前言

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计算机科学是一个洋葱结构:

1、信息的处理是计算机最初的需求,作为最内层,我们称它为信息层,在这一部分,描述了如何在计算机上表示信息,包括了二进制和其他进制的的关系,同时描述了各种自然信息如:数字,文本,图像,音频视屏等信息是如何以二进制形式表示的,也讲述了各种自然信息以二进制表示的时候的区别。

2、第二层是硬件层,介绍了计算的硬件组成部分,以及他们的设计原理。计算机硬件包括有晶体管,各种逻辑门和相对应得电路,同时也介绍了一些元件(也可以理解为抽象的黑盒,如CPU:计算机的中央处理器)只需要知道每个接口是干嘛的。不关心这个元件内部的电路是如何实现。

3、第三层是程序设计层。这一层讨论的是计算机如何解决问题,通过描述分析自然问题,得出需求分析,之后设计程序需要做的事情,以及具体逻辑怎么实现和程序的实现,这位程序设计层,在这一层里已经脱离硬件的思维。只需要考虑软件的实现,而不需要花费额外的精力去考虑硬件电路和门之类的知识,把问题抽象了(如同,我们吃饭。只需要考虑煮饭炒菜的具体步骤,而不用去考虑米和菜是如何来的,燃气是怎么来的,电是怎么来的)。

4、第四层是操作系统层,操作系统可以看作是程序设计层的集大成,把信息层和程序设计层整合成一个更规范和更容易理解的层。这一层,把一些常用的程序设计需要对信息层操作的功能整理成一个系统,而且规范了他们,让大家更好的理解

5、第五层是应用程序层,这一层是针对用户的特定需求的层,在电脑普及的时代,产生了各式各样的需求,也就相对于的产生了各式各样的程序应用,这一部分介绍了信息系统,和分析了人工智能,分析了模拟,图像学等,还讨论了一个非常重要的东西就是数据安全,数据安全可以通过硬件入侵(U盘等),也可以通过网络等方式窃取用户的一些财产和隐私信息。

6、最后一层是通信层,这一层介绍了电脑与电脑之间的通信时如何实现的,以及前面提到的信息安全,介绍了万维网的和信息共享时代对科技和人类生活的影响。

这六个具体或者抽象的层就这样一层一层的包裹成现代计算机科学概论。