一级学科简介

 

一级学科(中文)名称:计算机科学与技术                     

(英文)名称:Computer Science and Technology

 

一、学科概况

中国科学院数学与系统科学研究院是我国最早从事计算机科学研究的单位之一,1978年设立硕士点,1984年设立计算机软件与理论博士点。本学科聚集了一批科研教学顶尖学者,具有优良的学术传统、取得了高水平成果,培养了杰出人才,在国际上有重要影响,若干方向在国际上居优势地位;曾获得国家最高科技奖、国家自然科学\科技进步二等奖、全国科学大会奖、中科院重大成果\科技进步\自然科学一等奖、华罗庚数学奖、邵逸夫数学科学奖、Herbrand自动推理杰出成就奖等国内外重要奖项;已经培养了博士121名、硕士161名,其中包括中科院院士一人,杰青、百人计划、长江学者10余人。我们的计算机科学与技术一级学科博、硕士培养点包括计算机软件与理论、计算机应用技术两个二级学科,主要研究方向包括:理论计算机科学与量子信息处理、基于知识的软件工程、人工智能、符号计算与智能信息处理、密码学、决策支持智能系统。本学科现有导师队伍25人,含中科院院士3名,杰青2名,博导研究员15名。现有博士研究生40名,硕士生24名。本学科科研经费充足、课程设置完备,依托国家数学与交叉科学中心,利于开展跨学科研究生培养。我们的目标是加强人工智能与知识工程、基于知识的软件工程、符号计算与自动推理、密码学等优势学科,努力发展量子信息与量子计算、计算复杂度与新型算法等新兴学科,建成有特色、有更大国际影响的计算机科学科研、人才培养平台。

 

二、学科内涵与特色

    本学科研究计算机科学中的基础理论和先进技术,研究对国民经济发展和人类社会进步有重要研究意义和重大应用价值的课题,包括建立理论模型、和设计和开发软件原型系统。本学科包括计算机软件与理论、计算机应用技术两个二级学科,分别包含三个主要研究方向,它们是理论计算机科学与量子信息处理、基于知识的软件工程、人工智能、符号计算与智能信息处理、密码学、和决策支持智能系统。

1理论计算机科学与量子信息处理

    该学科方向是传统计算机科学与现代量子信息处理紧密结合、相互交叉而形成的崭新方向。20世纪初量子力学的兴起以及近30年来量子信息的发展催生了量子信息处理这个前景广阔的新学科,引领了量子计算机概念的产生,现代理论计算机科学也因此面临着基于量子逻辑、利用量子系统的特有性质来进行全新的计算和信息处理的课题,在新理论、新方法、新技术、新应用等方面都有巨大的发展潜力。目前该领域新兴的极富挑战性的主要研究方向包括基于量子逻辑(或其它非经典逻辑)的计算理论、量子软件工程、量子程序设计的形式语义、动态量子逻辑、绝热量子计算、基于测量的量子计算、人工量子体系的建模、分析与设计等。

2.基于知识的软件工程

    基于知识的软件工程是以软件工程的科学目标为目的、以人工智能和知识工程的理论和技术为手段的交叉学科,在国际上已有20余年的发展历史。我们对基于知识的软件工程的研究始于上世纪90年代初,承担了多项国家攻关项目和863课题,本世纪初,我们进一步提出“知件”概念,把应用软件中的领域知识分离出来单独开发成商品形式的知件,出版了专著。目前主要研究内容包括面向本体的基于知识软件工程、面向agent的基于知识软件工程、软件工程自动化、面向网络应用的基于知识软件工程、知件和知件工程、和知件/软件协工程。

3.人工智能理论和技术

    人工智能理论和技术从上个世纪五、六十年代开始就一直是计算机科学中热点研究内容,至今已形成了一个十分重要的学科。我们是国内最早从事人工智能研究的课题组之一,进行了深入系统的创造性工作,是我国该研究领域的开拓者和先驱者,创新性成果包括分布式专家系统、知识工程语言、大型专家系统开发环境、类自然语言理解、基于领域知识自动获取的智能系统自动生成、全过程计算机辅助动画自动生成技术、语义网本体映射技术等等,成果得到了国际国内同行的高度评价。目前主要研究内容包括第二代基于知识的搜索引擎、全过程计算机辅助动画生成、基于人工智能的移动多媒体技术、语义网中的知识表示和推理、大型复杂本体的映射理论和方法。

4.符号计算与智能信息处理

    电子计算机的飞速发展为人类实现脑力劳动的机械化创造了物质条件,脑力劳动的主要特点之一是推理功能。本研究方向的特色是利用符号计算工具,在计算机中准确地表示和操作数学对象,描述数学结构,并进行误差可控计算和自动推导,从而增强计算机处理抽象数学对象的智能程度。本方向具有我国特色且在国际上有重要影响,被国际学者称为国际上符号计算领域“最强的中心之一”,吴文俊院士获得国际自动推理最高奖“Herbrand 自动推理成就奖”、国家最高科技奖与邵逸夫数学科学奖。本方向建有“中科院数学机械化重点实验室”并还主持了三个 “973项目,实验室成员获得了十余项国内重要奖励与三项国际奖励,包括国家自然科学二等奖一项。

5 信息安全与密码学

    密码理论与编码理论是信息安全与可靠性的理论基础,我们主要研究密码与编码的基本问题,包括它们的数学基础理论和算法设计与分析。特色是数学理论基础雄厚,善于把数学应用到信息安全和可靠性的理论中去。已经在有限域上典型群的几何学及其应用、有限域的基础理论、代数几何码的译码、秘密共享与安全多方计算、椭圆曲线密码体制等方面做出了优秀的成果。科研目标是各种纠错码的更好的译码算法以及密码体制的设计与分析,重点放在流密码的代数攻击、多变量公密码体制、基于格的密码体制。

6.决策支持系统与智能系统

互联网技术创新推动科学发展和社会进步,也带来新的挑战,要求更高层次的智能支持决策系统,本学科方向是结合认知科学、思维科学、管理科学、社会科学等众多学科的交叉领域,并可进一步促进经济管理、信息系统、软件工程、企业管理等学科的交叉创新。我们秉承综合集成方法论,为面向社会经济环境等各类复杂问题求解在国内外实践了独树一帜的方法论、系统方法和技术,进行了深入持续的研究,作了大量的应用实践,着重探索面向社会、经济、环境等复杂巨系统问题的超越一般决策支持系统的综合集成研讨厅体系,包括专家研讨系统、群体支持系统、创造力支持系统等,既建立理论模型,也研发了智能信息分析和处理的工具。

 

三、培养对象与目标

本学科培养的博士、硕士都应恪守学术道德规范,遵纪守法,具有良好的科学素质、严谨的治学态度及较强的创新精神,善于接受新知识,探索新思路,研究新课题,并有较强的从事相关学科工作的能力。

1.博士学位

本学科培养的博士应是计算机科学的高级研究人才,具有坚实的专业基本功,熟练掌握计算机科学领域的基础理论知识,在各自的研究方向上具备系统和完整的专业基础知识,深入了解所从事研究方向的发展趋势,对相近研究方向有广泛的了解,应在有关研究方向的一些较重要的课题中做出有创新性的成果,解决某些重要实际问题。具有独立从事计算机科学和和技术的科研和教学的能力。有较好的读、写、听、说英语的能力,能熟练阅读本专业的外文资料,具有用中、英文撰写专业学术论文的能力,具有进行国际学术交流的能力。

2.硕士学位

本学科培养的硕士应具有较扎实的专业基本功,掌握计算机科学领域必需的基础理论知识,在各自的研究方向上具备较扎实的专业基础知识,了解所从事研究方向的发展趋势,对相近研究方向有所了解,力求在某些方面达到本方向的研究前沿,能够在有关研究课题中解决实际问题。具有从事计算机科学和技术的科研和教学的能力。有较好的读、写、听、说英语的能力,能熟练阅读本专业的外文资料,具有用中、英文撰写专业学术论文的能力。