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計(jì)算機(jī)科學(xué)中數(shù)學(xué)思想方法的運(yùn)用論文
在學(xué)習(xí)、工作生活中，大家都不可避免地要接觸到論文吧，通過論文寫作可以培養(yǎng)我們的科學(xué)研究能力。你寫論文時(shí)總是無從下筆？以下是小編為大家整理的計(jì)算機(jī)科學(xué)中數(shù)學(xué)思想方法的運(yùn)用論文，僅供參考，歡迎大家閱讀。
摘要：
在當(dāng)前信息時(shí)代的背景下，人們?cè)趯?shí)際生活中已經(jīng)無法離開計(jì)算機(jī)科學(xué)，而計(jì)算機(jī)科學(xué)本身和數(shù)學(xué)之間又有著緊密的聯(lián)系�？梢哉f，現(xiàn)代計(jì)算機(jī)科學(xué)就是在數(shù)學(xué)問題的求解下不斷產(chǎn)生的，隨著自然科學(xué)的不斷發(fā)展，對(duì)于很多理論方面的研究，也都需要進(jìn)行大量的數(shù)學(xué)計(jì)算，由于人力計(jì)算逐漸無法滿足科學(xué)研究過程中的大量計(jì)算，所以計(jì)算機(jī)就開始逐漸進(jìn)入了現(xiàn)代視野。那么本文就對(duì)數(shù)學(xué)思想及其在計(jì)算機(jī)科學(xué)中的應(yīng)用進(jìn)行分析和探究。
關(guān)鍵詞：
數(shù)學(xué)思想；計(jì)算機(jī)科學(xué)；應(yīng)用研究；
引言：
現(xiàn)代計(jì)算機(jī)科學(xué)就是在數(shù)學(xué)理論基礎(chǔ)上，所逐步建立和發(fā)展起來的，回顧計(jì)算機(jī)的發(fā)展歷史，可以發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)思想在當(dāng)中起到了十分重要的作用，那反過來，計(jì)算機(jī)科學(xué)的發(fā)展，也同樣影響著現(xiàn)代數(shù)學(xué)的發(fā)展。直至今日，計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，已經(jīng)給整個(gè)世界帶來了革命性創(chuàng)新和變化，那么深入了解數(shù)學(xué)思想，在計(jì)算機(jī)科學(xué)中的應(yīng)用，就可以加強(qiáng)人們對(duì)于計(jì)算機(jī)科學(xué)的系統(tǒng)認(rèn)識(shí)，從而有效利用計(jì)算機(jī)科學(xué)解決眾多的問題。
一、數(shù)學(xué)思想和計(jì)算機(jī)科學(xué)的關(guān)系
數(shù)學(xué)思想是計(jì)算機(jī)科學(xué)發(fā)展的基礎(chǔ)，計(jì)算機(jī)技術(shù)的出現(xiàn)和發(fā)展，最初主要就是為了數(shù)學(xué)問題求解，由于自然科學(xué)在理論方面，需要進(jìn)行大量的數(shù)據(jù)計(jì)算，但人力計(jì)算不僅效率低、準(zhǔn)確性不高，還無法滿足計(jì)算的要求，因此計(jì)算機(jī)就逐漸誕生[1]。所以就可以認(rèn)為，計(jì)算機(jī)技術(shù)實(shí)際上就是在數(shù)學(xué)理論的基礎(chǔ)上所形成的，數(shù)學(xué)思想在計(jì)算機(jī)科學(xué)中發(fā)揮著十分重要的作用，為計(jì)算機(jī)科學(xué)提供有效的思維工具。同時(shí)計(jì)算機(jī)科學(xué)也影響著數(shù)學(xué)的發(fā)展，以圖靈為主的科學(xué)家，作為計(jì)算機(jī)技術(shù)的創(chuàng)造者，所以不論計(jì)算機(jī)理論和技術(shù)怎樣發(fā)展，實(shí)際上都是以數(shù)學(xué)思想為核心的，其有著指導(dǎo)的作用。另外計(jì)算機(jī)科學(xué)的快速發(fā)展，也為解決數(shù)學(xué)問題提供了新的途徑，有效推進(jìn)了數(shù)學(xué)的發(fā)展。
二、數(shù)學(xué)思想在計(jì)算機(jī)科學(xué)中的應(yīng)用
(一)離散數(shù)學(xué)與計(jì)算機(jī)原理
在整個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，都是運(yùn)用二進(jìn)制的方式來表示相關(guān)的數(shù)據(jù)，因此當(dāng)中所有的信息數(shù)據(jù)都會(huì)轉(zhuǎn)化為0與1的組合。這最初就是由于電子器件，在功能上的局限性影響的，數(shù)字式的電子計(jì)算機(jī)，都是應(yīng)用電信號(hào)來表示信息的，并用電平輸出的高低與脈沖的有無，以此來表達(dá)是與否的關(guān)系。所以只有采用二進(jìn)制，才能夠更好的表示相關(guān)的信息，表示其從誕生之日起，計(jì)算機(jī)就與以微積分為代表的連續(xù)性數(shù)學(xué)相互分離了，可以說，離散數(shù)學(xué)就是計(jì)算機(jī)科學(xué)的基石。此外構(gòu)成了計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的硬件和軟件，也屬于一個(gè)離散結(jié)構(gòu)，在邏輯功能上是等效的，計(jì)算機(jī)科學(xué)中的基本結(jié)構(gòu)也大多都是離散型的，計(jì)算機(jī)就是離散的機(jī)器[2]。離散數(shù)學(xué)作為現(xiàn)代數(shù)學(xué)中的重要分支，也是計(jì)算機(jī)科學(xué)的理論基礎(chǔ)，總的來說，離散數(shù)學(xué)作為一門綜合學(xué)科，因此其被廣泛的應(yīng)用在各個(gè)現(xiàn)代科學(xué)領(lǐng)域中。
(二)關(guān)系理論與計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)存貯
大數(shù)據(jù)概念作為一項(xiàng)新興的技術(shù)概念，而大數(shù)據(jù)建立的基礎(chǔ)，就是在日漸發(fā)展的計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)和存儲(chǔ)和管理技術(shù)上。從開始的計(jì)算機(jī)對(duì)文件的管理系統(tǒng)，一直到數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的出現(xiàn)，就是一個(gè)數(shù)據(jù)管理技術(shù)的跨越式發(fā)展，通過建立數(shù)據(jù)庫(kù)，系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)化、共享等功能。當(dāng)前大多數(shù)計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)庫(kù)，都是運(yùn)用關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)的組織存貯方式，在一個(gè)系統(tǒng)中建立多個(gè)數(shù)據(jù)元素，這就要尋找一個(gè)最優(yōu)的方式，來進(jìn)行存儲(chǔ)和管理[3]。那么在這當(dāng)中就牽涉到數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì)，對(duì)于現(xiàn)代數(shù)據(jù)處理的基礎(chǔ)，也就是數(shù)學(xué)中的關(guān)系理論，目前常用的有實(shí)體聯(lián)系法和關(guān)系規(guī)范化方式這兩種。實(shí)體聯(lián)系法就是通過結(jié)合實(shí)體聯(lián)系模型，來描述現(xiàn)實(shí)的數(shù)據(jù)，并建立一個(gè)簡(jiǎn)單的圖形，將其轉(zhuǎn)化為與數(shù)據(jù)庫(kù)管理對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)模型。關(guān)系規(guī)范化方式，就是應(yīng)用在關(guān)系模型設(shè)計(jì)和數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)當(dāng)中的，直接通過關(guān)系規(guī)范法來解決關(guān)系模型當(dāng)中存在的插入數(shù)據(jù)冗余等眾多問題。
(三)數(shù)學(xué)模型作用及其在計(jì)算機(jī)中的應(yīng)用
數(shù)據(jù)模型就是通過建立一個(gè)符號(hào)系統(tǒng)，將事物系統(tǒng)特征和數(shù)量關(guān)系之間的描述，用數(shù)學(xué)的形式來進(jìn)行表現(xiàn)，現(xiàn)代科學(xué)發(fā)展的一個(gè)重要趨勢(shì)，就是科學(xué)正在被逐漸數(shù)學(xué)化。所以目前可以直接運(yùn)用計(jì)算機(jī)軟件來進(jìn)行處理的問題，已經(jīng)包含了眾多非數(shù)值計(jì)算的問題解決了，其不再僅限于在數(shù)學(xué)的計(jì)算方面[4]。而直接通過軟件編程來解決實(shí)際問題時(shí)，還需要將該問題數(shù)學(xué)化，也就是建立一個(gè)相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型，人們通過數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中經(jīng)常討論的數(shù)值問題的數(shù)學(xué)與模型，就是數(shù)學(xué)方程。但對(duì)于非數(shù)值的計(jì)算時(shí)，數(shù)學(xué)模型的建立，往往還要表、圖等內(nèi)容，來配合數(shù)學(xué)方程式的應(yīng)用，從而建立一個(gè)完整的結(jié)構(gòu)和描述，這樣才能夠?qū)崿F(xiàn)計(jì)算機(jī)解決實(shí)際問題。那么，這也表示了數(shù)學(xué)模型的建立，才是計(jì)算機(jī)應(yīng)用的基礎(chǔ)和前提條件。
(四)人工智能與模糊數(shù)學(xué)
隨著當(dāng)前計(jì)算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展，怎樣利用計(jì)算機(jī)來模擬人的大腦來進(jìn)行計(jì)算，從而有效解決生物等其他各種復(fù)雜的社會(huì)系統(tǒng)，就成為未來計(jì)算機(jī)發(fā)展一個(gè)重要方向[5]。因此人工智能的概念也開始誕生，可以說，這是一項(xiàng)極具挑戰(zhàn)性的科學(xué)，但僅僅依靠二進(jìn)制理論基礎(chǔ)的現(xiàn)代計(jì)算機(jī)，是無法有效模擬人腦的各種思維活動(dòng)的，這也是目前人工智能發(fā)展的主要障礙。因?yàn)槿藗冊(cè)趯?shí)際生活中，經(jīng)常會(huì)遇到很多數(shù)量界限不是很分明的事物，其是無法用精確的數(shù)字來表現(xiàn)的，和計(jì)算機(jī)相比，人就具有模糊信息的處理能力。而美國(guó)有專家，就將數(shù)學(xué)理論就將自然語言有效算法化，且實(shí)現(xiàn)了程序編寫的可操作性，真正讓計(jì)算機(jī)有了模仿人的思維方式的方法，實(shí)現(xiàn)了解決復(fù)雜問題的目的。
三、結(jié)語
總而言之，在當(dāng)前信息時(shí)代背景下，計(jì)算機(jī)科學(xué)正在快速發(fā)展，這也導(dǎo)致以微積分為基礎(chǔ)的連續(xù)數(shù)學(xué)的主導(dǎo)地位產(chǎn)生了明顯的變化，可以說，離散數(shù)學(xué)在不斷成為科學(xué)領(lǐng)域新突破的部分，其重要性也更加顯現(xiàn)出來。
參考文獻(xiàn)：
[1]王舒暢.數(shù)學(xué)思想及其在計(jì)算機(jī)科學(xué)中的應(yīng)用研究[J].經(jīng)貿(mào)實(shí)踐，2018(2):328.
[2]龔宇輝.數(shù)學(xué)思想及其在計(jì)算機(jī)科學(xué)中的應(yīng)用[J].數(shù)碼世界，2017(10):292.
[3]周良喆.數(shù)學(xué)思想及其在計(jì)算機(jī)科學(xué)中的應(yīng)用[J].智庫(kù)時(shí)代，2017(9):213.
[4]蘇錦鈿.計(jì)算機(jī)科學(xué)中的范疇數(shù)據(jù)類型的研究綜述[J].計(jì)算機(jī)科學(xué)，2016，43(10):9-18.
[5]龔靜，王青川.數(shù)理邏輯在計(jì)算機(jī)科學(xué)中的應(yīng)用淺析[J].青�？萍迹�2004，11(6):53-55.
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