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計算機科學中數(shù)學思想方法的運用論文
在學習、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)我們的科學研究能力。你寫論文時總是無從下筆？以下是小編為大家整理的計算機科學中數(shù)學思想方法的運用論文，僅供參考，歡迎大家閱讀。
摘要：
在當前信息時代的背景下，人們在實際生活中已經(jīng)無法離開計算機科學，而計算機科學本身和數(shù)學之間又有著緊密的聯(lián)系�？梢哉f，現(xiàn)代計算機科學就是在數(shù)學問題的求解下不斷產(chǎn)生的，隨著自然科學的不斷發(fā)展，對于很多理論方面的研究，也都需要進行大量的數(shù)學計算，由于人力計算逐漸無法滿足科學研究過程中的大量計算，所以計算機就開始逐漸進入了現(xiàn)代視野。那么本文就對數(shù)學思想及其在計算機科學中的應(yīng)用進行分析和探究。
關(guān)鍵詞：
數(shù)學思想；計算機科學；應(yīng)用研究；
引言：
現(xiàn)代計算機科學就是在數(shù)學理論基礎(chǔ)上，所逐步建立和發(fā)展起來的，回顧計算機的發(fā)展歷史，可以發(fā)現(xiàn)數(shù)學思想在當中起到了十分重要的作用，那反過來，計算機科學的發(fā)展，也同樣影響著現(xiàn)代數(shù)學的發(fā)展。直至今日，計算機技術(shù)的發(fā)展，已經(jīng)給整個世界帶來了革命性創(chuàng)新和變化，那么深入了解數(shù)學思想，在計算機科學中的應(yīng)用，就可以加強人們對于計算機科學的系統(tǒng)認識，從而有效利用計算機科學解決眾多的問題。
一、數(shù)學思想和計算機科學的關(guān)系
數(shù)學思想是計算機科學發(fā)展的基礎(chǔ)，計算機技術(shù)的出現(xiàn)和發(fā)展，最初主要就是為了數(shù)學問題求解，由于自然科學在理論方面，需要進行大量的數(shù)據(jù)計算，但人力計算不僅效率低、準確性不高，還無法滿足計算的要求，因此計算機就逐漸誕生[1]。所以就可以認為，計算機技術(shù)實際上就是在數(shù)學理論的基礎(chǔ)上所形成的，數(shù)學思想在計算機科學中發(fā)揮著十分重要的作用，為計算機科學提供有效的思維工具。同時計算機科學也影響著數(shù)學的發(fā)展，以圖靈為主的科學家，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，實際上都是以數(shù)學思想為核心的，其有著指導的作用。另外計算機科學的快速發(fā)展，也為解決數(shù)學問題提供了新的途徑，有效推進了數(shù)學的發(fā)展。
二、數(shù)學思想在計算機科學中的應(yīng)用
(一)離散數(shù)學與計算機原理
在整個計算機系統(tǒng)中，都是運用二進制的方式來表示相關(guān)的數(shù)據(jù)，因此當中所有的信息數(shù)據(jù)都會轉(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)字式的電子計算機，都是應(yīng)用電信號來表示信息的，并用電平輸出的高低與脈沖的有無，以此來表達是與否的關(guān)系。所以只有采用二進制，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(xù)性數(shù)學相互分離了，可以說，離散數(shù)學就是計算機科學的基石。此外構(gòu)成了計算機系統(tǒng)的硬件和軟件，也屬于一個離散結(jié)構(gòu)，在邏輯功能上是等效的，計算機科學中的基本結(jié)構(gòu)也大多都是離散型的，計算機就是離散的機器[2]。離散數(shù)學作為現(xiàn)代數(shù)學中的重要分支，也是計算機科學的理論基礎(chǔ)，總的來說，離散數(shù)學作為一門綜合學科，因此其被廣泛的應(yīng)用在各個現(xiàn)代科學領(lǐng)域中。
(二)關(guān)系理論與計算機數(shù)據(jù)存貯
大數(shù)據(jù)概念作為一項新興的技術(shù)概念，而大數(shù)據(jù)建立的基礎(chǔ)，就是在日漸發(fā)展的計算機數(shù)據(jù)和存儲和管理技術(shù)上。從開始的計算機對文件的管理系統(tǒng)，一直到數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的出現(xiàn)，就是一個數(shù)據(jù)管理技術(shù)的跨越式發(fā)展，通過建立數(shù)據(jù)庫，系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)化、共享等功能。當前大多數(shù)計算機數(shù)據(jù)庫，都是運用關(guān)系數(shù)據(jù)庫的組織存貯方式，在一個系統(tǒng)中建立多個數(shù)據(jù)元素，這就要尋找一個最優(yōu)的方式，來進行存儲和管理[3]。那么在這當中就牽涉到數(shù)據(jù)庫的設(shè)計，對于現(xiàn)代數(shù)據(jù)處理的基礎(chǔ)，也就是數(shù)學中的關(guān)系理論，目前常用的有實體聯(lián)系法和關(guān)系規(guī)范化方式這兩種。實體聯(lián)系法就是通過結(jié)合實體聯(lián)系模型，來描述現(xiàn)實的數(shù)據(jù)，并建立一個簡單的圖形，將其轉(zhuǎn)化為與數(shù)據(jù)庫管理對應(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)計和數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)設(shè)計當中的，直接通過關(guān)系規(guī)范法來解決關(guān)系模型當中存在的插入數(shù)據(jù)冗余等眾多問題。
(三)數(shù)學模型作用及其在計算機中的應(yīng)用
數(shù)據(jù)模型就是通過建立一個符號系統(tǒng)，將事物系統(tǒng)特征和數(shù)量關(guān)系之間的描述，用數(shù)學的形式來進行表現(xiàn)，現(xiàn)代科學發(fā)展的一個重要趨勢，就是科學正在被逐漸數(shù)學化。所以目前可以直接運用計算機軟件來進行處理的問題，已經(jīng)包含了眾多非數(shù)值計算的問題解決了，其不再僅限于在數(shù)學的計算方面[4]。而直接通過軟件編程來解決實際問題時，還需要將該問題數(shù)學化，也就是建立一個相應(yīng)的數(shù)學模型，人們通過數(shù)學學習中經(jīng)常討論的數(shù)值問題的數(shù)學與模型，就是數(shù)學方程。但對于非數(shù)值的計算時，數(shù)學模型的建立，往往還要表、圖等內(nèi)容，來配合數(shù)學方程式的應(yīng)用，從而建立一個完整的結(jié)構(gòu)和描述，這樣才能夠?qū)崿F(xiàn)計算機解決實際問題。那么，這也表示了數(shù)學模型的建立，才是計算機應(yīng)用的基礎(chǔ)和前提條件。
(四)人工智能與模糊數(shù)學
隨著當前計算機技術(shù)的快速發(fā)展，怎樣利用計算機來模擬人的大腦來進行計算，從而有效解決生物等其他各種復雜的社會系統(tǒng)，就成為未來計算機發(fā)展一個重要方向[5]。因此人工智能的概念也開始誕生，可以說，這是一項極具挑戰(zhàn)性的科學，但僅僅依靠二進制理論基礎(chǔ)的現(xiàn)代計算機，是無法有效模擬人腦的各種思維活動的，這也是目前人工智能發(fā)展的主要障礙。因為人們在實際生活中，經(jīng)常會遇到很多數(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，和計算機相比，人就具有模糊信息的處理能力。而美國有專家，就將數(shù)學理論就將自然語言有效算法化，且實現(xiàn)了程序編寫的可操作性，真正讓計算機有了模仿人的思維方式的方法，實現(xiàn)了解決復雜問題的目的。
三、結(jié)語
總而言之，在當前信息時代背景下，計算機科學正在快速發(fā)展，這也導致以微積分為基礎(chǔ)的連續(xù)數(shù)學的主導地位產(chǎn)生了明顯的變化，可以說，離散數(shù)學在不斷成為科學領(lǐng)域新突破的部分，其重要性也更加顯現(xiàn)出來。
參考文獻：
[1]王舒暢.數(shù)學思想及其在計算機科學中的應(yīng)用研究[J].經(jīng)貿(mào)實踐，2018(2):328.
[2]龔宇輝.數(shù)學思想及其在計算機科學中的應(yīng)用[J].數(shù)碼世界，2017(10):292.
[3]周良喆.數(shù)學思想及其在計算機科學中的應(yīng)用[J].智庫時代，2017(9):213.
[4]蘇錦鈿.計算機科學中的范疇數(shù)據(jù)類型的研究綜述[J].計算機科學，2016，43(10):9-18.
[5]龔靜，王青川.數(shù)理邏輯在計算機科學中的應(yīng)用淺析[J].青�？萍�，2004，11(6):53-55.
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