计算机科学前沿技术Frontier Technologies in Computer Science课件
一、课程性质与目的
《计算机科学前沿技术》是为全校本科专业开设的一门计算机和信息类课程，属于计算机科学与技术与其他学科交叉的一门课程。本课程适合于有志从事交叉学科研究、利用计算机技术更好的服务与本专业学科、以及计划跨学科报考研究生的社科类本科生以及对社会科学有兴趣的理工类本科生选修。
当今社会不同学科的相互沟通、交叉、渗透和综合成为主要趋势，新学科大多是综合性科学。重新统一的科学作为一种系统，要求有一种能把现有纵向划分的学科沟通连缀起来的横断学科，提供不同学科都使用的概念、原理和方法，使科学在整体上具有纵横交错的网络结构。另一方面，随着计算机技术和网络通讯技术的飞速发展，计算机技术的广泛应用已经影响到了人类社会的方方面面，急需给大学生和研究工作者介绍计算机的前沿技术和最新应用，这样有助于各学科更好的利用计算机技术研究本学科的领域知识。
国外大部分著名学府，包括Stanford，MIT，牛津，剑桥等大学均开设了计算机前沿技术及其在各个学科中的应用课程，而像IEEE，ACM这样的著名组织也在网上开发了相关课程并对外开放。而国内这方面相对滞后，其课程往往停留在理论阶段，讲述的内容滞后。本课程涉及到计算机网络，互联网信息检索，人工智能，服务计算，移动计算，普适计算，高性能计算和认知科学等9大热门研究领域。结合同济大学的特点，重点讲解这些最新计算技术在各个学科中的应用，包括：经济管理，地理信息，机械制造，智能交通，智能建筑等等。既让学生对计算机新兴技术有一个宏观的把握，同时通过各种案例的分析，指导学生将计算机最新技术应用到各自相关的专业和学科之中。
二、课程基本要求
1．学习和掌握计算机技术的发展历程和未来的主要方向；
2．学习计算机前沿技术在不同学科中的广泛应用；
3．结合自身专业探讨计算机技术带来的好处。
三、课程基本内容
第一章 概述
1.1计算机科学面临的问题
1.2计算机学科概述
1.3计算机科学发展的趋势
1.4关于本书
第二章 计算机硬件的发展
2.1计算机发展的历史回顾
2.2我国计算机发展史
2.3新型计算机的发展
2.4 CPU和GPU的发展
第三章 高性能计算
3.1高性能计算概述
3.2世界各地超级计算中心的发展概况
3.3高性能计算机的发展
3.4高性能计算机关键技术与挑战
第四章 现代操作系统
4.1操作系统的历史
4.2现代操作系统的发展
4.3 Windows操作系统
4.4 UNIX类操作系统的发展
第五章 计算机网络新技术
5.1计算机网络的发展
5.2下一代互联网(Next Generation Internet)
5.3对等计算的研究
5.4无线局域网前沿技术
第六章 可信系统和可信软件
6.1信任的概念及其在计算机学科中的发展
6.2可信计算的发展历程
6.3软件可信性
6.4互联网的可信性
第七章 数据库技术的发展
7.1数据库技术的发展史
7.2数据管理新技术
7.3万维网数据库技术
7.4数据空间：数据管理新概念
第八章 数据挖掘及其应用
8.1数据挖掘技术的由来
8.2数据挖掘的定义
8.3数据挖掘的研究内容
8.4数据挖掘的应用
第九章 人工智能前沿
9.1人工智能概述
9.2人工智能的研究分支
9.3人工智能前沿的探索
第十章 机器学习的研究
10.1机器学习的发展
10.2机器学习的主要范式
10.3机器学习的应用和未来发展
第十一章 搜索引擎技术
11.1互联网搜索引擎
11.2搜索引擎面临的挑战
11.3搜索引擎应对方略
11.4搜索引擎相关研究组
第十二章 集体智慧与Web 2.0
12.1集体智慧导言
12.2搜索排名
12.3推荐系统
12.4 集体智慧中的常用算法
第十三章 云计算
13.1认识云计算
13.2云计算的特征和分类
13.3云计算主要平台剖析
13.4云计算技术和科研应用
第十四章 物联网技术
14.1物联网的基本概念
14.2物联网系统的构成
14.3物联网的关键技术
14.4物联网技术的应用和发展
第十五章 服务计算与服务科学
15.1服务科学的兴起
15.2服务科学：今日经济的新领域
15.3服务计算与服务工程
第十六章 智慧地球
16.1智慧地球
16.2智慧地球的应用实例
附录A 全球顶尖的20所计算机专业大学
附录B 国内外著名高校计算机科学课程体系
附录C 中国计算机学会推荐国际学术刊物和会议
附录D IBM Key Conference List
