1.1.4　計(jì)算機(jī)的應(yīng)用

計(jì)算機(jī)是當(dāng)代最先進(jìn)的一種工具，計(jì)算機(jī)的應(yīng)用已遍及經(jīng)濟(jì)、政治、軍事及社會(huì)生產(chǎn)生活的各個(gè)領(lǐng)域，為社會(huì)創(chuàng)造了巨大的效益。計(jì)算機(jī)的應(yīng)用可歸納為以下幾方面：

1.科學(xué)計(jì)算

計(jì)算機(jī)最早應(yīng)用于計(jì)算，計(jì)算機(jī)的名字也由此而來。在科學(xué)研究和工程技術(shù)中，利用計(jì)算機(jī)高速運(yùn)算和大容量存儲(chǔ)的能力，可進(jìn)行各種復(fù)雜的、人工難以完成或根本無法完成的數(shù)值計(jì)算。例如，氣象預(yù)報(bào)中衛(wèi)星云圖資料的分析計(jì)算，有數(shù)百個(gè)變?cè)母唠A線性方程組的求解，航空及航天技術(shù)，高層建筑、地鐵隧道的設(shè)計(jì)和建設(shè)，生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域分子的組成和空間結(jié)構(gòu)等，都需要求解各種復(fù)雜的方程式。

2.數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)處理又稱信息處理，指對(duì)數(shù)字、字符、文字、聲音、圖形和圖像等各種類型的數(shù)據(jù)進(jìn)行收集、存儲(chǔ)、分類、加工、排序、檢索、打印和傳送等工作。數(shù)據(jù)處理具有數(shù)據(jù)量大、輸入/輸出頻繁、時(shí)間性強(qiáng)等特點(diǎn)，一般不涉及復(fù)雜的數(shù)值計(jì)算。計(jì)算機(jī)的應(yīng)用從數(shù)值計(jì)算到非數(shù)值計(jì)算，是計(jì)算機(jī)發(fā)展史上的一個(gè)飛躍。據(jù)統(tǒng)計(jì)，在計(jì)算機(jī)的所有應(yīng)用中，數(shù)據(jù)處理方面的應(yīng)用約占全部應(yīng)用的3/4以上。數(shù)據(jù)處理是現(xiàn)代管理的基礎(chǔ)，被廣泛地用于情報(bào)檢索、統(tǒng)計(jì)、事務(wù)管理、生產(chǎn)管理自動(dòng)化、決策系統(tǒng)、辦公自動(dòng)化等方面，由此也促生了很多數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)。

3.數(shù)據(jù)庫應(yīng)用

數(shù)據(jù)庫應(yīng)用是計(jì)算機(jī)應(yīng)用的基本內(nèi)容之一。數(shù)據(jù)庫是長期存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)內(nèi)、有組織、可共享的數(shù)據(jù)集合。例如，企業(yè)或事業(yè)單位的人事部門常常要把本單位職工的基本情況存放在表中，這張表就可以看成是一個(gè)數(shù)據(jù)庫。而使用數(shù)據(jù)庫技術(shù)可以方便地對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行查詢、增加和刪除等操作。在當(dāng)今的信息社會(huì)，從國家經(jīng)濟(jì)信息系統(tǒng)、科技情報(bào)系統(tǒng)、個(gè)人通信、銀行儲(chǔ)蓄系統(tǒng)到辦公自動(dòng)化及生產(chǎn)自動(dòng)化等，均需要數(shù)據(jù)庫技術(shù)的支持。

4.過程控制

過程控制也稱為實(shí)時(shí)控制，是指計(jì)算機(jī)對(duì)被控制對(duì)象實(shí)時(shí)地進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、檢測(cè)和處理，按最佳狀態(tài)來控制或調(diào)節(jié)被控對(duì)象的一種方式。在日常生活中，計(jì)算機(jī)可以代替人類完成那些繁重或危險(xiǎn)的工作。對(duì)一些人們無法親自操作的控制問題（如核反應(yīng)堆），使用計(jì)算機(jī)就可以精確控制。生產(chǎn)過程中用計(jì)算機(jī)控制，不僅可以大大提高生產(chǎn)率，減輕人們的勞動(dòng)強(qiáng)度，更重要的是可提高控制精度，提高產(chǎn)品質(zhì)量和合格率。過程控制已經(jīng)在石油、化工、冶金、紡織、水電、機(jī)械制造業(yè)等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。

5.計(jì)算機(jī)輔助工程

計(jì)算機(jī)輔助工程是以計(jì)算機(jī)為工具，配備專用軟件輔助人們完成特定任務(wù)的工作，以提高工作效率和工作質(zhì)量為目標(biāo)。

計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（Computer Aided Design，CAD）和計(jì)算機(jī)輔助制造（Computer Aided Manufacturing，CAM）是設(shè)計(jì)和制造人員利用計(jì)算機(jī)來協(xié)助進(jìn)行生產(chǎn)設(shè)備的管理、控制和操作。計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件能高效率地繪制、修改、輸出工程圖樣。設(shè)計(jì)中的常規(guī)計(jì)算能幫助設(shè)計(jì)人員尋找較好的方案，使設(shè)計(jì)周期大幅度縮短，而設(shè)計(jì)質(zhì)量卻大幅提高。應(yīng)用該技術(shù)能使各行各業(yè)的設(shè)計(jì)人員從繁重的繪圖設(shè)計(jì)中解脫出來，使設(shè)計(jì)工作自動(dòng)化。計(jì)算機(jī)輔助制造指用計(jì)算機(jī)進(jìn)行生產(chǎn)設(shè)備的管理、控制和操作的過程，在各大制造業(yè)都有廣泛的應(yīng)用。

計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)可以與計(jì)算機(jī)輔助制造、輔助測(cè)試融為一體，形成計(jì)算機(jī)輔助工程（Computer Aided Engineering，CAE）的概念，這樣就使得工程項(xiàng)目的全部過程，包括企業(yè)管理在內(nèi)，都統(tǒng)一置于計(jì)算機(jī)輔助之下而完全自動(dòng)化。目前，在電子、機(jī)械、造船、航空、建筑、化工、電器等方面都有計(jì)算機(jī)的應(yīng)用，這樣可以提高設(shè)計(jì)質(zhì)量，縮短設(shè)計(jì)和生產(chǎn)周期，提高自動(dòng)化水平。

電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化（Electronic Design Automation，EDA）技術(shù)利用計(jì)算機(jī)中安裝的專用軟件和接口設(shè)備，用硬件描述語言開發(fā)可編程芯片，將軟件進(jìn)行固化，從而擴(kuò)充硬件系統(tǒng)的功能，提高系統(tǒng)的可靠性和運(yùn)行速度。

計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)（Computer Assisted Instruction，CAI）是計(jì)算機(jī)應(yīng)用的一個(gè)熱門領(lǐng)域。計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)利用計(jì)算機(jī)技術(shù)、多媒體技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)通信等手段，以生動(dòng)的畫面、形象的演示，給人以耳目一新的感覺，使講解更直觀、更清晰、更具吸引力。計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)還能使課容量、課密度達(dá)到飽和的程度，這是傳統(tǒng)教學(xué)所無法比擬的。因此，不論從理解或記憶的角度來看，輔助教學(xué)都能達(dá)到良好的教學(xué)效果。而且，計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)是一種以計(jì)算機(jī)軟件為載體的教學(xué)，而軟件的易傳播性也是引起教學(xué)方法變革的巨大動(dòng)力。計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)作為信息化工程的一部分，體現(xiàn)了它獨(dú)特的魅力。

目前，大型開放式網(wǎng)絡(luò)課程（Massive Open Online Courses，MOOC）成功實(shí)現(xiàn)了一種高端的知識(shí)交換。讓每個(gè)人都能免費(fèi)獲取來自名牌大學(xué)的資源，可以在任何地方、用任何設(shè)備進(jìn)行學(xué)習(xí)。它可適用于專家培訓(xùn)，各學(xué)科間的交流學(xué)習(xí)以及特別教育的學(xué)習(xí)模式。任何學(xué)習(xí)類型的信息都可以通過網(wǎng)絡(luò)傳播。

6.人工智能

人工智能方面的應(yīng)用是計(jì)算機(jī)應(yīng)用研究最前沿的學(xué)科。它用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)來模擬人的智能行為，代替人的部分腦力勞動(dòng)，進(jìn)行模式識(shí)別、景物分析、自然語言理解、自動(dòng)程序設(shè)計(jì)等過程，輔助人類進(jìn)行決策。機(jī)器人作為20世紀(jì)人類最偉大的發(fā)明之一，也體現(xiàn)了計(jì)算機(jī)在人工智能方面的成果。最新研制的機(jī)器人有的可以做一些簡單的表情和動(dòng)作，有的具有一定的感知和識(shí)別能力。機(jī)器人不僅可以在車間流水線上完成一些重復(fù)的操作，還可以從事許多更為復(fù)雜的工作，如進(jìn)行手術(shù)、給殘疾人喂飯、探測(cè)月球等。目前，正在加緊研制的第五代計(jì)算機(jī)，就是一個(gè)大型綜合的人工智能系統(tǒng)。

7.電子商務(wù)

電子商務(wù)（Electronic Commerce）通常是指在互聯(lián)網(wǎng)開放的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，買賣雙方利用網(wǎng)絡(luò)資源，不謀面地進(jìn)行各種商貿(mào)活動(dòng)，實(shí)現(xiàn)消費(fèi)者的網(wǎng)上購物、商戶之間的網(wǎng)上交易和在線電子支付以及各種商務(wù)活動(dòng)、交易活動(dòng)、金融活動(dòng)和相關(guān)的綜合服務(wù)活動(dòng)，如亞馬遜網(wǎng)站、淘寶網(wǎng)站和當(dāng)當(dāng)書店等。電子商務(wù)可通過多種電子通信方式來完成，但目前主要是以電子數(shù)據(jù)交換（Electronic Data Interchange，EDI）和因特網(wǎng)來完成。作為一種新型的商業(yè)運(yùn)營模式，電子商務(wù)具有普遍性、方便性、整體性、安全性、協(xié)調(diào)性等特征。同時(shí)，電子商務(wù)系統(tǒng)也面臨諸如保密性、可測(cè)性和可靠性的挑戰(zhàn)，但這些挑戰(zhàn)將隨著網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)的發(fā)展和社會(huì)的進(jìn)步得以克服。

8.娛樂

計(jì)算機(jī)正在走向家庭，在工作之余人們可以使用計(jì)算機(jī)欣賞影碟和音樂，進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)游戲，模擬虛擬人生等。利用計(jì)算機(jī)制作的特效也在影視劇的拍攝中大顯神威，例如《指環(huán)王》《哈里波特》《阿凡達(dá)》等。