试论数学在计算机中的实际运用

杨潇

摘要：随着我国高新技术的不断进步，计算机已经成为人们生活、工作、科研探究等方面必不可少的工具。在人们享受着计算机为社会带来的快捷和高效时，或许并没有注意数学对于计算机发展的重要影响意义。数学知识是计算机的基础，给计算机的产生提供了可能。无论是数据库的应用还是人工智能的探索都离不开数学在其中的重要作用。本文就将针对数学知识对于计算机发展的重要性和应用角度进行探讨，并提出了数学与计算机结合的发展展望，希望通过本文的研究让广大学习者更加重视数学科目在计算机领域中的重要应用。

关键词：数学;计算机发展;实际应用

中图法分类号：TP393文献标识码：A文章编号：1672-9129（2018）06-0158-02

On the Practical Application of Mathematics in Computer

YANG Xiao*

Abstract：With the continuous progress of high and new technology in our country， computers have become indispensable tools in people's life， work and scientific research. While people enjoy the speed and efficiency that computers bring to society， they may not pay attention to the importance of mathematics in the development of computers. Mathematical knowledge is the basis of computer and provides the possibility for computer production. Both the application of database and the exploration of artificial intelligence can not be separated from the important role of mathematics. This paper will discuss the importance and application of mathematical knowledge to the development of computer， and put forward the prospect of the combination of mathematics and computer， hoping to make the majority of learners pay more attention to the important application of mathematical subjects in the field of computer.

Keywords：Mathematics; Computer development; Practical application

引用：楊潇. 试论数学在计算机中的实际运用[J]. 数码设计， 2018， 7（6）： 158-158.

Cite：YANG Xiao. On the Practical Application of Mathematics in Computer[J]. Peak Data Science， 2018， 7（6）： 158-158.

引言

高等数学的学习其实是从高中数学开始的，从高中阶段开始，数学学科的知识内容开始向抽象和深入角度延伸。在高中时所接触的统计学、圆锥曲线等内容是现代计算机技术的基础，我们只有深入认识数学知识在计算机发展过程中所起到的重要作用，才能更广泛而灵活的将数学知识应用与计算机科学技术的进步发展中。

1  数学知识对于计算机发展及应用的重要性

数学是一个独立的学科，但却又与现代物理学、生物学、计算机学等内容有着千丝万缕的联系，甚至有人说计算机是数学学科的一个分支。纵观当前社会发展现状，计算机的应用已经深入渗透进我们生产生活的各个领域。无纸化办公、办公自动化、云端大数据、电子商务等各种社会工作与发展都离不开计算机技术的支持^[1]。但是在每一项计算机技术中都包含数学学科的智慧，云端大数据需要用到数学统计学知识，计算机建模中也需要用到数学模型，甚至整个计算机技术的基础就是以数学二进制算法搭建的。所以，数学知识对于计算机专业的产生、发展与进步起着决定性作用。可以说整个计算机学科发展史就是半部数学知识的故事与奥秘。由此可见，计算机技术的产生是数学知识的变形与应用，学好数学知识就是学好计算机技术的基础。

2  数学知识在计算机领域中的应用

数学知识在计算机领域中的应用极为广泛，下面笔者将针对数学知识在计算机技术中的具体应用进行阐述与讨论。

2.1  离散数学知识在计算机中的应用

在计算机的设计与制造中，无论是软件还是硬件结构都是离散结构，这就促使离散数学成为计算机研究与发展探索中最为合适的数学工具，在自动机理理论中，离散数学具有重要应用。另外，代数结构研究编码理论中，离散数学的应用也是极为关键的，可以说如果没有离散数学，则计算机的发展将寸步难行。在对于具体问题的处理过程中，计算机需要建立抽象数学模型来解决模型算法并进行编程、测试和调整，并最终得出答案，而这一过程则必须用到数据结构知识^[2]。数据结构中关于逻辑计算和基本运算操作的内容则需要离散数学知识作为支持。由此可见离散数学在计算机中具有重要应用。

2.2  线性代数在计算机中的应用

线性代数的实用性导致它成为计算机知识学习的基础。如果在以后想从事与计算机研究有关的工作，则线性代数将成为必修课。线性代数在计算机领域有很多实际应用价值，例如，当前我们所使用的百度、谷歌等搜索引擎，其搜索功能强大的根本原因在于这些搜索引擎出色的排序方法上。在这一排序方法上则应用了马尔可夫链进行建模，再探究其深层的科学原理，则可以发现这一排序方法的根本点在于解一个矩阵方程。但是想实现当前现实应用中的搜索速度，则需要通过计算机硬件和算法的优化来达成。利用线性代数对于计算机算法进行优化的过程其实就是计算机科学进步的过程。

2.3  办公软件中的数学知识应用

WPS和Office系列办公软件是高中生在学习中比较常使用的工具，而且也是当前社会工作中普遍应用的软件。Excel制作的专业电子表格可以快速实现对于大量数据的收集、计算与分析，这些功能的实现都得益于数学函数在计算机领域中的应用^[3]。而Word应用中所能完成的插入图片、插入动画、制表、绘图等效果也是运用了数学知识强大的计算与逻辑。数学知识与计算机办公软件的结合实现了办公无纸化和办公便捷化的可能。在当今社会发展中，已经离不开计算机办公软件的应用了。从这一角度来讲，当今社会的发展需要数学无微不至的知识支持。

3  数学与计算机结合下的應用发展展望

计算机的应用与发展已经成为当今社会科技研究和进步的重点，将数学知识更好的应用于计算机领域，是计算机技术发展和进步的必然选择。

3.1  数学与计算机结合促进人工智能发展

人工智能作为计算机技术发展的新方向在近年来受到计算机科学界的广泛关注。前几年AlphaGo的胜利、无人驾驶技术的成功、计算机视觉技术的应用都证明了人工智能时代已经到来，乃至当前已经有小米AI音箱等人工智能产品应用于我们的生活，这都是因为计算机与数学知识的深度结合才促使人工智能技术飞速发展。在未来的科技进步中，数学与计算机技术结合作用于人工智能技术的研发将成为时代发展的主流。

3.2  数学与计算机技术结合促进医学发展

医学的进步与发展是人类社会发展中不断研究的命题。而随着科学的进步，计算机技术在医疗科技中应用的比例也逐渐增加，医疗影像技术中对于计算机应用的依赖逐步增加，而提升这部分应用技术的进步离不开数学算法对于计算机技术的优化。在未来的医学发展中，将数学知识与计算机进行深度结合，实现医疗人工智能化和医疗影像技术进步，是数学应用的另一方向。

3.3  数学与计算机结合推动金融领域进步

我国已经在2016年成立了区块链研究机构并将其应用于金融领域的发展。数学是金融领域发展的基础，而计算机技术又为金融领域的进步提供了技术支持。在未来的金融发展中，将数学知识与计算机技术更好的结合，实现大数据分析与处理的安全、准确、规范，将成为助力金融领域进步的关键。运用数学知识实现计算机金融技术中信息处理效率和区域协作能力的增加，将成为其重要应用方向。

4  结束语

总而言之，数学在计算机领域具有广泛的实际应用，只有打好高中数学学习的坚实基础，才能实现日后对于计算机技术更好的学习，才能将数学与计算机知识进行更深入的结合。如何实现运用数学知识促进计算机科技的发展，需要我们不断探索。

参考文献：

[1]      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.

[2]      牟方平.浅析高中数学在计算机中的运用及思考[J].新课程（教师版），2010 （6）：74.

[3]      张奕泽.数学在计算机领域中的融合与创新[J].科技风，2017（22）：56.