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計算機科學(xué)中數學(xué)思想方法的運用論文
在學(xué)習、工作生活中，大家都不可避免地要接觸到論文吧，通過(guò)論文寫(xiě)作可以培養我們的科學(xué)研究能力。你寫(xiě)論文時(shí)總是無(wú)從下筆？以下是小編為大家整理的計算機科學(xué)中數學(xué)思想方法的運用論文，僅供參考，歡迎大家閱讀。
摘要：
在當前信息時(shí)代的背景下，人們在實(shí)際生活中已經(jīng)無(wú)法離開(kāi)計算機科學(xué)，而計算機科學(xué)本身和數學(xué)之間又有著(zhù)緊密的聯(lián)系�？梢哉f(shuō)，現代計算機科學(xué)就是在數學(xué)問(wèn)題的求解下不斷產(chǎn)生的，隨著(zhù)自然科學(xué)的不斷發(fā)展，對于很多理論方面的研究，也都需要進(jìn)行大量的數學(xué)計算，由于人力計算逐漸無(wú)法滿(mǎn)足科學(xué)研究過(guò)程中的大量計算，所以計算機就開(kāi)始逐漸進(jìn)入了現代視野。那么本文就對數學(xué)思想及其在計算機科學(xué)中的應用進(jìn)行分析和探究。
關(guān)鍵詞：
數學(xué)思想；計算機科學(xué)；應用研究；
引言：
現代計算機科學(xué)就是在數學(xué)理論基礎上，所逐步建立和發(fā)展起來(lái)的，回顧計算機的發(fā)展歷史，可以發(fā)現數學(xué)思想在當中起到了十分重要的作用，那反過(guò)來(lái)，計算機科學(xué)的發(fā)展，也同樣影響著(zhù)現代數學(xué)的發(fā)展。直至今日，計算機技術(shù)的發(fā)展，已經(jīng)給整個(gè)世界帶來(lái)了革命性創(chuàng )新和變化，那么深入了解數學(xué)思想，在計算機科學(xué)中的應用，就可以加強人們對于計算機科學(xué)的系統認識，從而有效利用計算機科學(xué)解決眾多的問(wèn)題。
一、數學(xué)思想和計算機科學(xué)的關(guān)系
數學(xué)思想是計算機科學(xué)發(fā)展的基礎，計算機技術(shù)的出現和發(fā)展，最初主要就是為了數學(xué)問(wèn)題求解，由于自然科學(xué)在理論方面，需要進(jìn)行大量的數據計算，但人力計算不僅效率低、準確性不高，還無(wú)法滿(mǎn)足計算的要求，因此計算機就逐漸誕生[1]。所以就可以認為，計算機技術(shù)實(shí)際上就是在數學(xué)理論的基礎上所形成的，數學(xué)思想在計算機科學(xué)中發(fā)揮著(zhù)十分重要的作用，為計算機科學(xué)提供有效的思維工具。同時(shí)計算機科學(xué)也影響著(zhù)數學(xué)的發(fā)展，以圖靈為主的科學(xué)家，作為計算機技術(shù)的創(chuàng )造者，所以不論計算機理論和技術(shù)怎樣發(fā)展，實(shí)際上都是以數學(xué)思想為核心的，其有著(zhù)指導的作用。另外計算機科學(xué)的快速發(fā)展，也為解決數學(xué)問(wèn)題提供了新的途徑，有效推進(jìn)了數學(xué)的發(fā)展。
二、數學(xué)思想在計算機科學(xué)中的應用
(一)離散數學(xué)與計算機原理
在整個(gè)計算機系統中，都是運用二進(jìn)制的方式來(lái)表示相關(guān)的數據，因此當中所有的信息數據都會(huì )轉化為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，數字式的電子計算機，都是應用電信號來(lái)表示信息的，并用電平輸出的高低與脈沖的有無(wú)，以此來(lái)表達是與否的關(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，計算機就與以微積分為代表的連續性數學(xué)相互分離了，可以說(shuō)，離散數學(xué)就是計算機科學(xué)的基石。此外構成了計算機系統的硬件和軟件，也屬于一個(gè)離散結構，在邏輯功能上是等效的，計算機科學(xué)中的基本結構也大多都是離散型的，計算機就是離散的機器[2]。離散數學(xué)作為現代數學(xué)中的重要分支，也是計算機科學(xué)的理論基礎，總的來(lái)說(shuō)，離散數學(xué)作為一門(mén)綜合學(xué)科，因此其被廣泛的應用在各個(gè)現代科學(xué)領(lǐng)域中。
(二)關(guān)系理論與計算機數據存貯
大數據概念作為一項新興的技術(shù)概念，而大數據建立的基礎，就是在日漸發(fā)展的計算機數據和存儲和管理技術(shù)上。從開(kāi)始的計算機對文件的管理系統，一直到數據庫系統的出現，就是一個(gè)數據管理技術(shù)的跨越式發(fā)展，通過(guò)建立數據庫，系統能夠實(shí)現數據的結構化、共享等功能。當前大多數計算機數據庫，都是運用關(guān)系數據庫的組織存貯方式，在一個(gè)系統中建立多個(gè)數據元素，這就要尋找一個(gè)最優(yōu)的方式，來(lái)進(jìn)行存儲和管理[3]。那么在這當中就牽涉到數據庫的設計，對于現代數據處理的基礎，也就是數學(xué)中的關(guān)系理論，目前常用的有實(shí)體聯(lián)系法和關(guān)系規范化方式這兩種。實(shí)體聯(lián)系法就是通過(guò)結合實(shí)體聯(lián)系模型，來(lái)描述現實(shí)的數據，并建立一個(gè)簡(jiǎn)單的圖形，將其轉化為與數據庫管理對應的數據模型。關(guān)系規范化方式，就是應用在關(guān)系模型設計和數據庫結構設計當中的，直接通過(guò)關(guān)系規范法來(lái)解決關(guān)系模型當中存在的插入數據冗余等眾多問(wèn)題。
(三)數學(xué)模型作用及其在計算機中的應用
數據模型就是通過(guò)建立一個(gè)符號系統，將事物系統特征和數量關(guān)系之間的描述，用數學(xué)的形式來(lái)進(jìn)行表現，現代科學(xué)發(fā)展的一個(gè)重要趨勢，就是科學(xué)正在被逐漸數學(xué)化。所以目前可以直接運用計算機軟件來(lái)進(jìn)行處理的問(wèn)題，已經(jīng)包含了眾多非數值計算的問(wèn)題解決了，其不再僅限于在數學(xué)的計算方面[4]。而直接通過(guò)軟件編程來(lái)解決實(shí)際問(wèn)題時(shí)，還需要將該問(wèn)題數學(xué)化，也就是建立一個(gè)相應的數學(xué)模型，人們通過(guò)數學(xué)學(xué)習中經(jīng)常討論的數值問(wèn)題的數學(xué)與模型，就是數學(xué)方程。但對于非數值的計算時(shí)，數學(xué)模型的建立，往往還要表、圖等內容，來(lái)配合數學(xué)方程式的應用，從而建立一個(gè)完整的結構和描述，這樣才能夠實(shí)現計算機解決實(shí)際問(wèn)題。那么，這也表示了數學(xué)模型的建立，才是計算機應用的基礎和前提條件。
(四)人工智能與模糊數學(xué)
隨著(zhù)當前計算機技術(shù)的快速發(fā)展，怎樣利用計算機來(lái)模擬人的大腦來(lái)進(jìn)行計算，從而有效解決生物等其他各種復雜的社會(huì )系統，就成為未來(lái)計算機發(fā)展一個(gè)重要方向[5]。因此人工智能的概念也開(kāi)始誕生，可以說(shuō)，這是一項極具挑戰性的科學(xué)，但僅僅依靠二進(jìn)制理論基礎的現代計算機，是無(wú)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。因為人們在實(shí)際生活中，經(jīng)常會(huì )遇到很多數量界限不是很分明的事物，其是無(wú)法用精確的數字來(lái)表現的，和計算機相比，人就具有模糊信息的處理能力。而美國有專(zhuān)家，就將數學(xué)理論就將自然語(yǔ)言有效算法化，且實(shí)現了程序編寫(xiě)的可操作性，真正讓計算機有了模仿人的思維方式的方法，實(shí)現了解決復雜問(wèn)題的目的。
三、結語(yǔ)
總而言之，在當前信息時(shí)代背景下，計算機科學(xué)正在快速發(fā)展，這也導致以微積分為基礎的連續數學(xué)的主導地位產(chǎn)生了明顯的變化，可以說(shuō)，離散數學(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出來(lái)。
參考文獻：
[1]王舒暢.數學(xué)思想及其在計算機科學(xué)中的應用研究[J].經(jīng)貿實(shí)踐，2018(2):328.
[2]龔宇輝.數學(xué)思想及其在計算機科學(xué)中的應用[J].數碼世界，2017(10):292.
[3]周良喆.數學(xué)思想及其在計算機科學(xué)中的應用[J].智庫時(shí)代，2017(9):213.
[4]蘇錦鈿.計算機科學(xué)中的范疇數據類(lèi)型的研究綜述[J].計算機科學(xué)，2016，43(10):9-18.
[5]龔靜，王青川.數理邏輯在計算機科學(xué)中的應用淺析[J].青�？萍�，2004，11(6):53-55.
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