計算機是一種進行算術和邏輯運算的機器，而且對于由若干臺計算機聯成的系統而言還有通信問題,并且處理的對象都是信息,因而也可以說，計算機科學是研究信息處理的科學。計算機科學分為理論計算機科學和實驗計算機科學兩個部分。

　　在數學文獻中所說的計算機科學，一般是指理論計算機科學。實驗計算機科學還包括有關開辟計算機新的應用領域的研究。

　　

　　科學領域：

　　作為一個學科，計算機科學涵蓋了從算法的理論研究和計算的極限，到如何通過硬件和軟件實現計算系統。CSAB(以前被叫做Computing Sciences Accreditation Board)，由Association for Computing Machinery(ACM)和IEEE Computer Society(IEEE-CS)的代表組成，確立了計算機科學學科的4個主要領域：計算理論，算法與數據結構，編程方法與編程語言，以及計算機元素與架構。CSAB還確立了其它一些重要領域，如軟件工程，人工智能，計算機網絡與通信，數據庫系統，并行計算，分布式計算，人機交互，機器翻譯，計算機圖形學，操作系統，以及數值和符號計算。

　　理論計算機

　　主條目：理論計算機科學

　　廣義的理論計算機科學包括經典的計算理論和其它專注于更抽象、邏輯與數學方面的計算。

　　計算理論

　　主條目：計算理論

　　按照Peter J. Denning的說法，計算機科學的最根本問題是“什么能夠被有效地自動化?”計算理論的研究就是專注于回答這個根本問題，關于什么能夠被計算，去實施這些計算又需要用到多少資源。為了試圖回答第一個問題，遞歸論檢驗在多種理論計算模型中哪個計算問題是可解的。而計算復雜性理論則被用于回答第二個問題，研究解決一個不同目的的計算問題的時間與空間消耗。

　　著名的“P=NP?”問題，千禧年大獎難題之一，是計算理論的一個開放問題。

　　信息編碼論

　　主條目：信息論和編碼理論

　　信息論與信息量化相關，由Claude E. Shannon創建，用于尋找信號處理操作的根本極限，比如壓縮數據和可靠的數據存儲與通訊。編碼理論是對編碼以及它們適用的特定應用性質的研究。編碼(code)被用于數據壓縮，密碼學，前向糾錯，也被用于網絡編碼。研究編碼的目的在于設計更、可靠的數據傳輸方法。

　　算法

　　算法指定義良好的計算過程，它取一個或一組值作為輸入，經過一系列定義好的計算過程，得到一個或一組輸出。算法是計算機科學研究的一個重要領域，也是許多其他計算機科學技術的基礎。算法主要包括數據結構、計算幾何、圖論等。除此之外，算法還包括許多雜項，如模式匹配、部分數論等。

　　程序設計理論

　　主條目：程序設計語言理論

　　程序設計語言理論是計算機科學的一個分支，主要處理程序設計語言的設計、實現、分析、描述和分類，以及它們的個體特性。它屬于計算機科學學科，既受影響于也影響著數學、軟件工程和語言學。它是公認的計算機科學分支，同時也是活躍的研究領域，研究成果被發表在眾多學術期刊，計算機科學以及工程出版物。 [

　　形式化方法

　　主條目：形式化方法

　　形式化方法是一種特別的基于數學的技術，用于軟件和硬件系統的形式規范、開發以及形式驗證。在軟件和硬件設計方面，形式化方法的使用動機，如同其它工程學科，是通過適當的數學分析便有助于設計的可靠性和健壯性的期望。但是，使用形式化方法會帶來很高的成本，意味著它們通常只用于高可靠性系統，這種系統中安全或保安(security)是最重要的。

　　對于形式化方法的最佳形容是各種理論計算機科學基礎種類的應用，特別是計算機邏輯演算，形式語言，自動機理論和形式語義學，此外還有類型系統、代數數據類型，以及軟件和硬件規范和驗證中的一些問題。

　　并發，并行和分布式系統

　　主條目：并行性和分布式計算

　　并行性(concurrency)是系統的一種性質，這類系統可以同時執行多個可能互相交互的計算。一些數學模型，如Petri網、進程演算和PRAM模型，被創建以用于通用并發計算。分布式系統將并行性的思想擴展到了多臺由網絡連接的計算機。同一分布式系統中的計算機擁有自己的私有內存，它們之間經常交換信息以達到一個共同的目的。

　　計算機科學領域的最高榮譽是ACM設立的圖靈獎，被譽為是計算機科學的諾貝爾獎。它的獲得者都是本領域最為出色的科學家和先驅。華人中首獲圖靈獎的是姚期智先生.他于2000年以其對計算理論做出的諸多“根本性的、意義重大的”貢獻而獲得這一崇高榮譽。

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文章標簽：計算機 科學

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