信息與計算科學中數學技術和信息技術的融合研究

郭挺

[摘 要]現在信息技術發展飛速，已經應用到了人們日常生活當中的各方面以及諸多的科學工程研究當中。而信息技術在發展過程中離不開數學的支持，在深入發展過程當中數學技術和信息技術也在不斷地相互融合發展，隨之帶來新的理念支持和技術支持，這也是信息技術發展的動力之一。文章從信息與計算科學的發展特點以及一些因素來探討數學和信息技術相融合進行創新的過程，希望能夠強化人們對于這些學科發展歷程的認識，進而促進其發展。

[關鍵詞]信息與計算；數學；信息技術

[中圖分類號]TP3 [文獻標識碼]A

數學技術在很早以前就為人們所發現和使用，能夠進行一些實際層面上的推理以及猜想過程，進而為人們解決很多難題。后來數學以概念的形式得到提出，被認為是能夠通過定性或者定量的方法來進行數學建模進而解答實際問題的科學。數學的概念具有十分的抽象性以及普遍代表性，因而被劃分到理論學科當中，隨著數學科學的發展，又進行了大量的批判改革，現在的數學科學已經包含了大量實用的建模技術和分析技術，能夠充分結合其他學科解答實際問題。

1 數學的發展過程

數學技術起源于古希臘時期思想家對于日常生活的觀察和思考，阿基米德為代表的思想家用數學方法解決了很多實際生活當中事物的平衡問題，還提出了流體靜力學定律，后來隨著時代不斷發展，數學學科的發展沒有跟上人們解決實際問題的需要。伴隨新大陸的發現，各種學術思想都得到了更新，同時針對一些天文方面的問題，數學學科得到了進一步的發展，隨后微積分也在生產力的快速發展背景下問世，并被譽為人類精神的最高勝利。在1674年，萊布尼茲首次發明計算器進行簡單的加減乘除法，隨后根據八陣圖的規律，又提出了二進制法則，并為先進計算器的發展提出了足夠的基礎。隨后人們對于數學的研究已經超出了純數學領域研究而進入到技術研究當中。二十世紀以來數學正式以技術的方式應用到人們的生產生活實踐當中，并且表現出無與倫比的活力和發展前途，分化出運籌學等多門學科。

2 信息技術的發展

信息是指對于客觀事實的描述，以及一定程度上對于物質范疇的承擔，區別于消息的特點在于信息具有很多種表達的方式，是對事物進行描述概括的泛指，不能等同于數據，而是對于事物運行狀態以及方式的概括。自從上世紀的第二次發展之后，信息技術誕生以來，就開始了其飛速發展的過程，首先應用于軍事當中，用密碼傳遞情報的方法，隨后信息論高速發展，通過通信數學理論的研究來奠定了信息論的出現，隨后人們用多種多樣的數學符號和方式來對信息進行編碼轉換過程，促進了信息技術走向定量的層面，確保數據能夠完整進行存儲獲取處理和利用。

信息與計算科學包含了信息技術和計算技術兩個相互獨立而互相影響的學科知識，其中信息技術包含了四大方面，分別為信息的獲取傳輸處理以及利用，與此同時計算技術包含了對于數值計算的方法設計，對于樹脂的分析處理以及有關的軟件處理問題。計算科學和信息科學相互促進，計算技術作為信息技術發展過程中的重要環節，是現代科技技術的本質之一，信息科學發展到一定層次又能反過來推動計算科學的發展。比如信息的發展帶來了二進制的提出。經過漫長的理論發展，信息與計算科學之間的傳輸理論已經逐漸成熟，能夠進行移動化的通訊，人們也不僅僅是能夠將單純的信息信號進行傳輸，還能傳送聲音以及文本圖像等進行便捷遠程的傳輸，信息技術的控制確保太空技術能夠得到正常的發展。未來的信息技術和計算科學技術都會趨向于信息采集的過程當中，為信息技術的處理提供良好的條件，與此同時刻意預測未來要處理的信息不僅僅是聲音文字和圖形，甚至可能是靈感或者思想，這樣人們才能夠做到心想事成，讓思想的光輝傳播到遙遠的時空。

3 數學技術和信息技術相結合

數學技術和信息技術正是由于融合發展才能進行相互促進，信息與計算科學也是由此誕生。該門科學誕生，首先使信息運用于數學當中，這一階段被稱為數學與信息科學，隨后進行進一步的發展才逐步發展為數學與信息技術。信息與計算科學主要包含了兩個模塊，首先是信息科學當中對于信息的獲取傳遞和應用，隨后數學科學對于這些知識和數值進行深入的計算演變，兩門科學相互促進互相補充，推動了計算能力的不斷發展，與此同時計算科學也促進了信息技術的拓展。信息科學主要包含了信息技術的核心技術，而信息技術則是對于新的信息功能進行拓展的技術。人的信息包含了感覺傳導思維以及效應等多個方面，對應在信息科學上就體現成為信息獲取、傳輸、處理以及分析四個部分，具體操作的過程中信息技術表現在感測通信、人工智能和信息控制等方面，各種細化的信息技術都是在此技術基礎上進行的。日后的信息和計算機技術主要會體現在信息處理方面，這也昭示著信息技術會趨向于外部技術發展的同時也會兼顧人的發展，研究方向不僅包含了生物當中信息的作用，也包含了信息控制設備和人之間關系的發展，確保人和機器能夠充分結合，能夠使人充分脫離出機器控制當中，進而強化人們認識世界改造社會的能力。數學技術和信息技術相結合能夠促進時代誕生新的特征，能夠讓人們日常生產方式進行智能化和數字化，讓人們的生活方式進行不斷的創新和交互，為人們的日常生產生活帶來更多的便利。信息與計算科學是復合型專業，具有十分廣泛的應用領域，刻意充分結合到科研機構以及一些經濟管理部門等當中進行開發應用，與此同時也能進行有關的技術開發和生產管理。了解這一專業需要進行系統的學習，了解軟件開發和設計過程的同時學習運籌控制等學科，強化專業知識水平來提高對于這些只是的應用能力，與此同時學習者也需要強化自身的綜合素質，確保能夠進行市場化、國際化以及人性化的學習研究。

4 信息與計算科學的發展

信息與計算科學在1988年被教育部認定為數學類專業，該專業的核心基礎在于數學相結合的信息技術。信息與計算科學能夠采用現代化的數學方法來解決一些比較復雜的實際問題，在學科發展過程中數學和信息科學互相融合不分彼此，成為各自獨立而互相影響的局面，進而信息與計算科學成為了獨立的一門學科。自從工業革命以來，全球化和信息化成為經濟社會發展的必然趨勢，信息也成為了一個國家進行綜合實力發展的必然要素。信息其本身的知識承載能力更是能夠進行能量和勢力之間的轉變。當今世界各國之間的較量已經遠遠不止于軍事和政治，更是包含了信息科技等多重因素，信息正在起到越來越重要的戰略作用，因而人們需要對于信息進行更加深入的提煉和分析過程，確保能夠為企業甚至人類社會進行充分的價值提供。

5 結語

現在經濟發展飛速，在工業革命發生之后，信息作為競爭核心，展開了一場又一場的思想與技術革命。信息技術和數學技術的相結合誕生了信息與計算科學，該門科學迎合時代發展，為人們的生產生活實踐帶來了大量的便利，自身也具有相當大的發展潛力。數學技術和信息技術自身也不斷進行發展，能夠促進個人的思維以及實踐能力的飛速發展，人們在學習過程中也能夠形成更加理性化程序化的思維，幫助人們提高解決實際問題的能力。因而我們要強化對于信息與數學科學的認識和理解，強化對于這些方面能力的提高，確保在應用過程中能夠充分融合理論和實踐，確保專業知識能夠充分應用到生產生活實踐當中去。

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