什么是理论计算机科学？

理论计算机科学到底是什么？是否正在学习使用各种语言编写代码并在平台上制作应用程序？还是只是在考虑越来越快的算法，以便您可以通过计算机更有效地完成任务？还是编程和思考可以在计算机上模拟的新生活情况？我们到底要在这里做什么？

例如，物理学试图寻找控制自然界的所有自然法则。数学是一种重言式，以模拟现实为基础，并被其他学科用作非常精确的语言。

理论计算机科学到底是什么？当计算机是由人类为应用目的而设计的时，因此最终必须全部归结为数学和物理学吗？那么计算机科学本身的“理论”在哪里。

抱歉，您太天真了，但我想知道理论上的计算机科学家会做什么？

您的问题本身并不幼稚，但您要求的答案类型是。很少有工作或智力方面的询问要有电梯音高说明。并非所有人都同意您对数学和物理学的描述，因为它们忽略了这些领域的深度和细微差别。

理论计算机科学家关注于计算的研究和应用。计算的观点是一个深刻的，全面的观点，因此对计算的研究也很深刻，并涉及许多其他研究领域。每个过程，无论是自然发生的还是合成的，都会操纵信息。他们计算。就像在数学中一样，计算中涉及不同的语言和结构类型，在物理学中，我们试图发现有关计算的基本定律，在化学中，可以对计算的基本要素进行分类。理论计算机科学足够广泛和强大，可以适应您带来的任何观点。研究的一些问题是：

• 什么是计算，如何表征？（图灵机，拉姆达结石，切片系统，套准机，DNA计算机等）
• 流程所基于的计算模型是什么？（生物，化学，经济，社会过程等）
• 什么是有效计算？（通过时间，空间，通信，摊销，平滑等的复杂性）
• 高效计算的特征是什么？（车床，代数概念，逻辑，类型系统等）
• 计算问题解决方案的最有效方法是什么？（算法）
• 现有算法流程（算法分析，统计现象，市场均衡等）的效率如何？

这些只是人们可能提出的问题的一个小而没有代表性的示例。像在任何领域一样，对某些问题的答案会产生新问题，并推动对其他问题的询问。通过浏览《理论计算机科学手册》中的文章，可以找到该领域的过时视图。

1. 理论计算机科学手册，第A卷：算法和复杂性，1990年
2. 理论计算机科学手册，第B卷：形式模型和语义学，1990年

粗略地回答一下，如果您不熟悉TCS，则可以将其视为数学的一个子领域：理论计算机科学主要由证明定理组成。

如果您想与标准“数学”形成对比，（我认为）TCS主要是算法上的：专注于算法的设计，分析和理论能力/局限性。

计算机科学也可以是实验性的，即一个自然喜欢物理和生物科学，但是这也容易更经常会超出“理论”的境界。