浅谈数学在计算机领域中的应用

作者:未知

  摘要:随着信息技术以及智能科技的发展和普及,当前社会已进入了全新网络时代,信息技术、计算机科学与技术也得到了高度的普及和应用。计算机科技已经完全融入了当前的社会生活,不论是哪一个领域的发展,都离不开计算机。计算机科技的诞生离不开数学学科的影响,数学学科的发展和研究方式也随着计算机科学技术的发展产生了改变。本文就数学在计算机领域中的实际运用展开讨论与分析。
  关键词:数学;计算机
  中图分类号:O29   文献标识码:A   文章编号:1672-9129(2018)23-0037-01
  Abstract: with the development and popularization of information technology and intelligent technology, the current society has entered a new era of network, information technology, computer science and technology has also been highly popular and applied. Computer technology has been fully integrated into the current social life, no matter which field of development, are inseparable from the computer. The birth of computer science and technology can not be separated from the impact of mathematics, the development of mathematics and research methods have changed with the development of computer science and technology. This paper discusses and analyzes the practical application of mathematics in the field of computer.
  Key words: mathematics; The computer
  1 数学与计算机的关系
  为了进行数量计算而出现的数学在随着时间推移和不断深入研究下,定义也逐渐趋于完善。而计算机作为数值运算、数据储存和逻辑运算的工具其发展也离不开数学。计算机与数学相辅相成、相互促进,想要在其中一门学科上有所造诣必定需要对另一学科的知识进行渗透学习。
  计算机作为数学的一种计算工具诞生,其原理采用的是数学中的二进制,美国科学家约翰?冯?诺依曼在1946年为了争取在战争中取得优势,发明了人类历史上的第一台计算机用于弹道计算,此后计算机便以惊人的速度迅猛发展,从用于军事和科学到用于工业控制,进而发展到文字、图像处理,再到进入个人计算机和微型计算机时代,计算机已经逐步走近我们的生活,与各个领域的发展息息相关。
  2 数学在计算机中的应用
  数学和计算机更是密不可分,二进制不但是计算机内部运行的基本原理,更是数学的基础知识,二进制在计算机领域中广泛运行,包括计算机编码、计算机对系统命令的处理、计算机对信息数据的存储和读取、对内部代码的编译等等,计算机内部的一切命令被转化成二进制数进行实现。
  除此之外,计算机的运行实现也离不开数学思想。计算机在进行程序编码时就利用二进制数来进行读取和识别,计算机中所有的信息和数据,都是以二进制数的形式来储存,所有输入计算机的信息和数据都会被系统编译转换为二进制数,也就是说,当前的所有计算机系统都是基于二进制系统。其中,计算机的信息和数据存储是以补码形式实现的,用数字1和0来代表开关, 1来表示开,0表示关。计算机的运行基础也是数学思想中的二进制。因为计算机只能对数字0和1组成的符号串代码进行识别读取和处理,如果离开了二进制数的转换,计算机将不能再对数据进行处理。除此之外,还有许多计算机的实际应用会运用二进制,例如,计算机的远程、两台计算机之间的通信。当然,不只是二进制,十六进制也在计算机中应用得非常广泛,计算机中的内存地址就总是用十六进制来表达。离散数学也对计算机发展和研究有重要意义,计算机普遍采用离散数学概念,计算机的软、硬件结构都属于离散结构。当计算机在对具体问题进行处理时,必须运用相关数据结构知识建立适当数学模型,然后根据建立的抽象数学模型设计解决算法,最后再编写程序、进行测试、修改调整,直到问题最终解决。数据结构中逻辑计算和基本运算操作都以离散数学为基础,源于其中的离散结构和算法思考。另一方面,离散数学在人工智能系统中的应用也发挥了重要作用。除此之外,数据库作为数据信息管理的主要工具,其系统也应用到了数学中的集合思想,在数据库系统运用集合思想,使数据的独立性加强、逻辑结构更加简单、解决了数据冗余问题。
  3 数学中“数列”在计算机中的体现
  我们日常生活中常用的是十进制数,而计算机语言是采用的二进制,所以当在解决数制转化问题时,就会涉及到数学中的“数列”问题;除此之外在进行程序设计时也会涉及到“数列”问题。数列主要是函数的一种离散表达形式,并且常常与极限转化思想相联系,在解决数列问题时往往要将原本的问题转化为函数形式,通过函数表达式的形式来进行求解和研究。作为学生而言,在计算机的学习过程中,学生可以利用数学思想解决计算机的进制转化问题、程序设计问题、数据处理问题等,结合“数列”,对问题进行多方面思考和深入研究,可以更加便捷地解决在计算机学习终于到的问题难点,也可以更容易地理解计算机相关知识,更加深刻地理解计算機解决问题的实际意义。
  总结:数学和计算机都是人类智慧的结晶,数学源于生活,人们的生活离不开数学,计算机从诞生至今经历了不断地发展和变化之后也融入了人类生活,与各行各业的发展息息相关。计算机的运行基本原理又和数学密切相关,源于数学,与数学思想密不可分。甚至可以说,如果没有数学,就不会有计算机的诞生。
  参考文献:
  [1]李彦佑.浅析数学对计算机人工智能发展的重要性——以“2018世界人工智能大会在上海开幕”为例[J].数字技术与应用,2018,36(09):211-212+214.
  [2]熊震江.数学思想及其在计算机科学中的应用研究[J].计算机产品与流通,2018(08):60.
  [3]熊慧.数学算法在计算机编程优化中的应用分析[J].电子世界,2018(07):65+67.
  [4]王康为.浅析数学在计算机领域中的应用[J].中国战略新兴产业,2018(08):125+127.
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