Базовый курс по компьютерным наукам

Именно благодаря такой возможности собирать и передавать информацию с помощью алгоритмов мы можем создавать “разумные” машины. Следовательно, уровень интеллекта, проявляемый определенной машиной, ограничен той информацией, которая может быть ей передана через используемые алгоритмы. Только после того, как будет найден алгоритм, позволяющий решить поставленную задачу, может быть сконструировано некоторое устройство, предназначенное для ее решения. В свою очередь, если не существует алгоритма выполнения определенного задания, то его выполнение оказывается за пределами возможностей машин.



Таким образом, важнейшая задача всей области компьютерных наук — это разработка алгоритмов, поэтому существенная часть рассматриваемых этими науками вопросов касается тех или иных аспектов данной задачи. Следовательно, мы можем получить достаточно глубокие знания в области компьютерных наук только путем изучения свойств алгоритмов. Один из важных аспектов, касающийся вопроса о том, как алгоритмы разрабатываются впервые, тесно связан с общей проблемой решения задач. Поиск алгоритма решения задачи в сущности состоит в нахождении способа ее решения. Из этого следует, что исследования в этой области компьютерных наук обязательно должны строиться на достижениях в таких областях знания, как психология решения проблем и теория обучения. С некоторыми идеями из этих областей мы познакомимся в главе 4.

После того как алгоритм решения задачи будет найден, необходимо представить его в такой форме, которая может быть воспринята машиной или другим человеком. Это означает, что мы должны преобразовать найденную алгоритмическую концепцию в четкий набор инструкций, представленных в форме, исключающей всякую неоднозначность. Проводимые по этому поводу исследования основывались на наших знаниях в области языка и грамматики и привели к созданию множества схем представления алгоритмов, известных как языки программирования. В различных языках используются разные подходы к процессу программирования, иначе называемые парадигмами программирования. Некоторые из этих языков программирования и те парадигмы, на основе которых они построены, будут рассмотрены в главе 5.