計算的本質是什麼？

司南牧(李韜)2019-03-27 09:47:52

謝 @曹昊 邀。

計算的本質是

用符號模擬現實世界

計算機的本質

是透過不斷執行計算來模擬現實世界

程式設計的本質

是和計算機溝通，將人的想法告訴計算機。

程式的本質

是任務清單，計算機根據這個任務清單逐步完成

計算機語言的本質

是程式設計人員與計算機溝通的一種工具，人和計算機思維方式不同，所以溝通工具也不同。普通人是透過視覺化介面與計算機溝通，而程式設計人員是透過計算機語言與計算機溝通。

函式的本質

是可重複利用單元。它的具體化是由引數變數的具體化所決定。

變數的本質

是某類東西的一種抽象，對其賦值是將其具體化。

面向物件的本質

是裡面的變數按現實物體組合方式分類進行抽象。

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黃亮anthony2019-03-27 10:55:57

計算機相關專業大學課程第一門叫“計算機導論“就是講這個，沒有多麼玄妙，計算機很多方面是偏工程學科。相關教材也可以買到，推薦這本：

https：//

book。douban。com/subject

/4027938/

說到本質一般很簡單，但是過於簡單就沒有用了。比如計算機本質上是大規模閘電路模擬離散數學，閘電路多簡單呀，兩個輸入一個輸出就是一個門了。我們寫程式不可能從閘電路開始思考。

另一方面，過於追究本質就會超過本學科的範圍，到達另一個複雜的領域。還是用上面的閘電路舉例，其實閘電路用真空管，電子管，直到現在的半導體，閘電路也不是直接就是0和1，它還有工作上限下限，電流效應，溫度效應。我們去糾結它本質就會達到電子學的範圍。

說到極端的情況，比如說數學，歷史上有多次數學危機，都是科學家對數學探索達到了其本質，遇到了數學自己無法說明的問題，或者說最後變成了科學之科學的哲學。

所以，如果不是對計算學科做學術探索，計算機導論的水平已經夠我們使用了。

dadada2019-03-27 10:57:48

是數學。

1。 先人為定義一個集合

2。 定義運算規則

3。 用電路設計實現這種運算

4。 每一種運算都被封裝為指令，形成指令集

5。 透過組合語言去呼叫各種指令

6。 透過高階語言轉譯為組合語言

7。 透過IDE來寫高階語言，如 C 語言

8。 透過高階語言來實現模組編寫

9。 透過介面來實現模組間的呼叫

10。 透過各個模組的關聯實現一個軟體系統

11。 各個軟體系統組成一個作業系統的皮

12。 加上作業系統的核心（一個特殊的軟體）組成完整的作業系統

13。 各個作業系統可組成一個龐大的雲平臺

14。 雲計算就這麼 xjb 出來了……

15。 扯遠了（╯‵□′）╯︵┻━┻

舉個例子（快點贊）：

1。 定義一個自然數集合（0-9）

2。 定義一個運算（加法）

3。 透過數位電路設計的異或門實現，如：1001 + 0001 = 1010

4。 將該操作封裝為指令，如：00111100 11000011 00001001 00000001，第一位表示操作指令加法 ADD（人定義的），第二位表示結果儲存的地址，第三四位表示傳入的值。01寫多了人就會變懶，開始簡寫為：ADD 11000011 00001001 00000001，或者 ADD 0xC3 9 1

5。 將加法、乘法、與、或、非等等都實現一遍，稱為指令集，並提供簡寫的方式（彙編）給人編寫程式碼使用

6。 設計一門高階語言將東西翻譯為彙編，然後翻譯為二進位制（0101）就能被計算機執行了

7。 高階語言千千萬，大家都得變01

有人說 python 這種解釋型語言不需要，呵呵，還不是被其他語言轉譯為二進位制才能執行，皮再怎麼換，核還是電路門。

哎。碼字好累，希望能幫到你。我起床了！

Narc2019-03-27 14:39:12

是字串替換

吳德承2019-04-23 18:52:37

計算本質上就是人類智慧的“外化”，一種新的思維方式。也許某種意義上計算還是世界的本體，宇宙就是一個計算過程。

程式本質上是計算思維的實現，人類的精神透過程式已經遍佈在全球各種的資訊基礎設施中。我們已經迷失在程式營造的虛擬空間。

計算機系統本質是一組離散的狀態空間及其變化規則，從系統角度，程式是符合規則的一組變化動作的組合。

計算機語言本質則是人類-計算機系統之間的共有的交流媒體，從語言角度，程式是用文字記載的計算過程。

程式設計本質是一種“以言行事”的技術，用程式驅動計算機系統，而計算機系統又透過數字訊號影響外部世界。所以在他們的世界，程式設計師就是“上帝”。如同《聖經》中上帝創世一般，程式設計師透過程式設計創造和改變世界。

為了應對日益複雜的問題，計算機語言的抽象級不斷提高，機器語言-組合語言-高階語言。這個時候就要利用“抽象”武器，抽象的基本手段是對一組基本單元進行組合，然後給予命名和引數化。

比如在機器層面，用“地址”指示某一個記憶體單元，而在高階語言裡用“變數”來抽象。“變數”是對“地址”的命名，同時還有很多方便程式設計的屬性，比如對這個記憶體位置儲存的資訊內容的一種約束（所謂“型別”）。又比如在機器層面，用“指令”代表一個基本動作，一組可以被重複利用的指令在高階語言中被抽象成”過程“。“過程”還可以引數化，接受一組輸入，從而定製它的計算過程。

“物件”是一種更高的抽象，來自於現實物理/生物世界的隱喻。一個細胞在生物體環境中可以有各種行為，類似，一個“物件”是計算機系統中縮微版的“小計算機”，它有自己的區域性狀態空間，可以接受外部的各種訊息，物件介面就是對其內部狀態空間的變化規則的描繪。