计算机科学中的逻辑应用研究

论文摘要

目前计算机科学的发展日新月异。在成就的背后，逻辑学是推动计算机科学前进的主要动力，本文主要从两大线索来探讨逻辑学在计算机科学中的应用问题，一是从横向上，逻辑学的应用主要表现在计算机硬件设计和软件处理方面。二是从纵向上，即逻辑学在计算机产生和发展中的奠基和促进作用。横向上，在硬件方面，本文讨论了命题逻辑和逻辑代数在电路设计中的应用状况，并且对在命题逻辑基础上发展起来的组合逻辑、时序逻辑等做了探讨。最后在此基础上描述了DNA逻辑门的构造和DNA生物计算机继2006年之后五年内取得的最新进展。软件方面，主要讨论了逻辑学在计算机语言和程序的产生和发展中的应用问题。第一，描绘了计算机语言的语用逻辑的特征，列举了人工智能语言Prolog中逻辑应用的实例；第二，总结了程序正确性证明的方法和存在的问题，提出了设计中国自己程序逻辑模型的重要性。纵向上，可以说逻辑学贯穿了计算机产生和发展的整个过程。首先，因为现代的计算机理论基础是二值逻辑，所以数理逻辑的出现为计算机的产生准备了充分的理论条件。其次，计算机的发展离不开数理逻辑的发展。计算机开始只能进行数字计算，后来开始能处理文字，现在又出现了多媒体，这些进步和发展都是数字化技术不断发展的结果。最后我们总结了计算机智能化革命中存在的逻辑问题，对计算机未来的发展做了一个展望。计算机科学是以逻辑学为根基的，所以计算机的发展和智能化革命中瓶颈问题的突破有赖于逻辑学的发展和突破，所以研究逻辑学在计算机科学中的应用有重要的意义，应该引起重视。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 导论
• 0.1 选题背景
• 0.2 研究的主要问题及意义
• 0.3 国内外相关的研究理论
• 0.3.1 国外关于逻辑学在计算机中的应用研究
• 0.3.2 国内关于逻辑学在计算机中的应用研究
• 0.3.3 对国内外逻辑学在计算机中的应用研究的评述
• 0.4 研究方法
• 第1章 计算机电路设计中的逻辑应用
• 1.1 数理逻辑的起源和发展
• 1.2 计算机中硬件的逻辑基础
• 1.2.1 组合逻辑和时序逻辑
• 1.2.2 控制逻辑
• 1.3 DNA 逻辑门
• 1.3.1 DNA 逻辑门的构造
• 1.3.2 DNA 逻辑门研究的最新进展
• 1.4 本章小结
• 第2章 计算机语言中的逻辑应用
• 2.1 计算机语言产生的逻辑基础
• 2.2 计算机语言系统是一个逻辑系统
• 2.3 计算机语言的逻辑性
• 2.3.1 计算机语言的计算特征
• 2.3.2 计算机语言的语用逻辑特征
• 2.4 PROLOG 语言举例
• 2.4.1 人工智能语言的诞生
• 2.4.2 PROLOG 语言的逻辑基础
• 2.5 本章小结
• 第3章 计算机程序中的逻辑应用
• 3.1 程序正确性的逻辑证明
• 3.1.1 弗洛伊德流程图逻辑
• 3.1.2 霍尔逻辑
• 3.1.3 时态逻辑和动态逻辑
• 3.1.4 分离逻辑和指针逻辑
• 3.2 程序逻辑模型的设想
• 3.2.1 西方程序逻辑模型的缺点
• 3.2.2 中国最早的程序逻辑模型
• 3.2.3 发展中国程序逻辑模型的重要性
• 3.3 本章小结
• 第4章 计算机智能化革命中的逻辑应用
• 4.1 智能的起源
• 4.2 计算机智能化革命中的瓶颈问题
• 4.2.1 不确定信息的处理
• 4.2.2 不完全信息的处理
• 4.2.3 信仰、希望和意图的形式化研究
• 4.2.4 人类右脑形象思维的表述
• 4.3 未来计算机的发展展望
• 4.3.1 非冯诺依曼体系结构的设想
• 4.3.2 第六代计算机的研究
• 4.4 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果
• 致谢
• 作者简介