应用数学在信息化中的应用及展望

曹志馨

(山西师范大学现代文理学院，山西 临汾 041000)

现代社会是一个信息爆炸的时代，我们的一言一行都产生着信息。信息增长的速率也是愈来愈快，完全超出了我们的想象。为了采取行之有效的办法让信息更加流通，也让我们得到信息更加便捷，人们便将应用数学与信息化结合起来，为信息化建设提供了有效的途径。

一、应用数学与信息化的概述

应用数学是数学理论和方法的总称，它最主要的作用是如何将数学知识应用到其他领域，是数学领域的分支之一。应用数学包括了微分方程、向量分析、数值方法、复变分析、概率论、运筹学等。随着社会的发展，应用数学也随之革新变动，特别是在我国国民经济、信息技术等方方面面扮演者不可或缺的角色。而信息化是指利用互联网技术解决各个领域中一些常见问题的智能化的一项技术，它代表着一个国家的生产力水平，代表着一个国家科技发展的方向，同样也代表着一个国家的未来。

二、应用数学在信息化中的应用

(一)在网络技术中的应用

网络技术使得人们的生活、工作更加便利，帮助人类解决一系列繁琐复杂的工作，同时也促进了人们之间信息传递的速度，缩短了人与人之间的距离，它不再只是一项冷冰冰的技术，而是成为了连接信息与信息，信息与社会，信息与人类的桥梁。网络技术影响着人类生活的各个方面，近几年来更是向着更高、更快速、更高性能的方向发展，但是由于现在网络技术还存在技术和功能上的不足、网络结构复杂程度越来越高、网络的规模越来越大、传输介质变得更加复杂、以及用户数量猛增所产生的信息流量使得现有的网络技术不堪重负等原因，想要实现信息化的高速发展也愈加困难。

应用数学所发挥的作用便显得尤为重要，人们利用应用数学相关的理论构建出新的问题结构模型，为解决上述问题提供了更加科学的思路与方法，用以实现更快速地交换和路径的选择，使得人们能更高效、且最大化的去利用信息资源。

(二)在模式识别与图像处理中的应用

随着计算机技术以及AI的发展，模式识别担任着将人们无法直接应用的信息进行提取、加工、处理。而图像处理的作用是进行图像信息与数字信息之间的转换，同样通过计算机的处理，将其变成人们可以直接使用的信息的一项技术。模式识别与图像处理为人们进行信息识别发挥了巨大的贡献。

此外，图像处理技术给人们的学习、生活、工作带来便利的同时，也将面临信息爆炸等问题。面对这些问题，模式识别和图像处理的工作便是将这些大量的数据转换成信息系统能够识别的信息，以便于人们更方便的使用。

模式识别主要应用到的应用数学的方法有统计学、向量算法等，通过对这些算法的有效结合，对具体问题进行推理、分析、解决，让计算机准确的识别非数字化的信息，降低信息输出的错误率，提高用户的认同感。

(三)在身份识别和数据加密中的应用

随着通信技术和网络技术的发展，人们对信息的需求量逐渐增大，信息安全系统也因此被各个行业使用。网络信息安全系统的功能不仅仅局限于信息加密，还可以抵抗他人的主动攻击。它不仅可以识别接收信息的真实性，验证用户的身份，获得信用证。

数据加密是计算机安全的重要部分，数据加密技术的方法分为传统方法和现代方法：现代加密技术有非对称加密算法和对称加密算法，在对称加密算法中，DES和IDEA算法被广泛使用在信息加密中，而RSA则是非对称加密技术中被大量使用的算法；传统方法有置换法和易位法。1998年，出现了一种称为多步加密的算法，在出现的众多加密算法中被广泛应用。比如，在金融交易中，大多数的数据都需要进行加密，为了确保交易信息不被其他人窃取，交易双方会通过加密以及认证等技术来保护交易正常进行。这其中为保护信息所用到的数据安全系统以及身份认证系统所用到的算法函数都是通过应用数学来进行提供，以确保保证用户的个人信息、账户信息以及支付信息的安全。当然，随着信息化社会的发展，应用数学也会提供更新颖、更安全的算法去支持数据加密技术的创新变更。

三、未来的展望

应用数学的方法和理论将得到进一步的发展，它会在更多的新兴领域中崭露头角，比如，生态环境、生命科学等不同的领域。一方面，应用数学在这些领域中发挥的作用不容小觑，另一方面，科技的发展，社会的进步同样也会促进应用数学的发展。在将来，从超速计算机、到微观的分子、细菌世界，再到宏观的宇宙奥秘的飞速发展，同样都会运用到应用数学的知识。它与各个领域相互交叉作用，并达到自身的进步。

综上所述，应用数学在信息化发展的当前社会下显得尤为重要，在它提升信息化价值的同时，信息化也同样促进着应用数学的发展，它的出现也会推动我们国家信息化发展的脚步，让我国信息化科技更上一层楼。