之發(fā)展起來(lái)。計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)作為獨(dú)立的科學(xué)研究領(lǐng)域從20世紀(jì)50、60年代開(kāi)始逐漸被學(xué)術(shù)界認(rèn)可。幾十年來(lái),計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)發(fā)展迅速。組成計(jì)算機(jī)及其他計(jì)算設(shè)備的器件從電子管發(fā)展成超大規(guī)模集成電路,系統(tǒng)結(jié)構(gòu)從單一處理裝置發(fā)展成多處理機(jī)系統(tǒng)、并行分布式系統(tǒng)及網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),編程語(yǔ)言從機(jī)器語(yǔ)言發(fā)展成高級(jí)語(yǔ)言,軟件生產(chǎn)方式從手工技藝型程序設(shè)計(jì)發(fā)展到工程化的軟件生產(chǎn),系統(tǒng)接口從低速單一功能發(fā)展到多樣化的人機(jī)接口,人工智能從簡(jiǎn)單符號(hào)推理、專家系統(tǒng)發(fā)展到機(jī)器學(xué)習(xí)和深度學(xué)習(xí),計(jì)算機(jī)應(yīng)用從單純處理數(shù)據(jù)發(fā)展到處理事務(wù)、多模態(tài)信息和知識(shí),從科學(xué)計(jì)算拓展到現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)各個(gè)領(lǐng)域、現(xiàn)代社會(huì)各個(gè)行業(yè)和現(xiàn)代生活各個(gè)方面,理論研究也從對(duì)單純的計(jì)算模型的研究深入并拓展到對(duì)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)理論、軟件理論、計(jì)算復(fù)雜性理論、網(wǎng)絡(luò)理論、人工智能理論和計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)中相關(guān)理論的研究。
進(jìn)入21世紀(jì),計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)科發(fā)展更加活躍,特別是互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、高性能計(jì)算、大數(shù)據(jù)、人工智能等領(lǐng)域的突破,推動(dòng)了世界新技術(shù)革命的迅猛發(fā)展,并促進(jìn)了如數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)、天文、生物、航空航天、地學(xué)、遙感、交通、醫(yī)學(xué)、制藥、經(jīng)濟(jì)、金融、管理等諸多學(xué)科和行業(yè)領(lǐng)域的進(jìn)步,在推動(dòng)原始創(chuàng)新、促進(jìn)學(xué)科交叉與融合等方面扮演著重要角色,是信息社會(huì)的主要推動(dòng)力量,成為人類生活不可缺少、現(xiàn)代文明賴以生存的重要科學(xué)與技術(shù)領(lǐng)域之一。計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)在21世紀(jì)必將取得更大的進(jìn)步,為開(kāi)拓人類的認(rèn)知空間提供更強(qiáng)大的手段與條件,并對(duì)科學(xué)技術(shù)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展做出更大的貢獻(xiàn)。
(二)學(xué)科內(nèi)涵
計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)科涉及數(shù)學(xué)、物理、通信、電子等學(xué)科的基礎(chǔ)知識(shí),圍繞計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與制造,以及利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行信息獲取、表示、存儲(chǔ)、處理、傳輸和運(yùn)用等領(lǐng)域方向,開(kāi)展理論、原理、方法、技術(shù)、系統(tǒng)和應(yīng)用等方面的研究。包括科學(xué)與技術(shù)兩方面,兩者相輔相成、互為作用、高度融合。
計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)的基本內(nèi)容可主要概括為理論計(jì)算機(jī)科學(xué)、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、計(jì)算機(jī)軟件、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與安全、人工智能、計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)等。
計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)科涉及的理論基礎(chǔ)包括離散數(shù)學(xué)、計(jì)算理論、信息與編碼理論、形式語(yǔ)言與自動(dòng)機(jī)理論、形式語(yǔ)義學(xué)、程序理論、算法分析和計(jì)算復(fù)雜性理論、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)以及并發(fā)、并行與分布處理理論、網(wǎng)絡(luò)理論、人工智能理論、數(shù)據(jù)庫(kù)與數(shù)據(jù)管理理論等,同時(shí)涉及到感知與認(rèn)知機(jī)理、心理學(xué)理論等。
計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)在認(rèn)識(shí)和解決實(shí)際問(wèn)題的過(guò)程中,在構(gòu)建自身理論體系的同時(shí),其研究方法也在不斷發(fā)展和完善,概括來(lái)說(shuō)主要包括以下3種方法學(xué):
理論方法
主要是運(yùn)用數(shù)學(xué)、物理、可計(jì)算性理論、算法復(fù)雜性理論、程序理論等理論體系解決計(jì)算機(jī)科學(xué)的基礎(chǔ)理論問(wèn)題。
系統(tǒng)方法
主要運(yùn)用系統(tǒng)分析、設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)等方法解決實(shí)際應(yīng)用的系統(tǒng)問(wèn)題。
實(shí)驗(yàn)方法
主要運(yùn)用模擬、仿真和系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)等方法解決實(shí)際應(yīng)用問(wèn)題。計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)是科學(xué)性與工程性并重的學(xué)科,需要特別強(qiáng)調(diào)理論與技術(shù)相結(jié)合、技術(shù)與系統(tǒng)相結(jié)合、系統(tǒng)與應(yīng)用相結(jié)合。應(yīng)用是計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)發(fā)展的動(dòng)力、源泉和歸宿,而計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)又不斷為應(yīng)用提供日益先進(jìn)的方法、技術(shù)、設(shè)備與環(huán)境。
(三)學(xué)科范圍
計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)一級(jí)學(xué)科包括理論計(jì)算機(jī)科學(xué)、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、計(jì)算機(jī)軟件、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與安全、人工智能、計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)等6個(gè)主要二級(jí)學(xué)科。
1.理論計(jì)算機(jī)科學(xué)
(1)學(xué)科內(nèi)涵
理論計(jì)算機(jī)科學(xué)主要研究計(jì)算方法與計(jì)算裝置的基礎(chǔ)理論,目標(biāo)是理解計(jì)算的本質(zhì),并據(jù)此設(shè)計(jì)高效計(jì)算方法。
理論計(jì)算機(jī)科學(xué)的理論基礎(chǔ)主要涉及數(shù)學(xué)領(lǐng)域中的數(shù)理邏輯、離散與組合數(shù)學(xué)、線性代數(shù),以及計(jì)算機(jī)科學(xué)領(lǐng)域中的計(jì)算理論、算法設(shè)計(jì)分析、形式化方法等。
(2)研究范圍
算法設(shè)計(jì)與分析:研究算法設(shè)計(jì)的理論和方法,以及算法分析的技巧和工具。包括數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、算法分析、近似算法、隨機(jī)算法、分布式算法、量子算法、面向領(lǐng)域的算法(計(jì)算幾何、生物信息學(xué)、算法博弈論)等。
計(jì)算復(fù)雜性理論:研究哪些計(jì)算問(wèn)題不能被高效計(jì)算,哪些能夠高效計(jì)算,以及它們?yōu)槭裁床荒?能被高效計(jì)算。包括時(shí)間復(fù)雜性理論、空間復(fù)雜性理論、NP完全性理論、隨機(jī)與量子復(fù)雜性、交互式證明、密碼安全性等。
計(jì)算模型理論:研究不同計(jì)算模型的計(jì)算能力和限制,以及彼此之間的關(guān)系。包括電路復(fù)雜性模型、通信復(fù)雜性模型、判定樹(shù)復(fù)雜性模型、量子計(jì)算模型、算術(shù)復(fù)雜性模型、DNA計(jì)算、光計(jì)算等。
可計(jì)算性理論:研究哪些問(wèn)題是圖靈機(jī)可計(jì)算的,哪些問(wèn)題是不可計(jì)算的。包括自動(dòng)機(jī)理論、圖靈機(jī)模型、可判定性、圖靈歸約等。
形式化方法:研究軟件和硬件系統(tǒng)的形式化定義和邏輯抽象,分析和提升設(shè)計(jì)的可靠性和魯棒性。包括形式化建模與規(guī)約、形式化驗(yàn)證、形式化設(shè)計(jì)與系統(tǒng)構(gòu)造等。
(3)與其他二級(jí)學(xué)科的關(guān)系
理論計(jì)算機(jī)科學(xué)是計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)一級(jí)學(xué)科的根基,為其他五個(gè)二級(jí)學(xué)科提供理論基礎(chǔ)和算法支撐。
2.計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
(1)學(xué)科內(nèi)涵
計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)主要研究計(jì)算機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)技術(shù)以及計(jì)算機(jī)系統(tǒng)量化分析方法。
計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的理論基礎(chǔ)主要涉及計(jì)算機(jī)科學(xué)理論和數(shù)學(xué)(概率論、排隊(duì)論、統(tǒng)計(jì)學(xué)的理論和方法)等。
(2)研究范圍
計(jì)算機(jī)系統(tǒng)基本工作原理:研究計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中處理器、存儲(chǔ)系統(tǒng)、輸入/輸出系統(tǒng)等各組成部分功能、結(jié)構(gòu)以及相互協(xié)作方式,計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的物理實(shí)現(xiàn)方法,計(jì)算機(jī)系統(tǒng)軟件與硬件功能的匹配與交接,計(jì)算機(jī)系統(tǒng)軟硬件協(xié)同優(yōu)化技術(shù),片上系統(tǒng)與系統(tǒng)級(jí)芯片的設(shè)計(jì)技術(shù)及方法。
并行分布式系統(tǒng):研究多處理機(jī)并行組織模式及調(diào)度方法,高性能計(jì)算,云計(jì)算,邊緣計(jì)算,虛擬化技術(shù),高速互聯(lián)技術(shù)。
存儲(chǔ)系統(tǒng):研究超高密度存儲(chǔ)理論與技術(shù),新型存儲(chǔ)器機(jī)理與結(jié)構(gòu),緩存調(diào)度及方法,內(nèi)存組織模式及調(diào)度,固態(tài)盤控制器及技術(shù),磁盤驅(qū)動(dòng)器及技術(shù),大規(guī)模存儲(chǔ)系統(tǒng)構(gòu)建理論與方法。
輸入/輸出系統(tǒng):研究輸入/輸出接口技術(shù),總線技術(shù),設(shè)備交互方法,輸入/輸出控制器及設(shè)備調(diào)度方法。
計(jì)算機(jī)系統(tǒng)量化分析與評(píng)價(jià):研究計(jì)算機(jī)系統(tǒng)性能、功耗、可靠性、可用性理論與分析方法,計(jì)算機(jī)系統(tǒng)模擬、仿真方法,計(jì)算機(jī)系統(tǒng)性能測(cè)試與評(píng)價(jià)方法。
(3)與其他二級(jí)學(xué)科的關(guān)系
計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)以理論計(jì)算機(jī)科學(xué)為基礎(chǔ),為計(jì)算機(jī)軟件、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與安全、人工智能、計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)提供硬件支撐和計(jì)算機(jī)系統(tǒng)量化分析方法。
3.計(jì)算機(jī)軟件
(1)學(xué)科內(nèi)涵
計(jì)算機(jī)軟件一般分為系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件。計(jì)算機(jī)軟件主要研究軟件架構(gòu)、模型、實(shí)現(xiàn)和運(yùn)行機(jī)制以及軟件設(shè)計(jì)、分析、驗(yàn)證、測(cè)試、維護(hù)、演化和更新等理論、方法和技術(shù)。
計(jì)算機(jī)軟件的理論基礎(chǔ)主要涉及邏輯學(xué)、形式語(yǔ)義等計(jì)算機(jī)科學(xué)基礎(chǔ)理論。
(2)研究范圍
系統(tǒng)軟件:以操作系統(tǒng)、編譯器、數(shù)據(jù)庫(kù)和中間件等為主要對(duì)象,研究系統(tǒng)資源(硬件、軟件和數(shù)據(jù))的高效管理方法和實(shí)現(xiàn)機(jī)制,為高效便捷地使用計(jì)算系統(tǒng)資源提供基礎(chǔ)軟件支持。
應(yīng)用軟件:以工業(yè)系統(tǒng)、實(shí)時(shí)系統(tǒng)、嵌入式系統(tǒng)、安全攸關(guān)系統(tǒng)和其他應(yīng)用系統(tǒng)為主要對(duì)象,研究軟硬件協(xié)同設(shè)計(jì)和軟件架構(gòu)、模型、高效開(kāi)發(fā)、安全及質(zhì)量保障等。
軟件架構(gòu):研究軟件系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)和行為,包括軟件架構(gòu)的描述、評(píng)估、分析和設(shè)計(jì)等,為理解和分析系統(tǒng)的可修改性、可用性和安全性等提供支撐。
軟件技術(shù):研究軟件的建模、設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)、分析、驗(yàn)證、測(cè)試、運(yùn)行、維護(hù)、演化和更新等開(kāi)發(fā)與服務(wù)方法。
(3)與其他二級(jí)學(xué)科的關(guān)系
計(jì)算機(jī)軟件以理論計(jì)算機(jī)科學(xué)為基礎(chǔ),與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)相互配合,為計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與安全、人工智能、計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)提供實(shí)現(xiàn)技術(shù)支撐。
4.計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與安全
(1)學(xué)科內(nèi)涵
計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與安全主要研究各類計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原理、實(shí)現(xiàn)技術(shù)和安全保障方法,以實(shí)現(xiàn)正常的資源共享,滿足應(yīng)用對(duì)網(wǎng)絡(luò)性能、可靠性和安全性的要求。
計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與安全的理論基礎(chǔ)主要涉及理論計(jì)算機(jī)科學(xué)、信息論、密碼學(xué)等學(xué)科基礎(chǔ)理論,以及圖論、概率論、排隊(duì)論等求解問(wèn)題的數(shù)學(xué)理論,方法論基礎(chǔ)主要是計(jì)算機(jī)工程、通信工程、系統(tǒng)工程等。
(2)研究范圍
計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò):研究計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu),網(wǎng)絡(luò)傳輸、交換和路由,網(wǎng)絡(luò)管理與優(yōu)化,構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和系統(tǒng)的方法和技術(shù)。
網(wǎng)絡(luò)計(jì)算與服務(wù):研究以計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)為平臺(tái)的計(jì)算模式,包括分布式計(jì)算、邊緣計(jì)算、泛在計(jì)算、區(qū)塊鏈等理論和方法,以及網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中提供各類服務(wù)的方法和技術(shù)。
網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)安全:研究網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的硬件、軟件安全技術(shù)原理,網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下保持信息保密性、完整性、可用性、可控性和可追溯性的理論、方法與技術(shù)。
信息安全:研究信息的安全傳輸、訪問(wèn)控制、信任管理,以及隱私保護(hù)的方法和技術(shù)。物聯(lián)網(wǎng)與其他新型網(wǎng)絡(luò):研究物聯(lián)網(wǎng)感知、組網(wǎng)、傳輸、服務(wù)的方法與技術(shù),面向人機(jī)物三元空間的信息物理系統(tǒng)、新型網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)方法與實(shí)現(xiàn)技術(shù)。
(3)與其他二級(jí)學(xué)科的關(guān)系
計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與安全建立在理論計(jì)算機(jī)科學(xué)、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、計(jì)算機(jī)軟件的基礎(chǔ)上,為人工智能、計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)提供平臺(tái)支撐。
5.人工智能
(1)學(xué)科內(nèi)涵
人工智能主要研究基于計(jì)算機(jī)軟硬件來(lái)實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)、推理、規(guī)劃等智能能力的理論、方法、技術(shù)和系統(tǒng),目標(biāo)是構(gòu)建出能呈現(xiàn)某種或某些智能行為的機(jī)器,能完成沒(méi)有智能難以執(zhí)行的任務(wù)。
人工智能的理論基礎(chǔ)主要涉及計(jì)算機(jī)科學(xué)和數(shù)學(xué)/統(tǒng)計(jì)學(xué)理論與方法,部分研究或可受到認(rèn)知科學(xué)等領(lǐng)域的觀察和結(jié)論的啟發(fā)。
(2)研究范圍
人工智能基礎(chǔ)理論:研究人工智能領(lǐng)域的基礎(chǔ)理論,包括涉及人工智能邏輯、計(jì)算學(xué)習(xí)理論、知識(shí)表示理論、優(yōu)化理論、算法博弈論等。
人工智能模型算法:研究人工智能領(lǐng)域的基礎(chǔ)模型和算法,包括機(jī)器學(xué)習(xí)、自動(dòng)推理、智能規(guī)劃、多智能體的模型和算法等,為人工智能應(yīng)用技術(shù)提供關(guān)鍵支撐。
人工智能應(yīng)用技術(shù):研究直接面向應(yīng)用領(lǐng)域的人工智能技術(shù)方法,包括知識(shí)工程、啟發(fā)式搜索、演化計(jì)算、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、自然語(yǔ)言處理、模式識(shí)別與計(jì)算機(jī)視聽(tīng)覺(jué)等。
人工智能系統(tǒng)平臺(tái):研究提升人工智能技術(shù)開(kāi)發(fā)效率和應(yīng)用效能的人工智能數(shù)據(jù)平臺(tái)、算法模型庫(kù)、應(yīng)用開(kāi)發(fā)平臺(tái)等。
(3)與其他二級(jí)學(xué)科的關(guān)系
人工智能以計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)為依托、計(jì)算機(jī)軟件為載體,形成智能化賦能能力,為計(jì)算機(jī)各二級(jí)學(xué)科及其他行業(yè)提供智能化方法和技術(shù)支撐。
6.計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)
(1)學(xué)科內(nèi)涵
計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)主要研究將計(jì)算機(jī)科學(xué)、系統(tǒng)、軟件、網(wǎng)絡(luò)等應(yīng)用于現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)各個(gè)領(lǐng)域、現(xiàn)代社會(huì)各個(gè)行業(yè)和現(xiàn)代生活各個(gè)方面時(shí)所涉及的基本原理、一般方法、關(guān)鍵技術(shù)及支撐系統(tǒng)和平臺(tái),實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)在各行業(yè)和各領(lǐng)域的應(yīng)用,促進(jìn)學(xué)科交叉。
計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)的理論基礎(chǔ)主要涉及計(jì)算理論、信息論和數(shù)學(xué)/統(tǒng)計(jì)學(xué)等,軟件工程與智能信息處理理論也有重要的支撐作用。
(2)研究范圍
信息計(jì)算原理與方法:研究對(duì)數(shù)值、文字、聲音、圖形、圖像、視頻等結(jié)構(gòu)化或非結(jié)構(gòu)化信息在測(cè)量、獲取、表示、轉(zhuǎn)換、處理、表現(xiàn)、理解、生成和管理等環(huán)節(jié)中所采用的計(jì)算原理和方法。如數(shù)據(jù)科學(xué)與計(jì)算、智能感知與媒體計(jì)算、計(jì)算機(jī)視覺(jué)、計(jì)算機(jī)聽(tīng)覺(jué)、計(jì)算機(jī)圖形學(xué)與可視化技術(shù)等。
知識(shí)表達(dá)與生成:研究具有一定學(xué)習(xí)、推理和決策能力的智能機(jī)器以及生成、表達(dá)和處理各領(lǐng)域知識(shí)的方法與實(shí)現(xiàn)技術(shù)。如數(shù)據(jù)挖掘與知識(shí)抽取、知識(shí)表示與語(yǔ)義檢索、知識(shí)工程與知識(shí)管理等。
行業(yè)應(yīng)用與學(xué)科交叉:研究計(jì)算機(jī)在各領(lǐng)域中的應(yīng)用方法,形成領(lǐng)域的新方法與新技術(shù)以及交叉學(xué)科。如計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、人機(jī)交互、虛擬現(xiàn)實(shí)與增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)、計(jì)算模型與仿真、數(shù)字孿生、智能機(jī)器人、情感計(jì)算、醫(yī)療影像處理、生物計(jì)算等。
(3)與其他二級(jí)學(xué)科的關(guān)系
計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)建立在理論計(jì)算機(jī)科學(xué)、計(jì)算機(jī)軟件和人工智能的基礎(chǔ)上,是計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)與實(shí)際應(yīng)用之間的橋梁和紐帶。
(四)培養(yǎng)目標(biāo)
1.碩士學(xué)位
掌握?qǐng)?jiān)實(shí)的計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)的基礎(chǔ)理論和系統(tǒng)的專門知識(shí),了解學(xué)科的發(fā)展現(xiàn)狀、趨勢(shì)及研究前沿,較熟練地掌握一門外國(guó)語(yǔ);具有嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的科學(xué)態(tài)度和作風(fēng),能夠運(yùn)用計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)科的方法、技術(shù)與工具從事該領(lǐng)域的基礎(chǔ)研究、應(yīng)用基礎(chǔ)研究、應(yīng)用研究、關(guān)鍵技術(shù)創(chuàng)新及系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)與管理工作,具有從事本學(xué)科和相關(guān)學(xué)科領(lǐng)域的科學(xué)研究或獨(dú)立擔(dān)負(fù)專門技術(shù)工作的能力。
2.博士學(xué)位
掌握?qǐng)?jiān)實(shí)寬廣的計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)的基礎(chǔ)理論和系統(tǒng)深入的專門知識(shí),深入了解學(xué)科的發(fā)展現(xiàn)狀、趨勢(shì)及研究前沿,熟練掌握一門外國(guó)語(yǔ);具有嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的科學(xué)態(tài)度和作風(fēng);對(duì)本學(xué)科相關(guān)領(lǐng)域的重要方法與技術(shù)有透徹了解和把握,有學(xué)術(shù)研究的感悟力,善于發(fā)現(xiàn)學(xué)科的前沿性問(wèn)題,并能對(duì)之進(jìn)行深入研究和探索;能運(yùn)用計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)科的理論、方法、技術(shù)和工具開(kāi)展該領(lǐng)域高水平基礎(chǔ)研究和應(yīng)用基礎(chǔ)研究,進(jìn)行關(guān)鍵技術(shù)創(chuàng)新,開(kāi)展大型復(fù)雜系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)與管理工作,做出創(chuàng)造性成果;在本學(xué)科和相關(guān)學(xué)科領(lǐng)域具有獨(dú)立從事科學(xué)研究的能力。
(五)相關(guān)學(xué)科
軟件工程、網(wǎng)絡(luò)空間安全、智能科學(xué)與技術(shù)、數(shù)學(xué)、物理學(xué)、控制科學(xué)與工程、電子科學(xué)與技術(shù)、集成電路科學(xué)與工程、信息與通信工程、系統(tǒng)科學(xué)、管理科學(xué)與工程、生物醫(yī)學(xué)工程、社會(huì)學(xué)、新聞傳播學(xué)等。
碩士學(xué)位基本要求
(一)獲本一級(jí)學(xué)科碩士學(xué)位應(yīng)掌握的基本知識(shí)
計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)科碩士生應(yīng)掌握?qǐng)?jiān)實(shí)的理論計(jì)算機(jī)科學(xué)、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、計(jì)算機(jī)軟件、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與安全、人工智能、計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)等方面的基礎(chǔ)理論,并在上述至少一個(gè)方面掌握系統(tǒng)的專門知識(shí),了解學(xué)科的發(fā)展現(xiàn)狀、趨勢(shì)及研究前沿,較熟練地掌握一門外國(guó)語(yǔ);具有嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的科學(xué)態(tài)度和作風(fēng),能夠運(yùn)用計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)科的方法、技術(shù)與工具從事該領(lǐng)域的基礎(chǔ)研究、應(yīng)用基礎(chǔ)研究、應(yīng)用研究、關(guān)鍵技術(shù)創(chuàng)新或系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)與管理工作,具有從事本學(xué)科和相關(guān)學(xué)科領(lǐng)域的科學(xué)研究或獨(dú)立擔(dān)負(fù)專門技術(shù)工作的能力。
(二)獲本一級(jí)學(xué)科碩士學(xué)位應(yīng)具備的基本素質(zhì)
1.學(xué)術(shù)素養(yǎng)
具有良好的科學(xué)素養(yǎng),誠(chéng)實(shí)守信,嚴(yán)格遵守科學(xué)技術(shù)研究學(xué)術(shù)規(guī)范;具有科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)和求真務(wù)實(shí)的創(chuàng)新精神和工作作風(fēng)。具有基本的知識(shí)產(chǎn)權(quán)意識(shí)。
具有良好的身心素質(zhì)和環(huán)境適應(yīng)能力,注重人文精神與科學(xué)精神的結(jié)合;具有積極樂(lè)觀的生活態(tài)度和價(jià)值觀,善于處理人與人、人與社會(huì)及人與自然的關(guān)系,能夠正確對(duì)待成功與失敗。
2.學(xué)術(shù)道德
熱愛(ài)祖國(guó),遵紀(jì)守法,具有社會(huì)責(zé)任感和歷史使命感,維護(hù)國(guó)家和人民的根本利益,推進(jìn)人類社會(huì)的進(jìn)步與發(fā)展。恪守學(xué)術(shù)道德與規(guī)范,不以任何方式剽竊他人成果,不篡改、假造、選擇性使用實(shí)驗(yàn)和觀測(cè)數(shù)據(jù)。
(三)獲本一級(jí)學(xué)科碩士學(xué)位應(yīng)具備的基本學(xué)術(shù)能力
1.獲取知識(shí)的能力
本學(xué)科碩士生應(yīng)具有本學(xué)科堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)理論和系統(tǒng)的專門知識(shí),應(yīng)基本熟悉本學(xué)科某一特定領(lǐng)域或相關(guān)應(yīng)用領(lǐng)域的科研文獻(xiàn),基本了解其前沿動(dòng)態(tài)和主要進(jìn)展,并有能力獲得從事該領(lǐng)域研究所需要的背景知識(shí)。應(yīng)了解所從事領(lǐng)域內(nèi)相關(guān)學(xué)者的研究成果,并基本了解取得該成果的科學(xué)理論和研究方法。有能力獲取從事科學(xué)研究所需的部分原始論文及綜述性文章。應(yīng)具備通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)、電子文獻(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)獲取專業(yè)知識(shí)和研究方法的能力。
2.科學(xué)研究能力
本學(xué)科碩士生應(yīng)能在高等院校、科研院所、企業(yè)和生產(chǎn)部門從事本專業(yè)或相鄰專業(yè)的科研、教學(xué)、技術(shù)開(kāi)發(fā)和管理工作。碩士生應(yīng)在有效獲取相關(guān)專業(yè)知識(shí)的基礎(chǔ)上,對(duì)所獲得的文獻(xiàn)進(jìn)行科學(xué)總結(jié),從中提取出有用和正確的信息,并能夠利用獲取的知識(shí)解決實(shí)際的工程問(wèn)題。
3.實(shí)踐能力
本學(xué)科具有鮮明工程應(yīng)用背景和實(shí)踐動(dòng)手能力的要求,碩士生應(yīng)具備良好的動(dòng)手能力,能熟練地掌握計(jì)算機(jī)和實(shí)驗(yàn)測(cè)試技術(shù),并能獨(dú)立完成計(jì)算機(jī)軟硬件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)和實(shí)驗(yàn)測(cè)試技術(shù),初步具有獨(dú)立從事相關(guān)科學(xué)研究、技術(shù)應(yīng)用和工程設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)的能力,并能提出解決關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題的方法。此外,隨著學(xué)科分工越來(lái)越細(xì),研究對(duì)象越來(lái)越復(fù)雜,一個(gè)人完成所有的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)已不可能,這要求本學(xué)科碩士生必須具備良好的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。
4.學(xué)術(shù)交流能力
學(xué)術(shù)交流能力是指學(xué)生表達(dá)自己學(xué)術(shù)見(jiàn)解和觀點(diǎn)的能力,是本學(xué)科碩士生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、獲取信息、獲得思路、掌握學(xué)術(shù)前沿動(dòng)態(tài)的重要途徑,是本學(xué)科碩士生的基本能力之一。
碩士生應(yīng)具有良好的寫(xiě)作能力和表達(dá)能力,能夠?qū)⒆约旱南敕ㄒ郧宄靼椎姆绞奖磉_(dá)和傳遞出去,善于傾聽(tīng)和采納別人的意見(jiàn),能夠運(yùn)用母語(yǔ)和英語(yǔ)等至少一門外國(guó)語(yǔ),以書(shū)面和口頭方式較為清楚地表達(dá)學(xué)術(shù)思想和展示學(xué)術(shù)成果;能夠?qū)ψ约旱难芯拷Y(jié)果及其解釋進(jìn)行陳述和答辯,有能力參與對(duì)實(shí)驗(yàn)技術(shù)方案和科學(xué)問(wèn)題的討論。
5.其他能力
碩士生應(yīng)熟悉常用的辦公軟件和相應(yīng)的專業(yè)軟件;應(yīng)具備一定的組織能力、管理能力和協(xié)調(diào)能力;應(yīng)具備較好的職業(yè)道德和交流能力,特別是能夠與同行進(jìn)行通暢交流并獲取所需要的信息。
(四)學(xué)位論文基本要求
1.規(guī)范性要求
碩士學(xué)位論文應(yīng)是碩士生在某個(gè)具體研究領(lǐng)域進(jìn)行系統(tǒng)研究工作的總結(jié)。學(xué)位論文是衡量碩士生培養(yǎng)質(zhì)量和學(xué)術(shù)水平的重要標(biāo)志。開(kāi)展系統(tǒng)的研究工作并撰寫(xiě)合格的學(xué)位論文是對(duì)碩士生進(jìn)行本學(xué)科科學(xué)研究或承擔(dān)專門技術(shù)工作的全面訓(xùn)練,是培養(yǎng)碩士生科學(xué)素養(yǎng)和從事本學(xué)科及相關(guān)學(xué)科研究工作能力的主要環(huán)節(jié)。學(xué)位論文應(yīng)反映作者在本學(xué)科上已具有堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)理論并掌握系統(tǒng)的專門知識(shí),體現(xiàn)作者初步掌握本研究方向的科學(xué)研究方法和實(shí)驗(yàn)技術(shù),并具有獨(dú)立從事科學(xué)研究工作的能力。學(xué)位論文應(yīng)包括標(biāo)題、中英文摘要、引言(或緒論)、正文、結(jié)論、參考文獻(xiàn)等內(nèi)容。
2.質(zhì)量要求
(1)研究成果應(yīng)具有一定的理論意義或應(yīng)用價(jià)值,了解國(guó)內(nèi)外研究動(dòng)態(tài),對(duì)文獻(xiàn)資料的評(píng)述得當(dāng);
(2)學(xué)位論文具有新的見(jiàn)解,基本觀點(diǎn)正確,論據(jù)充分,數(shù)據(jù)可靠,研究開(kāi)發(fā)或?qū)嶒?yàn)工作充足;
(3)學(xué)位論文反映出作者已掌握本學(xué)科,特別是本研究方向上的基礎(chǔ)理論和專門知識(shí),初步掌握本學(xué)科特定方向上的科學(xué)研究方法和實(shí)驗(yàn)技能,具有獨(dú)立進(jìn)行科研或承擔(dān)工程技術(shù)工作的能力;
(4)學(xué)位論文行文流暢,邏輯性強(qiáng),符合科技寫(xiě)作規(guī)范,表明作者已具備學(xué)術(shù)論文寫(xiě)作的能力。
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