1.3　計算機的應用

計算機已經被廣泛地應用到社會的各個領域中，從科研、生產、國防、文化、教育、衛生，直到家庭生活都離不開計算機提供的服務。計算機改變了人們的工作、學習和生活方式，推動了社會的發展。其應用領域可歸納為以下幾個方面：

1.科學計算

科學計算又稱數值計算。計算機最開始就是為解決科學研究和工程設計中遇到的大量數學問題的數值計算而研制的計算工具。時至今日，雖然計算機在其他方面的應用得到了不斷加強，但它仍然是科學研究和科學計算的最佳工具。例如，人造衛星軌跡的計算、地震預測、氣象預報及航天技術等，都離不開計算機的精確計算。

2.信息處理

信息處理主要是指利用計算機來加工、管理和操作各種形式的數據資料，包括對數據資料的收集、存儲、加工、分類、排序、檢索和發布等一系列工作。在科學研究和工程技術中，往往會得到大量的原始數據，其中包括大量圖片、文字、聲音等，這些信息需要利用計算機進行處理。目前計算機的信息處理應用已非常普遍，如辦公自動化、企業管理、物資管理、報表統計、財務管理、圖書資料管理、商業數據交流、信息情報檢索等。信息處理已成為當代計算機的主要任務，是現代化管理的基礎。據統計，全世界計算機用于信息處理的工作量占全部計算機應用的80％以上。

3.自動控制

自動控制是指通過計算機對某一過程進行自動操作，它不需人工干預，能按人們預定的目標和預定的狀態進行自動控制。目前，計算機被廣泛應用于鋼鐵工業、石油化工和醫藥工業等復雜的生產自動控制中，從而大大提高了控制的實時性和準確性，提高了勞動效率和產品質量，降低了成本，縮短了生產周期。計算機自動控制還在國防和航空航天領域中起著決定性作用，例如，對無人駕駛飛機、導彈、人造衛星和宇宙飛船等飛行器的控制，都是靠計算機實現的。可以說，計算機是現代國防和航空航天領域的神經中樞。

4.計算機輔助設計與制造

計算機輔助設計（Computer Aided Design，CAD）是指借助計算機強有力的計算功能和高效率的圖形處理能力，人們可以自動或半自動地完成各類工程設計工作。目前，CAD技術已應用于飛機設計、船舶設計、建筑設計、機械設計、大規模集成電路設計等。采用CAD可縮短設計時間，提高工作效率，節省人力、物力和財力，更重要的是提高了設計質量。

計算機輔助制造（Computer Aided Manufacturing，CAM）有廣義和狹義之分。廣義CAM是指利用計算機輔助完成從原材料到產品的全部制造過程，其中包括直接制造過程和間接制造過程；狹義CAM是指在制造過程中的某個環節應用計算機，在計算機輔助設計和制造系統中，通常是指計算機輔助機械加工，更準確地說是指數控加工，它的輸入信息是零件的工藝路線和工序內容，輸出信息是刀具加工時的運動軌跡和數控程序。

5.人工智能

人工智能（Artificial Intelligence，AI）是計算機應用中的一個新領域，該方面的研究和應用正處于發展階段，在醫療診斷、定理證明、語言翻譯、機器人等方面，已經有了顯著的成效。例如，用計算機模擬人腦的部分功能進行思維學習、推理、聯想和決策，使計算機具有一定的“思維能力”。機器人是計算機人工智能的典型例子，其核心是計算機。第一代機器人是機械手；第二代機器人對外界信息能夠反饋，有一定的觸覺、視覺和聽覺；第三代機器人是智能機器人，具有感知和理解周圍環境的能力，能使用語言，有推理、規劃和操縱工具的技能，能模仿人完成某些動作。機器人不會疲勞，精確度高，適應力強，現已開始用于搬運、噴漆、焊接、裝配等工作中。機器人還能代替人在危險工作中進行繁重的勞動，如在有放射性污染、有毒、高溫、低溫、高壓、水下等環境中工作。

6.多媒體技術應用

多媒體（Multimedia）是指文本、音頻、視頻、動畫、圖形和圖像等各種媒體信息的綜合。在醫療、教育、商業、銀行、保險、行政管理、軍事、工業、廣播和出版等領域中，多媒體的應用發展很快。隨著網絡技術的發展，計算機的應用進一步深入社會的各行各業中，人們通過高速信息網實現數據與信息的查詢、高速通信服務（電子郵件、電視電話、電視會議、文檔傳輸）、電子教育、電子娛樂、電子購物、遠程醫療和會診、交通信息管理等。計算機的應用將推動信息社會更快地向前發展。

7.計算機仿真

在對一些復雜的工程問題和復雜的工藝過程、運動過程、控制行為等進行研究時，在數學建模的基礎上，用計算機仿真的方法對相關的理論、方法、算法和設計方案進行綜合、分析和評估，可以節省大量的人力、物力和時間。用計算機構成的模擬訓練器和虛擬現實環境對宇航員和飛機、艦艇駕駛員進行模擬訓練，也是目前培訓駕駛員常用的辦法。在軍事研究領域，目前也常用計算機仿真的方法來代替真槍實彈、實戰演練的攻防對抗軍事演習。

8.電子商務

電子商務（Electronic Commerce）是指在Internet開放的網絡環境下，為電子商戶提供服務，實現消費者的網上購物、商戶之間的網上交易和在線電子支付的一種新型的商業運營模式。電子商務是Internet爆炸式發展的直接產物，是網絡技術應用的全新發展方向。Internet本身所具有的開放性、全球性、低成本及高效率的特點，也成為電子商務的內在特征，并使得電子商務大大超越了作為一種新的貿易形式所具有的價值。電子商務對人們的生活方式也產生了深遠影響，可以足不出戶，看遍世界；網上的搜索功能可以讓顧客方便地貨比多家。同時，消費者能以一種十分輕松自由的自我服務方式來完成交易。