计算机学科重复出现的12个基本概念　

dskongenius 发表于 2008/2/27 20:30:52

　转自http://blog.xiaonei.com/GetEntry.do?id=271666943&owner=221084149 绑定（Binding） 大问题的复杂性（Complexity of large Problems） 概念和形式模型（Conceptual and Format Models） 一致性和完备性（Consistency and Completeness） 效率（Efficiency） 演化（Evolution） 抽象层次（Levels of Abstraction） 按空间排序（Ordering in Space） 按时间排序（Ordering in Time） 重用（Reuse） 安全性（Security） 折衷和结论（Tradeoffs and Consequences）        绑定：通过把一个抽象的概念与附加特性相联系从而使抽象的概念具体化的过程。例如把一个进程与一个处理机，一种类型与一个变量名，一个库目标程序与子程序中的一个符号引用等等，分别关联起来。        大问题的复杂性：随着问题规模的增大，复杂性呈非线性增加的效应。这是区分和选择各种方法的重要因素。以此来度量不同的数据规模，问题空间和程序规模。       概念和形式模型：对一个想法或问题进行形式化、特征化、可视化和思维的各种方法。例如，在逻辑、开关理论和计算理论中的形式模型，基于形式模型的程序设计语言的范式，关于概念模型，诸如抽象数据类型、语义数据类型及用于指定系统设计的图形语言，如数据流和实体关系图等。        一致性和完备性：在计算机中，一致性和完备性概念的具体体现，包括诸如正确性、健壮性和可靠性这类相关的概念。一致性包括用作形式说明的一组公理的一致性，观察到的事实和理论的一致性，以及一种语言或接口设计的内部一致性。可把正确性看作部件或系统的行为对声称的设计说明的一致性。完备性包括给出的一组公理使其能获得预期的行为的充分性，软件和硬件系统的功能的充分性，以及系统处于出错和非预期情况下，保持正常行为的能力。       效率：关于诸如空间、时间、人力、财力等资源耗费的度量。例如一个算法的空间和时间复杂性理论的评估。可行性是表示某种预期的结果（如项目的完成或元件制作的完成）被达到的效率，以及一个给定的实现过程较之替代的实现过程的效率。        演化：更改的事实和它的意义。更改时各层次所造成的冲击，以及面对更改的事实，抽象、技术和系统的适应性及充分性。例如，形式模型随时间变化表示系统状况的能力，以及一个设计对环境要求的更改和供配置使用的需求、工具和设备的更改的承受能力。        抽象层次：计算中抽象的本质和使用。在处理复杂事物、构造系统、隐藏细节及获取重复模式方面使用抽象，通过具有不同层次的细节和指标的抽象能够表示一个实体或系统。例如，硬件描述的层次，在目标层级内指标的层次，在程序设计语言中类的概念，以及在问题解答中，从规格说明到编码提供的详细层次。        按空间排序：在计算学科中局部性和近邻性的概念。除了物理上的定位（如在网络和存储中）外，还包括组织方式的定位（如处理机进程、类型定义和有关操作的定位），及概念上的定位（如软件的辖域，耦合，内聚）。        按时间排序：按事件排序中的时间概念。这包括在形式概念中把时间作为参数（如在时态逻辑中），时间作为分布于空间的进程同步的手段，时间算法执行的基本要素。        重用：在新的情况或环境下，特定的技术、概念或系统成份可被再次使用的能力。例如，可移植性、软件库和硬件部件的重用，促进软件成份重用的技术，及促进可重用软件模块开发的语言抽象。        安全性：软件和硬件系统对合适的响应及抗拒不合适的非预期的请求以保护自己的能力；计算机设备承受灾难事件（例如自然灾害、故意破坏）的能力。例如在程序设计语言中为防止数据对象和函数的误用而提供的类型检测和其它概念，数据保密，数据库管理系统中特权的授权和取消，在用户接口上把用户出错减至最小的特性，计算机设备的实际安全性度量，一个系统中各层次的安全机制。        折衷和结论：计算中折衷的现实和这种折衷的结论。选择一种设计来替代另一种设计所产生的技术、经济、文化及其它方面的影响。折衷是存在于所有科目领域各层次上的基本事实。例如在算法研究中，空间和时间的折衷，对于矛盾的设计目标所采取的折衷（例如易用性和完备性，灵活性和简单性，低成本和高可靠等等），硬件设计的折衷，在各种制约下优化计算能力所蕴含的折衷。