父亲节写给父母:电子通信为什么要转行计算机软件

父亲节之际,父亲总是觉得计算机专业就是“修电脑”和操作一些应用软件的,我觉得我有必要跟爸沟通解释下“计算机科学”这个专业是学什么的,和为什么从电子通信转专业到“计算机科学”是大趋势。

下文分为四个部分:

1、使用软件≠开发软件

2、开发软件≠软件研究

3、软件工程vs计算机科学与技术

4、为什么通信电子学生转计算机是大趋势

1、使用软件≠开发软件。

可以类比于:使用汽车(会开车)≠制造汽车(会造车)。

使用汽车的人可以使用的是:方向盘,离合器,油门,车灯开关等。

使用软件的人可以使用的是:各种app上的按钮,可以打字的对话框等。

 

制造汽车的人使用的是:设计图纸,机床,零件加工机器等。

开发软件的人使用的是:软件开发环境,软件测试环境,编译器等。

 

汽车使用者使用的是汽车制造者提供的现成的车辆,汽车使用者可以在不了解汽车内部构造的情况下使用汽车。

软件使用者使用的是软件开发者提供的现成的软件,软件使用者也可以在不了解软件及硬件原理的情况下使用软件。

但是汽车制造者和软件开发者必须熟练地了解他们专业领域的知识。

2、开发软件≠软件研究

开发软件使用的是已有的研究成果。高德地图软件的开发者不需要做软件研究,只需要用现成的研究成果便可以开发出合格的产品,例如现有的地图导航算法就是运用荷兰计算机科学家迪杰斯特拉提出的。

下面以使用高德地图软件从永川导航到成都的部分算法原理:

  

 

截取成渝地区的地图简化为下面的模样,用数字来代表重要城市之间的里程数。

 

这个有9个城市的图可以用下面的表格等价代替,例如内江到资阳的最短里程为50,便可以把50填入资阳和内江交汇的表中。把所有相邻城市的里程填入表格之后获得一个不完整的9行9列的表格。

 

重庆

大足

安岳

乐至

资阳

内江

永川

成都

绵阳

成都

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资阳

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遂宁

 

 

 

 

 

 

 

 

 

永川

 

 

 

 

 

 

 

 

 

重庆

 

 

 

 

 

 

 

 

 

大足

 

 

 

 

 

 

 

 

 

内江

 

 

 

 

50

 

 

 

 

计算剩余未被填入表格的数据本质上是一个数学问题,属于数学中矩阵运算的范畴。具体的运算策略由荷兰数学家迪杰斯特拉给出,因此只需要把已知数据交给计算机运算就可以了。

上面部分是软件算法的研究,属于计算机科学研究的方向非常多:大数据,人工智能,自然语言处理,语音识别等都是计算机科学下面的子研究方向。

3、软件工程vs计算机科学与技术

通常人们口中说的“计算机”可以有两种解释。一种是按照国外的分类方法,是一个门类,全称是“计算机科学”,也就是常说的CS(computer science)。另一个是按照中国的专业分类,“计算机”是工学下面的一个大类,既可以指整个“计算机”大类,也可以指,“计算机科学与技术”这个“计算机”大类下的专业。

中国本科的专业划分方法

美国常见专业划分

由此可见,在美国的划分方式中软件工程其实就是“计算机科学”的一个子研究方向,另外在中国“计算机科学与技术”与“软件工程”两个专业也几乎没有区别。仅有的区别是“软件工程”的学生要多学一门《软件工程导论》,“计算机科学与技术”的学生可能会多一门硬件课程,因为专业名称不一样,可能在院系管理上不一样。

“通信工程”、“计算机科学与技术”、“软件工程”三者的课程设置区别如下:

4、为什么通信电子学生转计算机是大趋势

上世纪90年代到本世纪00年代是国内通信最火热的时期,中国的通信业务从无到有,数十年间,建立了大量通信基站、无线信 发射装置以及通信数据处理设备。3G时代以前国内的三大运营商还可以靠电话话费和短信资费收费,但是随着通讯 络的完善,信息传送这项业务也变得不值钱了,从3G到5G流量费用变得越来越便宜。

从发展的角度:可以说通信就是在修水管,水管里的水就是信息,从2G时代到5G时代水管修得越来越大,从每秒10字节,直到现在每秒可以达到100MB的惊人速率。水管修得越来越大了,对于我们来说这个水管已经够用了,接下来要做的就是要处理“水管”里传输的巨量信息。

从科技进步的角度:可以说通信从2G时代开始就已经没有重大的理论突破了,从2G到3G再到4G,5G。正如大家可以感受到的,区别仅仅就是提升了速度,仅此而已。实现方法其实也不难,就是增加频率。比方说2G时代用低频率电磁波,每秒可以波动4次,即可以每秒传输2比特数据。3G时代就用中频率电磁波,每秒可以波动4000次,即可以没秒传输2000比特数据,4G时代用高频率电磁波,每秒波动4000000次,传输20000000比特数据。每一次技术变更就需要换一套设备,得到更大的投资,这便是通信这些年这么喜欢推出新一代通信设备的原因。仅从技术来讲,这并不是什么重大的突破,跟计算机软件几乎每隔几年就产生重大的底层理论突破来说完全不同。

从就业的角度:企业方向,计算机学生明显比通信学生待遇更高。公务员方向,政府提供更多职位,计算机是公认的除了法学以外最好考公的专业。高校教职方向:“生化环材”专业因为找不到合适工作,所以去高校任职的竞争很大,而计算机作为新兴学科,高校的缺口也不小。

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