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計算機學(xué)科發(fā)展中離散數學(xué)的作用與運用
離散數學(xué)是一種數學(xué)工具，在計算機發(fā)展與學(xué)科的研究中起著(zhù)至關(guān)重要的作用，下面是小編搜集整理的一篇相關(guān)論文范文，歡迎閱讀借鑒。
在數學(xué)中適合用于離散對象的部分知識屬于離散數學(xué)內容，離散主要指的是不同的不連接在一起的元素。離散數學(xué)具有獨特的特點(diǎn)，比較重視可行性問(wèn)題的研究，需要通過(guò)證明一個(gè)問(wèn)題解的存在性，并找出該問(wèn)題解的步驟，但是步驟是有限的且有規則的。在計算機學(xué)科中，離散數學(xué)逐漸成為其基本數學(xué)工具，由于計算機屬于一個(gè)離散結構，其研究對象均為離散形式，因此，需要離散數學(xué)知識的支持，以便促進(jìn)計算機學(xué)科的發(fā)展。
一、離散數學(xué)在計算機學(xué)科中的作用
離散數學(xué)是一種數學(xué)工具，在計算機發(fā)展與學(xué)科的研究中起著(zhù)至關(guān)重要的作用�？梢岳秒x散數學(xué)中的自動(dòng)機理論來(lái)研究形式語(yǔ)言，通過(guò)謂詞演算內容來(lái)對程序正確性問(wèn)題進(jìn)行細致的研究，也可以利用袋鼠結構來(lái)對編碼理論進(jìn)行研究等。離散數學(xué)在計算機學(xué)科中發(fā)揮出越來(lái)越大的作用，通過(guò)以離散數學(xué)作為計算機學(xué)科研究的依據與方法，可以促進(jìn)計算機學(xué)科逐漸趨于完善。在現代化的計算機學(xué)科中，如果對離散數學(xué)的相關(guān)知識不夠了解，就會(huì )影響到對計算機學(xué)科的學(xué)習與研究。因此，需要重視離散數學(xué)在計算機學(xué)科中的作用。
二、計算機學(xué)科中離散數學(xué)的應用
1.在數據結構中的應用
在計算機科學(xué)中，需要利用數據結構知識來(lái)解決具體的問(wèn)題，在問(wèn)題中所處理的數據，需要從具體問(wèn)題中抽象出一個(gè)適當的數學(xué)模型，并對其模型算法進(jìn)行設計，之后編出程序，進(jìn)行有效的測試與調整，以便對問(wèn)題進(jìn)行解答。其中數學(xué)模型屬于數據結構研究?jì)热葜�，對數學(xué)模型實(shí)質(zhì)進(jìn)行分析，并提取出操作的對象，了解之間的關(guān)系，使用數學(xué)的語(yǔ)言對其進(jìn)行描述。在數據結構中，操作對象之間的關(guān)系可以分為集合、樹(shù)形結構、線(xiàn)性結構、圖狀結構、網(wǎng)狀結構等。其研究的主要內容包括數據的邏輯結構、基本運算操作以及物理存儲結構等。其中邏輯結構與基本運算操作主要是來(lái)源于離散數學(xué)中的離散結構與算法思考。在離散數學(xué)中的集合論、關(guān)系、樹(shù)以及圖論幾個(gè)章節的知識充分反映出數據結構的結構知識。
2.在數據庫中的應用
數據庫技術(shù)在其他領(lǐng)域中均得到較好應用，關(guān)系數據庫逐漸成為主流，離散數學(xué)中的笛卡爾積是一種純數學(xué)理論，主要是亞久關(guān)系數據庫的主要途徑，具有無(wú)可替代的作用，不僅是對理論與方法進(jìn)行有效的支持，也可以有效的促進(jìn)數據庫技術(shù)的發(fā)展。集合代數可以為關(guān)系數據模型的建立提供基礎條件，其數據的邏輯結構需要以行與列組成的二維方式來(lái)描述。使用二元關(guān)系理論來(lái)解決關(guān)系操作數據的查詢(xún)與維護功能、關(guān)系分解的無(wú)損連接性分析問(wèn)題等。
3.在編譯原理中的應用
在計算機中編譯程序是比較復雜的，典型的編譯程序包括詞法、語(yǔ)法、語(yǔ)義、代碼優(yōu)化、中間代碼生成、目標代碼生成、錯誤檢查與處理、各信息表格管理等程序。離散數學(xué)中的計算模型章節對以下三種類(lèi)型的計算模型進(jìn)行研究，包括有限狀態(tài)、文法以及圖靈機。具體的知識包括語(yǔ)言與文法、有限狀態(tài)機、圖靈機與有限狀態(tài)。通過(guò)采用羅塑形術(shù)，可以有效的提高困款存庫，使用邏輯語(yǔ)文的語(yǔ)言演繹起使用情況。通過(guò)通常的邏輯推理，也包括基于產(chǎn)生式的操作。推理機主要是使用知識庫中的相關(guān)知識對問(wèn)題進(jìn)行推理積極的幾點(diǎn)推理情況，可以通過(guò)對問(wèn)題的分析與解決來(lái)確保計算機科室的運作。
4.在人工智能中的應用
在人工智能的研究與實(shí)際應用的過(guò)程中，邏輯推理是其研究的重點(diǎn)內容之一。其中主要是以邏輯數學(xué)推理基礎，對人工智能具有實(shí)際的運用。并能夠使用微詞邏輯語(yǔ)言的演藝情況促進(jìn)演繹過(guò)程的形成，以便促進(jìn)推理的子命題服務(wù)。邏輯規則需要給出數學(xué)語(yǔ)句的準確含義。數學(xué)推理中的離散數學(xué)以及布爾代數章節中，其知識為早期人工智能的研究提供研究方法與理論。在麗薩數學(xué)圖例以及布爾代數章節中，其主要內容就是在人工智能方法進(jìn)行管理，為了良好的護理基礎進(jìn)行研究分析。大多數非正式的工作，主要包括醫療診斷、信息檢索以及與定力等方面以定理證明問(wèn)題一樣，可以將其進(jìn)行形式化，因此，在人工智能方法研究中，需要推理機的使用與知識庫中的知識，對其專(zhuān)家思維機制以及文藝進(jìn)行分為，有效的降低其分析問(wèn)題，到時(shí)候可以通過(guò)算法實(shí)現機器。
5.在計算機體系結構中的應用
在計算機學(xué)科體系中，指令系統的設計與改進(jìn)具有重要的作用，指令系統的優(yōu)化與改進(jìn)將會(huì )使得整個(gè)計算機體系性能的提高。指令系統的優(yōu)化與改進(jìn)方法較多。其中一種方法是對指令的格式進(jìn)行有效的優(yōu)化，機器指令碰到用指令操作碼與地址碼問(wèn)題組成，指令格式的優(yōu)化與改進(jìn)最少使用個(gè)位數進(jìn)好貨，指的是如何使用最短的位數來(lái)表示指令操作與地址信息。確保程序中的指令平均字長(cháng)最短。因此，可以使用哈弗曼壓縮概念，是一種無(wú)損壓縮法，主要指的是當各種事情的發(fā)生概率不均等的時(shí)候，可以適當的使用優(yōu)化技術(shù)對發(fā)生概率最高的事件使用最短的時(shí)間來(lái)處理，但是面對位數的縮短，可以通過(guò)哈弗曼算法，構建出哈夫曼樹(shù)，將指令系統的所有指令使用頻率進(jìn)行有效的統計分析，并根據頻度大小來(lái)排序，每次選擇其中最小的兩個(gè)頻度合并成一個(gè)頻度。并根據頻度的大小設置頻度值，指導頻度結合完畢形成根結點(diǎn)為止。
三、結語(yǔ)
在計算機技術(shù)發(fā)展迅速的時(shí)代中，離散數學(xué)可以為其發(fā)展提供學(xué)科依據，能夠有效的提高學(xué)生邏輯思維能力、創(chuàng )新能力以及形式化表達能力等。離散數學(xué)課程所傳授的教學(xué)方法與思想，能夠廣泛的體現出計算機學(xué)科與相關(guān)專(zhuān)業(yè)知識的應用。為了更好的掌握現代化計算機學(xué)科知識，需要對離散數學(xué)進(jìn)行有效的掌握，以便促進(jìn)計算機學(xué)科與離散數學(xué)的發(fā)展。
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