摘 要:當今科學技術日新月異,計算機技術已經滲透到各個領域。本文就計算機的發展及其在各領域中的應用作了論述,從多個角度闡明了計算機的用途。
關鍵詞:計算機;應用;科學研究;軍事;醫學;農業
計算機是20世紀最偉大的科學技術發明之一。自從1946年世界上出現了第一臺電子數字計算機誕生,計算機以其強大的生命力飛速發展。目前,計算機的應用已滲透到社會的各個領域,正在改變著人們的工作、學習和生活的方式,推動著社會的發展,對人類的生產活動和社會活動產生了越來越重要的影響。
1 計算機在科學研究中的應用
在數學研究中,計算機可以模擬出數學模型所需的“理想狀態”,為模型求解提供直觀的背景。此外,計算機模擬可以根據實際系統或過程的特性,按照一定的數學規律用計算機程序語言模擬實際運行狀況,并依據大量模擬結果對系統或過程進行定量分析。比如氣象工作者為了得到準確的天氣預報,離不開根據氣象站、氣象衛星匯集的氣壓、雨量、風速等資料建立的數學模型;生理醫學專家有了藥物濃度在人體內隨時間和空間變化的數學模型,就可以分析藥物的療效,有效地指導臨床用藥;電視塔高度測量、銀行貸款和分期付款等,往往計算量大,需要借助于計算機才能快捷、簡便地完成。計算機高速的運算能力、大容量的貯存能力以及網絡通訊功能,使得資料存貯、檢索變得方便有效;它的多媒體化,使得模型中一些問題能在計算機上進行逼真的模擬實驗;它的智能化,能隨時提醒、幫助我們進行數學模型求解。
在物理學的研究中,物理學家們大量利用計算機來研究小至夸克大至宇宙模型的各種課題;在化學研究中,數據的處理、條件預測、成分檢測、靈敏度分析、儀器自動化和智能化等等,一些復雜的實驗產生大量原始數據,只有通過計算機運算才能進行處理并發現其中的規律。在許多自然科學的研究中,計算機是科學家們必備的研究工具。
2 計算機在軍事中的應用
計算機技術來源于軍事,反過來又服務于軍事。軍用計算機技術是軍用高科技中最具有戰略意義的技術之一。計算機技術的產生和發展,對現代軍事教育訓練、軍事人才的培養及未來戰爭的模式都產生了深遠的影響。特別是近幾年來,隨著計算機技術、信息技術在軍事上的廣泛應用,一些先進的技術、設備不斷被運用到軍事教學、訓練、演習和實戰中來,電子化、信息化、智能化成為未來戰爭模式的主格調,軍隊的軍事教學手段、組織方式、戰略思想都隨著科學技術特別是計算機技術的發展而不斷發生改變。
在后勤保障方面,隨著20世紀90年代計算機技術的突飛猛進,以美軍為首的發達國家加快了軍隊后勤與國家信息化接軌的步伐,后勤自動化裝備的“橫向一體化”得到快速發展,后勤保障水平不斷提高。“多多益善、有備無患”的保障觀念,被“適時、適地、適量、適需”的精確化保障所取代,并通過網絡化的后勤計算機系統對所有人員和物資實施全程監控,智能化、網絡化和一體化的后勤顯示出巨大的發展潛力。
而在武器系統方面,計算機的應用更是被發揮到了極致。在海灣戰爭、伊拉克戰爭的啟示下,快速、精確的武器系統作為當前各國武備建設的主要方向,計算機技術、信息技術在提高武器的性能,可靠性,可維護性等方面發揮這不可替代的作用。
計算機是戰術、戰略武器及航天系統的信息處理中心,是戰場指揮管理和武器控制的重要工具。電子計算機的技術水平己成為軍事技術發展和武器裝備現代化程度的重要標志,同時也是現代戰爭作戰指揮、通信聯絡、后勤保障等諸多決定戰爭勝負關鍵因素的依靠和保證,其必將對傳統的軍事理論和軍事觀念產生著巨大而深遠的影響。
3 計算機在醫學中的應用
隨著微型計算機的普及,計算機技術已滲透到醫學及其管理的各個領域,計算機的查詢、存儲、傳輸、處理、管理等功能,使醫學管理的智能化、網絡化成為現實。經過醫學研究人員幾十年的摸索,計算機技術逐漸與醫學相結合,形成了一門新興的邊緣學科——醫學信息處理學,對醫學的發展起著重要的作用。
目前,計算機在醫學中的應用主要體現在醫院信息系統、醫學信息的處理、輔助教學等方面。
醫院信息系統可以完成如下任務:病人登記、預約、病歷管理、病房管理、臨床監護、膳食管理、醫院行政管理、健康檢查登記、藥房和藥庫管理、病人結帳和出院、醫療輔助診斷決策、醫學圖書資料檢索、教育和訓練、會診和轉院、統計分析、實驗室自動化等。如美國復員軍人醫院的DHCP;馬薩諸塞綜合醫院的COSTAR等,均是當前世界上比較著名的信息管理系統。
醫學信息的處理是指利用計算機對病人的心電、腦電、血壓、體溫、呼吸、心功能等進行分析,以便更好地把握病人的病情,以及給予病人所需的幫助。如利用超聲波的回波信息中的某些特征來探測血流速度,心臟的生理病理特征;利用生物電來控制殘疾人的假肢;利用中醫推拿專家的信息來模擬中醫的推拿手法;還有CT技術、核磁共振技術、尿濕自動報警、昏迷病人的定時改變體位等等,都是醫學與計算機科學相結合的產物。
4 計算機在農業上的應用
早在上世紀50-60年代,美國就開始將計算機技術應用到農業上。隨著計算機技術的不斷發展,計算機農業應用逐步發展為一股潮流,廣泛應用于作物生產、畜禽生產、農業機械、農業經濟、農產品加工、農業環境監測與控制、糧食倉庫管理、作物產量預測、農業病蟲預報及農業信息服務等方面。除美國外,其他日本和歐洲一些發達國家在農業計算機技術方面的發展也達到了相當高的層次,我國在這一領域內也得到了一定的發展,但是總體水平相對比較落后。
我國在農業上的計算機應用主要有農情監測、農產品質量檢測、農地管理、經營決策、農業研究及技術推廣。農情監測的主要任務是監測耕地的變化、糧棉作物的面積、長勢、災害與產量,包括自然災害監測、農業估產及生長動態監測、農業環境監測;農產品質量檢測是為了提高農產品在國際市場的競爭力,應用現代信息技術檢測產品品質質量指標, 分析模擬品質好壞;農地管理對決定土壤生產力的內在屬性和影響土壤生產力的外部環境條件進行綜合評價, 用量化指標確定土地質量等級, 為制定有關農業政策、綜合治理中、低土壤, 建立高產穩產田、促進農業持續、穩定和協調發展提供依據;在管理和經營決策中,農戶通過微機終端, 通過網絡,及時獲得農業法規、農業政策、市場行情、產品銷售等信息, 合理地進行農資購置與產品銷售, 促進農村市場繁榮和經濟增長;在農業研究及技術推廣中,我國引進了世界上幾個最主要的農業數據庫,同時自己建立了數十個農林數據庫。這些數據庫為農業生產提供了大量農業信息資源和科學技術, 推動了生產的發展。
5 計算機在其他學科中的應用
在當今信息大爆炸的時代,計算機已經成為很多領域研究中不可或缺的必備工具,在經濟學、管理學、教育學、工學等學科中,計算機發揮其數值計算、數據處理、自動控制、音像模擬、人工智能、網絡共享等強大功能,常常產生顯著的經濟效益和社會效益,從而引起產業結構、產品結構、經營管理和服務方式等方面的重大變革。
除了上述應用外,計算機還是人們的學習工具和生活工具。借助家用計算機、個人計算機、計算機網絡、數據庫系統和各種終端設備,人們可以獲取各種情報和資訊,學習各種知識和課程,處理各種生活事務(如訂票、購物、存取款等),甚至可以居家辦公。越來越多的人的工作、學習和生活中將與計算機發生直接的或間接的聯系。
總之,計算機已經發展成為一種科學的技術現象而且是一種政治、經濟、軍事和社會現象。
作者簡介
伍琴蘭(1982-),女,江西新余人,助教,研究方向為計算機軟件的開發與教學。