什么是“Computer Science”

什么是计算机科学？在看了SCIP的vedio lecture1A之后，真是有了新的认识。就像Hal Abelson所说，计算机科学是个很”糟糕“的名字：
        首先，”它“不是科学(science)，它更接近是一种工程学(engineering)；
        其次，”它“和计算机没有那么大的关系，计算机只是”它“使用的一个工具，就好像物理学不是学习怎么使用粒子加速器，或者几何学不是学习怎么使用测量工具一样。

        以几何学类比。它最初确实是在做测量，尤其是土地的测量。但是，随着后续的发展，测量与测量工具逐渐变成了辅助的，不那么紧要的东西。几何学更重要的是在研究”空间（space）“和”时间（time）“。几何学精确的定义、说明了什么是空间。使用几何学的术语，人们可以准确地针对空间进行交流。几何学提供的是一种”声明式（declarative）“的知识，即，它在说明”什么是XXX（what is）“，例如，”什么是X的平方根“。

        那么我们口中的计算机科学到底是什么？我们可以从两个角度来理解它。
        第一，它研究的是”处理过程（Process）“。在这方面，它在精确的定义、说明怎么样完成一件事情。使用计算机的术语，人们可以准确的针对做一件事情的过程进行交流。计算机科学提供的是一种”命令式(imperative)“的知识，即，它在说明”怎么做XXX（how to）“，例如，”怎么计算x的平方根“。这也是我们对算法的定义。计算机科学使用程序设计语言来精确地描述这些命令式的知识。任何一个程序设计语言，我们都可以从以下三个方面来考察它：

• 它提供了哪些原子（primitive，包括数据和procedure）；
• 它提供了哪些组合这些原子的方式；
• 它提供了哪些抽象方式，使得复杂的“组合”可以被方便的命名、使用，就像内置的原子一样。
  

        第二，计算机是一种工程技术，我们在用这个技术建造及其复杂的系统。这些系统是思想（ideas）的系统，而不是实际的某个物理系统，它们仅仅受到思想的制约。计算机科学关注的第二个方面，就是”控制复杂度的技术（Techniques of Controlling Complexity）“。在计算机里面，常用的控制复杂度的技术包括以下三个：

• 抽象（black-box abstraction）：我们不断地将系统的一个部分做抽象，将它抽象成一个有确定行为的实体，通过抽象掩盖实现它的细节。例如，我们可以把求x平方根的算法抽象成一个实体。在建造更大的系统的时候，你不需要知道这个实体是如何实现的，只要知道它能求平方根就可以了。我们通过一层层的抽象，来控制每一层的复杂度。
• 公约的接口（conventional interfaces）：这一层主要的思想是模块化，每个模块通过确定的接口与其它部分进行交互。面向对象思想和逻辑编程的思想是两种重要的接口公约的形式。
• 语言（metalinguist abstraction）：通过为问题抽象、定义新的语言，来达到掩盖不重要的方面，突出另一些重点关注的方面的目的。    

        强烈推荐一下SICP及其vedio lectures。假如能够在刚刚开始学习计算机的时候，接触到这种课程，那是多么幸运。只可惜，7年前我错过了，我只是学习了一个讲C语言的计算机入门课程。