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计算机科学前沿热点及发展趋势

【摘要】 当代，发展最快而且对人类生活影响最大的学科无疑是计算机科学与信息技术了，

计算机已经成为了 21 世纪的一种象征，当代的社会，计算机科学与信息技术的应用已经渗

透到社会生活的各个方面，已经成为推动和社会进步的重要引擎，已被成为“计算机文化”

和“计机思维” 。计算机科学围绕信息、知识、智能等主题发展迅速。本文详细地介绍了计

算机科学前沿热点的若干问题，并提出未来计算机科学的发展趋势。

【关键词】 信息技术 计算机科学 智能技术 发展趋势

随着计算机技术的发展， 它已经成为我们工作上的工具， 成为生活中的控制中心是必然

的事情， 了解计算机科学将会让我们惊叹科学技术的力量， 感受计算机技术给我们生活带来

的变化。在短短的 60 年里，计算机科学发展至今，取得了巨人的成就。从观念上改变了人

们对世界的认识， 将人类社会带入了信息时代。 加速 T 人类社会的发展。 在今天计算机科学

技术已经成为人们日常生活工作中不可或缺的重要组成部分， 而计算机技术的发展也将越来

越多影响人类社会的进步。

1 . 计算机科学前沿热点

近年来，计算机科学中前沿的问题主要围绕信息、知识、智能三大研究领域展开讨论。

而知识不同于信息， 它是人们对信息经过大脑的加工与处理后，形成的规律、规则、方法及

认识。智能则是指大脑从历史信息、 知识的基础之上形成的对现有信息、 知识的推理、 演绎、

判断的方法。

根据研究分析表明，在三大研究领域中，主要有以下前沿热点研究：

(1) 信息方面 : 信息处理、数据仓库和数据挖掘、生物信息学。

(2) 知识方面：以知识科学与知识工程为主要研究的问题。

(3) 智能方面： 以人工神经网络的研究 , 机器证明 , 人工智能与专家系统 , 遗传算法 , 代数逻

辑学形成了本研究领域的主要特色。

1.1 信息科学

1.1.1 信息处理技术

信息处理技术是当今计算机科学发展的重点，目前计算机处理的信息可分为符号和数

据，因而一切要由计算机处理的对象首先是符号化和数字化。 信息科学正在形成和迅速发展，

现在主要的研究课题集中在以下六个方面 :

(1) 信息源理论和信息的获取。 主要研究自然信息源和社会信息源 , 以及从信息源提取信息的

方法和技术。

(2) 信息的传输、存储、检索、转化和处理。

(3) 信号的测量、分析、处理及显示。

(4) 模式信息处理。研究对文字、声音，图像等信息的处理、分类和识别，研制机器图像和

语音识别系统。

(5) 知识信息处理。研究知识的表示、获取和应用，建立具有推理和自动解决问题能力的知

识信息处理系统，即专家系统。

(6) 决策和控制。在对信息的采集、分析、处理、识别和理解的基础上作出判断、决策或控

制，从而建立各种控制系统、管理信息系统和决策支持系统。

1.2 知识科学

知识进步是人类社会发展的永恒动力 , 知识经济是推动其他经济发展的原动力，知识产

权关系国家命运。 可见知识在计算机科学中发展的重要意义。 计算机科学虽然是一门刚刚兴

起的学科，但它与数学、逻辑学、语言学、认知科学、心理学、哲学等关系相当大。目前知

识科学主要的研究领域表现在 :(1) 知识模型研究 , 常识性知识研究 ;(2) 非规范知识研究 , 知

识处理的数学理论 ;(3) 知识获取理论和技术 ;(4) 知识科学和软件科学 ;(5) 基于知识的计算

机艺术。

1.3 智能处理技术

1.3.1 人工智能

从第一台电子计算机诞生至今 , 其主要功能都是进行数值计算和数据处理。但随着基于

符号的运算、 推理逻辑的迅速发展和对人类大脑的思维形式的研究逐步清晰，