信息化時(shí)代下數(shù)學(xué)與計(jì)算機(jī)的交融

朱昱洋

摘要：改革開放以來的三十年間，我國的工業(yè)發(fā)展速度迅猛，工業(yè)發(fā)展到現(xiàn)在已經(jīng)沒有很大的空間進(jìn)行，現(xiàn)在的社會(huì)進(jìn)入了智能化數(shù)據(jù)化的時(shí)代，科學(xué)技術(shù)的發(fā)展使的現(xiàn)在的計(jì)算機(jī)的發(fā)展進(jìn)步迫在眉睫，現(xiàn)在的計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)不斷地創(chuàng)新和提高，使計(jì)算機(jī)的便攜性和傳輸速率越來越快，與之前的計(jì)算機(jī)配置相比，現(xiàn)在的計(jì)算機(jī)數(shù)量增多，技術(shù)水平研究的更多，使價(jià)格更加的優(yōu)惠，價(jià)格的降低和配置的提高使計(jì)算機(jī)在全球的各大企業(yè)和行業(yè)內(nèi)乃至家庭生活中都得到全面的使用。到目前為止，國內(nèi)的計(jì)算機(jī)行業(yè)技術(shù)已經(jīng)滲透到各個(gè)行業(yè)，成為行業(yè)發(fā)展和轉(zhuǎn)型的重要技術(shù)手段，所以掌握精湛的計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)是現(xiàn)在這個(gè)信息社會(huì)發(fā)展所需要的最基本也最核心的技能，對于計(jì)算機(jī)的研究十分渴求。

關(guān)鍵詞：信息化；數(shù)學(xué)；計(jì)算機(jī)；交融

引言

現(xiàn)在的計(jì)算機(jī)發(fā)展到最近的十多年才進(jìn)入一個(gè)井噴式發(fā)展的時(shí)代，之前的計(jì)算機(jī)為現(xiàn)在的信息化數(shù)據(jù)化社會(huì)提供了堅(jiān)實(shí)的研究基礎(chǔ)，計(jì)算機(jī)在最初的發(fā)展時(shí)期最主要就是依靠數(shù)學(xué)進(jìn)行研究和開發(fā)，數(shù)學(xué)在計(jì)算機(jī)誕生和發(fā)展過程中起到了相當(dāng)重要的作用，也促成了計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷更新。現(xiàn)在的計(jì)算機(jī)和相關(guān)技術(shù)的發(fā)展也證實(shí)了數(shù)學(xué)在社會(huì)發(fā)展過程中的重大作用，促進(jìn)了數(shù)學(xué)發(fā)展和數(shù)學(xué)在社會(huì)中的地位水平大幅提高。本文主要講述在信息高速發(fā)展的大前提下，數(shù)學(xué)和計(jì)算機(jī)兩者的相互發(fā)展和促進(jìn)及相互交融的過程和關(guān)系。

1數(shù)學(xué)與計(jì)算機(jī)的起源發(fā)展

1.1數(shù)學(xué)的發(fā)展及其在計(jì)算機(jī)上的應(yīng)用

數(shù)學(xué)早在一萬多年前的埃及就開始有記載，有線管的數(shù)學(xué)文獻(xiàn)記載了數(shù)學(xué)的發(fā)展起源，數(shù)學(xué)的發(fā)展過程經(jīng)歷了結(jié)繩記數(shù)和石頭記數(shù)到后來的語言文字記數(shù)的階段，到后來計(jì)算機(jī)時(shí)代的來臨，變成了符號(hào)和數(shù)字的計(jì)算方式，現(xiàn)在的數(shù)學(xué)已經(jīng)成了一個(gè)專業(yè)且前端的學(xué)科。數(shù)學(xué)的不斷發(fā)展過程中又不斷進(jìn)行細(xì)分，現(xiàn)在的數(shù)學(xué)分成了基礎(chǔ)數(shù)學(xué)計(jì)算、幾何數(shù)學(xué)分析、微積分、概率論和數(shù)理統(tǒng)計(jì)學(xué)等內(nèi)容。現(xiàn)在的社會(huì)發(fā)展使現(xiàn)在的各個(gè)方面都盡心改革，數(shù)學(xué)也是經(jīng)理改革的一部分，買菜過程中的計(jì)算工具的更新和極其復(fù)雜的計(jì)算機(jī)工程設(shè)計(jì)計(jì)算，數(shù)學(xué)在人們的生產(chǎn)生活和工作中都成了不可或缺的一門學(xué)科。在現(xiàn)在信息化發(fā)展這么迅速的社會(huì)，數(shù)學(xué)學(xué)科在計(jì)算機(jī)中的應(yīng)用范圍越來越廣泛，數(shù)學(xué)對于計(jì)算機(jī)的應(yīng)用范圍越來越大，應(yīng)用的深度也越來越核心，從簡單的工程結(jié)構(gòu)圖到三維構(gòu)圖到動(dòng)畫制作到最后現(xiàn)在的大數(shù)據(jù)云端技術(shù)的運(yùn)行和計(jì)算都是由數(shù)學(xué)進(jìn)行應(yīng)用的。

1.2計(jì)算機(jī)的起源及發(fā)展

法國科學(xué)家帕斯卡將計(jì)算機(jī)定義為一種用于高速計(jì)算，并且能夠進(jìn)行嚴(yán)密的邏輯和數(shù)值計(jì)算的存儲(chǔ)電子計(jì)算器。因此，改進(jìn)計(jì)算方式，使復(fù)雜的計(jì)算簡單化也可以說是計(jì)算機(jī)的發(fā)明初衷。通過計(jì)算機(jī)器來對繁瑣的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，可以極大的減輕人們對復(fù)雜計(jì)算的壓力。由此可見計(jì)算機(jī)就是為了方便人們的數(shù)學(xué)計(jì)算而產(chǎn)生的發(fā)明，是迎合數(shù)學(xué)發(fā)展的迫切需求。實(shí)現(xiàn)了邏輯與數(shù)值計(jì)算功能后，人們?yōu)榱耸褂?jì)算能夠更加智能化、程序化，并且可以實(shí)現(xiàn)對計(jì)算過程和結(jié)果的控制，差分機(jī)和分析機(jī)也被發(fā)明了出來。此時(shí)的計(jì)算機(jī)已初步具備了輸入輸出、處理存儲(chǔ)、計(jì)算控制的功能，而這些就是計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)框架，然而由于時(shí)代發(fā)展的局限性，還不能實(shí)現(xiàn)完全的使用程序來進(jìn)行計(jì)算機(jī)計(jì)算的控制。直到數(shù)學(xué)家馮·諾依曼的存儲(chǔ)程序構(gòu)想，以及艾蘭·圖靈的圖靈機(jī)的理論模型相繼出現(xiàn)，兩者的互相結(jié)合誕生了世界上第一臺(tái)真正意義上的電子計(jì)算。之后，經(jīng)過幾十年來的不斷發(fā)展，計(jì)算機(jī)經(jīng)歷了從龐然大物到臺(tái)式電腦，再到手提電腦，直至現(xiàn)在的平板電腦，計(jì)算機(jī)已在尋常百姓家普及開來。最大限度的方便人們操作成為了現(xiàn)代計(jì)算機(jī)發(fā)展的目標(biāo)與使命，這就要求軟件必須進(jìn)行不斷的更新、不斷的豐富。而實(shí)現(xiàn)軟件功能的每個(gè)程序的編寫都必然使用到數(shù)學(xué)進(jìn)行建模，所以計(jì)算機(jī)的軟件與數(shù)學(xué)也有著十分緊密的聯(lián)系。在計(jì)算機(jī)的發(fā)展進(jìn)程中，其每一步的改進(jìn)與提升都有數(shù)學(xué)家努力的身影，都離不開數(shù)學(xué)理論、數(shù)學(xué)邏輯以及數(shù)學(xué)建模的支持。

2信息化時(shí)代下數(shù)學(xué)與計(jì)算機(jī)互相交融

2.1數(shù)學(xué)學(xué)科利用著計(jì)算機(jī)知識(shí)

計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)手段的發(fā)展進(jìn)程中，人們在學(xué)習(xí)方面進(jìn)行了創(chuàng)新，有了全新的多媒體教學(xué)模式，多媒體教學(xué)更加快捷的將知識(shí)展現(xiàn)給人們，使數(shù)學(xué)知識(shí)更直觀的展現(xiàn)給人們，使人們對于數(shù)學(xué)和計(jì)算機(jī)的了解都有了進(jìn)一步認(rèn)識(shí)，使人們對于數(shù)學(xué)和計(jì)算機(jī)的認(rèn)識(shí)不在止于概念上，可以親自體驗(yàn)計(jì)算幾何數(shù)學(xué)帶給人們的便利和感受。計(jì)算機(jī)上的多媒體教學(xué)在教授數(shù)學(xué)過程中可以降低人們對于學(xué)習(xí)的排斥，提升對于學(xué)習(xí)的興趣，對數(shù)學(xué)能有更好的接受程度。

2.2計(jì)算機(jī)的編程離不開數(shù)學(xué)

計(jì)算機(jī)中的軟件程序都是由代碼編寫的，其中都是要依靠數(shù)學(xué)知識(shí)進(jìn)行運(yùn)算，計(jì)算機(jī)中的二進(jìn)制概念、平面類傳導(dǎo)，幾何圖形、線性代數(shù)的計(jì)算、微積分等數(shù)學(xué)相關(guān)的只是在計(jì)算機(jī)的程序編寫過程中都是可以應(yīng)用到的，只是應(yīng)用的范圍和頻率的不同而已。計(jì)算機(jī)會(huì)根據(jù)數(shù)學(xué)的公式自動(dòng)對數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，不同的數(shù)值產(chǎn)生不同的結(jié)果。所以在運(yùn)用計(jì)算機(jī)進(jìn)行編程時(shí)要運(yùn)用到大量的數(shù)學(xué)相關(guān)的計(jì)算，數(shù)學(xué)原理支持計(jì)算機(jī)編程的順利進(jìn)行和運(yùn)算，是計(jì)算機(jī)的核心基礎(chǔ)。

3數(shù)學(xué)與計(jì)算機(jī)相互促進(jìn)

①計(jì)算機(jī)為數(shù)學(xué)注入了新的活力。計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)大量緩解了數(shù)學(xué)在計(jì)算上的壓力，加快了數(shù)學(xué)的計(jì)算效率，也省去了計(jì)算的人員浪費(fèi)和消耗。

②數(shù)學(xué)促進(jìn)計(jì)算機(jī)的新發(fā)展。數(shù)學(xué)的不斷發(fā)展和細(xì)分使現(xiàn)在的計(jì)算機(jī)運(yùn)算能力已經(jīng)達(dá)到每秒玩一次的運(yùn)算速度，可以快速處理大量的文件信息，最終實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)的智能化轉(zhuǎn)變。

結(jié)語

計(jì)算機(jī)的發(fā)展離不開數(shù)學(xué)的進(jìn)步，數(shù)學(xué)和計(jì)算機(jī)在發(fā)展過程中相互扶持和進(jìn)步融合，數(shù)學(xué)和計(jì)算機(jī)雖然是兩個(gè)不一樣的學(xué)科和方向，但是兩者的起源卻有著很大的聯(lián)系和關(guān)聯(lián)，計(jì)算機(jī)是數(shù)學(xué)的衍生品，數(shù)學(xué)為計(jì)算機(jī)的運(yùn)行提供基礎(chǔ)構(gòu)架和運(yùn)行基礎(chǔ)，他們在發(fā)展的進(jìn)程中相互促進(jìn)，相互進(jìn)步和更新使兩者到現(xiàn)在的時(shí)期密不可分。所以在現(xiàn)在這個(gè)信息化智能化來臨的社會(huì)，數(shù)學(xué)知識(shí)和計(jì)算機(jī)的相關(guān)技術(shù)程序都要進(jìn)一部發(fā)展進(jìn)步，使數(shù)學(xué)和計(jì)算機(jī)能共同進(jìn)步，最大可能的完善數(shù)學(xué)和計(jì)算機(jī)的進(jìn)一步創(chuàng)新和更新。

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