计算机的构造与解释（1）

几何是关于测量的仪器，谈论的是什么是真实；人们从对时间空间的思考衍生出对几何的思考，几何最早是为了解决边界问题被提出。计算机科学是一种基于所有的规则，有控制的复杂技术的一种抽象的限制。计算机程序的三大主题是黑盒抽象、常规接口和元语言抽象。在计算科学中保持计算中的趣味性是特别重要的事情。本书中讨论的各种问题都牵涉到三类需要关注的对象：人的大脑、计算机程序的集合以及计算机本身。每一个程序都是现实中或者精神中的某个过程的一个模型，通过人的头脑孵化出来。这是一本关于程序设计的教科书，程序错误（bug）或者故障（glitch）,模块化的设计，用数学形式的记法描述定量的现象一样，用lisp表达过程性的思想。

lisp语言是一种过程的语言，具有试验性以及强调符号操作的特点，基本元素包括语法，前缀符号，操作数，基本定义如图：

 

 

程序设计的基本元素：（输入到输出的过程，计算机内部操作视为黑箱操作）

基本的表达形式，用于表示语言所关心的最简单的个体。

组合的方法，通过他们可以从简单的东西出发 构造复合的元素。

抽象的方法，通过他们可以为复合对象命名，并将他们构造出复合的元素。

程序设计的具体元素：

表达式：

命名和环境：定义了一种受限的抽象手段，它为名字关联相应的值

组合式的求值：描述了基本的数据和过程

复合过程：提供了一种组织多个操作的方法

条件表达式和谓词：定义了过程的规则，如下绝对值的定义，

 

 

程序设计的两类要素：过程和要素

过程：基本的数据经过复合的过程以及规则的限制，在具体的规则下得出一个相应的结果。一个过程也就是一种模式，它描述了一个计算过程的局部演化方式，描述了这一计算过程中的每个步骤是怎样基于前面的步骤建立起来的。过程的定义如下：

 黑箱抽象过程：（以求平方根为例）

 

 

应用序：先求值参数而后应用的方式

正则序：完全展开而后归约

 

牛顿法求平方根：定义一个数，猜测他的平方根，如果猜测值足够好，则完成，否则，改进猜测值，以此类推

 整个程序设计过程可以简化为输入------过程-------输出。通过计算机操作提高效率