计算机科学：理论、工程和实验的结合

计算机科学是理论、工程和实验的结合。在某些情况下，计算机科学家会发展出一个理论，然后基于这个理论设计一种计算机硬件和软件的组合，并进行实验来测试它。一个典型的理论驱动方法的例子是开发新的软件工程工具，然后在实际使用中进行评估。在其他情况下，实验可能会导致新的理论，例如发现人工神经网络表现出与大脑神经元相似的行为，从而引发了神经生理学的新理论。

可能会认为，计算机的可预测性使实验变得不必要，因为实验的结果应该是已知的。但是当计算机系统及其与自然世界的相互作用变得足够复杂时，就会产生无法预料的行为。因此，实验和传统的科学方法是计算机科学的关键部分。

计算机科学可以分为四个主要领域：软件开发、计算机体系结构（硬件）、人机交互（设计最有效的人机使用方式）和人工智能（试图使计算机表现出智能行为）。软件开发关注创建高效执行的计算机程序。计算机体系结构关注为特定计算需求开发最佳硬件。人工智能（AI）和人机交互领域通常涉及开发软件和硬件来解决特定问题。