浅谈数学在计算机科学及应用中的作用

2024年1月7日发(作者：大冶农教初中数学试卷真题)

浅谈数学在计算机科学及应用中的作用

摘 要：数学作为一门基础学科，它的一些概念、定理、思想、越来越广泛的应用于科学研究领域，尤其是在计算机领域方面，使得数学和计算机两个范围非常完美的衔接到一起，本文对数学在计算机科学及应用进行浅分析,来加深数学对计算机科学科学及应用的联系。使得我们能够构成一个完好的知识体系,对于数学与计算机的发展有进一步的认识。

关键词:数学思维、计算机科学

引言

计算机网络技术的快速发展和进步促进了人们的生活，提高了人们的生活效率。可以说，高新技术在不知不觉中影响着新一代人，如果想从事计算机及其相关行业,那么除了需要把握纯熟的计算机基础,还需要了解与计算机密切相关的学科知识。其中尤其重要的是数学知识体系对于计算机科学及应用的支持。本文通过数学知识体系对计算机科学及应用的作用进行浅谈。目的在于让更多的科学工作者可以把更多的精力集中在数学知识体系的研究。

第1章 社会背景以及研究意义

1.1 社会背景

1.数学是信息社会的基本单元

20世纪数学的发展是前所未有的,尤其是近些年来各大高校对数学学科体系的大力支持、基础数学的普及,达到了数学发展的巅峰。人类由此迈进了信息社会,信息的最小结构单元为数据,数据又有多种多样的排列组合与表达方式,但终究到底它的核心依旧是数。上述表明,数学是信息社会的基本单元。之前的数学研究领域基本上是机械化时代的数学,如今我们来探讨一下数学在智能、(虚拟现实技术,人机交互技术,仿生机器人)教学发展.

1.2 研究意义

1.2.1 有助于计算机编程的优化

近年来，信息技术的飞跃发展，计算机技术在人类的生活占据了非常重要的地位，比如，利用计算机实现软件开发、数据处理等等，这些都须要计算机编程来执行，数学算法是一种研究数字规律的思想，其原理是利用数字规律减少工作量，提高工作效率，将其用于计算机编程优化，可以高效率的处理普通编码无法解决的问题。因此在计算机编程中，要特别重视数学算法的作用。

1.2.2 有利于智能化的建立

社会的高速进步,要求人们以快节奏的方式生活,而智能化概念的提出在很大程度上足以解决人类的一切问题,智能化是信息社会发展的最高状态,我们考虑从建立起来的数字化模型向基本单位数据化的转型,这一转型的成功就意味着我们可以实现将现实世界的种种物质投射到虚拟世界里,数据化可以达到对各种信息的翻译,然后将其整理为类似0与1的数据,经过人力和机器的分析与挖掘,获得信息本身所包含的应用价值。

1.2.3 有助于学生思维能力的发展

学科交叉的形成意味着学科之间相互融合、渗透而出现的新兴学科,这类学科面向的是社会的实际问题,应用性较强。在教学过程中，学科的集成有助于学生了解数学思想和涉及计算机科学和应用数学方法。数学思想可以有效地将实际问题为在计算机科学领域的创新实践。这大大提高了教学效率。这一显著成果表明，学生学习思维能力的改变对教学的帮助是不可忽略的

第 2 章 数学与计算机科学及应用之间的关系

数学与计算机发展之间具有着一种相互依存，相互促进的辩证关系。一方面，数学是计算机科学的基础。另一方面，计算机可以促进数学的发展。计算机是数学家的实验室,数学实验已成为大学生的必修课。

2.1 数学与计算机相辅相成共同发展

计算机科学与技术之父,无论是艾伦、图灵、冯诺依曼也罢,除了拥有计算机之父的头衔之外,他们都是伟大的数学家。完整的数学体系为计算机的发展提供奠基石。计算机技术的出现和发展最初则是为了解决人脑不能解决的难题。

2.2 计算机科学的应用范围

计算机拥有很强的灵活性和敏捷性。跟着社会的发展, 世界迎来了信息时代,

对于一些特殊的信息要求, 可以做到适当的交流与信息的互补, 对于整个社会发展来说都具有至关重要的推动作用。计算机科学的应用范围十分广泛, 对于国家、企业以及个人来说都产生了重要影响。

2.2.1 在国家范畴的应用

国家范畴的应用计算机可能涉及到经济、政治、军事的各个方面, 在军事方面由于计算机的应用可以遥控某些军事设备,在经济发展方面也会有重要的作用,

在政治方面也会有重要的作用。

2.2.2 在企业中的应用

企业的某些经营问题也需要应用计算机科学, 一般情况企业的财务报表资金周转表以及相应的工程物料管理表都需要由计算机来执行, 再有一些企业的经营项目是与计算机密切相关的, 所以在企业的日常活动以及业务活动中都得用到计算机科学以及相应的知识。计算机科学在企业中也会受到推广和广泛使用, 这为企业的发展会注入新鲜的血液。

2.2.3 在私人生活中的应用

在我们的日常生活中, 每个人都需要计算机来传达一些信息, 一般人都会掌握一些简单的计算机操作能力, 这些能力对于一个人的全面发展具有至关重要的影响, 因此我们一定要努力掌握一些相应的计算机知识, 而且计算机科学也是一种逻辑性比较强的学科, 这对于我们学习一些理科学科也具有重要的影响作用。

2.3 数学思维与计算机的有效结合

数学思想是数学科学家对数学事实和理论经过高度概括后产生的本质认识。思维在计算机科学中发挥着非常重要的作用,为计算机科学提供强有力思维工具。同时计算机反过来也影响着数学的进程与发展。计算机的出现和运算速度的飞度提升,使数学中大量的简单的重复计算可以由计算机实现。

参考文献

（1）计算机辅助数值分析现代科学与工程研究的重要方法

（2）MATLAB在计算机辅助数值分析与计算中的应用

（3）郭亿鸿 数学算法在计算机编程优化中的作用[J].电子技术与软件工程，2016（24）：255.

（4）岑利云.学生数学思维能力的培养[J].中学生数理化(教与学).2012(04)

作者简介：高威威（1996.10-）；男；汉族；山西霍州人；硕士在读；重庆三峡学院，数学与统计学院；研究方向：学科教学（数学）