1.2 計算機的特點與應用

計算機剛出現時，主要使用在數值計算中。隨著計算機的迅速發展，它的應用范圍已擴展到數據處理、自動控制、計算機輔助系統、人工智能等各個方面。計算機可處理的信息包括數字、文字、表格、圖形、圖像、音頻和視頻等各種多媒體信息。

1.2.1 計算機的特點

計算機的主要特點有以下幾個方面。

1.運算速度快、計算精度高

計算機的運算速度是以每秒鐘可執行多少百萬條指令（MIPS）來衡量的。現代計算機的運算速度為數萬MIPS，因此計算速度是相當快的。如在天氣預報中，求解一個包含幾百個未知數的代數方程若用人工計算的話，需要幾十年的時間，而使用計算機只需要幾秒鐘的時間，并且使用計算機計算可以得到很高的計算精度。

2.記憶能力強

計算機的存儲器類似于人的大腦，可以“記憶”（存儲）大量的數據，以備隨時調用。存儲器不但能存儲大量的信息，而且可以快速、準確地存入和取出這些信息。如一本750萬字的圖書可以保存在U盤中，并且可以快速地進行查找、排序、編輯等操作。

3.可靠的邏輯判斷能力

計算機可以對字母、符號、漢字和數字的大小和異同進行判斷、比較，從而確定如何處理這些信息。另外，計算機還可以根據已知的條件進行判斷和分析，確定要進行的工作。因此，計算機可以廣泛地應用到非數值數據處理領域，如信息檢索、圖形識別及各種多媒體應用領域。

4.工作自動化

計算機的內部操作是根據人們事先編制好的程序自動執行的，無需人工干涉。只要將程序設計好，并輸入到計算機中，計算機就會依次取出指令、執行指令規定的動作，直到得出需要的結果為止。

另外，計算機還具有可靠性高、通用性強的特點。

1.2.2 計算機的性能指標

計算機的性能指標可以從運算器的性能指標、CPU的性能指標、內存儲器的性能指標來衡量。

除上面提到的這些因素外，衡量一臺計算機的性能指標還要考慮機器的兼容性、系統的可靠性、系統的可維護性、機器可以配置的外部設備的最大數目、計算機系統處理漢字的能力、數據庫管理系統及網絡功能等。性能/價格比可以作為一項綜合性評價計算機的性能指標。

1.2.3 計算機的應用

目前，計算機已廣泛應用于人類社會的各個領域，不僅在自然科學領域得到了廣泛的應用，而且已經進入社會科學的各個領域及人們的日常生活中。計算機的應用可以分為以下幾個方面。

1.科學計算

科學計算即是通常所說的數值計算，是計算機最早且最重要的應用領域，這從最初計算機的名稱“Calculator”就可以看出。該領域對計算機的要求是速度快、精度高、存儲容量大。

在科學研究和工程設計中，對于復雜的數學計算問題，如核反應方程式、衛星軌道、材料的受力分析、天氣預報等的計算，航天飛機、汽車、橋梁等的設計，使用計算機可以快速、及時、準確地獲得計算結果。

2.自動控制系統

計算機除了能高速運算外，還具有一定的邏輯判斷能力。從20世紀60年代起，人們就在機械、電力、石油化工及軍事等行業中使用計算機進行自動控制，從而提高了生產的安全性和自動化水平以及產品的質量，降低了成本，縮短了生產周期。

3.數據處理與信息加工

數據處理是指非科技工程方面的所有計算、管理和任何形式數據資料的處理，包括辦公自動化（Office Automation，OA）和管理信息系統（Management Information System，MIS），如企業管理、進銷存管理、情報檢索、公文函件處理、報表統計、飛機票訂票系統等。數據處理與信息加工已深入到社會的各個方面，它是計算機特別是微型計算機的主要應用領域。

4.計算機輔助系統

計算機輔助系統包括計算機輔助設計（Computer-Aided Design，CAD）、計算機輔助制造（Computer-Aided Manufacturing，CAM）、計算機集成制造系統（Computer Integrated Manufacturing System，CIMS）、計算機輔助教學（Computer-Aided Instruction，CAI）和計算機輔助測試（Computer-Aided Test，CAT）等。

計算機輔助設計是指利用計算機來輔助設計人員進行設計工作，如機械設計、工程設計、電路設計等。利用CAD技術可以提高設計質量、縮短設計周期、提高設計自動化水平。

計算機輔助制造是指利用計算機進行生產設備的管理、控制和操作，從而提高產品質量，降低成本，縮短生產周期，并且能夠大大改善制造人員的工作條件。

計算機集成制造系統是集設計、制造和管理三大功能為一體的現代化生產系統。

計算機輔助教學是指利用計算機幫助學習的自學系統，將教學內容、教學方法和學生的學習情況等存儲在計算機中，使學生在輕松自如的環境中完成課程的學習。

計算機輔助測試是指利用計算機來進行復雜、大量的測試工作。

5.人工智能

人工智能（Artificial Intelligence，AI）的主要目的是用計算機來模擬人的智能，其主要任務是建立智能信息處理理論，進而設計出可以展現某些近似人類智能行為的計算機系統。目前的主要應用方向有：機器人（Robots）、專家系統（Expert System，ES）、模式識別（Pattern Recognition）和智能檢索（Intelligent Retrieval）等。