軟件編程中的數(shù)學(xué)思想

戴玉敏 楊丹

摘要 條條大路通羅馬，在各行各業(yè)的高速發(fā)展中，卻呈現(xiàn)的不是這樣，現(xiàn)在很多行業(yè)對(duì)專業(yè)性的條件越來(lái)越明顯，其中數(shù)學(xué)編輯最為明顯，從基礎(chǔ)研究再到技術(shù)開發(fā)再到軟件編輯都離不開數(shù)學(xué)思維模式和數(shù)學(xué)工具。怎么樣廣泛利用軟件編輯的應(yīng)用，必須具備相對(duì)應(yīng)的數(shù)學(xué)思想，本文主要根據(jù)軟件編輯中的數(shù)學(xué)思想進(jìn)行討論，根據(jù)軟件編程的概述到軟件編程和數(shù)學(xué)思想上的應(yīng)用，再由兩者之間的關(guān)系進(jìn)行分析，希望在未來(lái)科技技術(shù)時(shí)代上，要不斷的提升數(shù)學(xué)思想發(fā)展的價(jià)值和意義。

[關(guān)鍵詞]軟件編程 數(shù)學(xué)思想 探討

數(shù)學(xué)從專業(yè)知識(shí)上來(lái)講就具備了很強(qiáng)的工具性，和其他別的學(xué)科相比較最大特點(diǎn)就是抽象性強(qiáng)。傳統(tǒng)軟件行業(yè)的快速發(fā)展疊加已經(jīng)無(wú)法滿足現(xiàn)代科技的布局，從互聯(lián)網(wǎng)、人工智能戰(zhàn)略上不斷的推進(jìn)新型軟件的開發(fā)。對(duì)于學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)學(xué)者而言，計(jì)算機(jī)在數(shù)學(xué)中的作用不大，當(dāng)然這是在傳統(tǒng)數(shù)學(xué)教學(xué)和學(xué)習(xí)中，然而在現(xiàn)代數(shù)學(xué)中，計(jì)算機(jī)在每個(gè)學(xué)者的學(xué)習(xí)過(guò)程中都與數(shù)學(xué)有著密不可分的關(guān)系，另外計(jì)算機(jī)在數(shù)學(xué)工作者心中的地位得到了明顯的提高，越來(lái)越多的數(shù)學(xué)工作者開始不斷的將其領(lǐng)域發(fā)揮的更有價(jià)值。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，人工智能和全球定位系統(tǒng)也逐漸的在數(shù)學(xué)運(yùn)算中提升了很大的價(jià)值空間，為生活實(shí)際的應(yīng)用帶來(lái)了解決問(wèn)題的關(guān)鍵。

1 軟件編程概述

1.1 軟件編程的概念

什么是軟件編程？從通俗上說(shuō)是主要將計(jì)算機(jī)的語(yǔ)言進(jìn)行整合，計(jì)算機(jī)語(yǔ)言主要就是將人和計(jì)算機(jī)的交流語(yǔ)言進(jìn)行傳遞的過(guò)程，這個(gè)過(guò)程中人是用思維進(jìn)行細(xì)節(jié)描述，但是對(duì)于計(jì)算機(jī)主要通過(guò)系統(tǒng)中的設(shè)備軟件進(jìn)行，可以說(shuō)是傳達(dá)問(wèn)題最好的方式，通過(guò)數(shù)字、字符等進(jìn)行細(xì)節(jié)規(guī)劃，得到的結(jié)果也是最令人滿意的。然而軟件編程就是將其計(jì)算機(jī)語(yǔ)言程序進(jìn)行執(zhí)行的過(guò)程，最主要的就是實(shí)現(xiàn)更加準(zhǔn)確的語(yǔ)言和詞匯，使得更加具體化。

1.2 軟件編輯的分類

1.2.1 機(jī)器語(yǔ)言

它是一種指令集的體系，主要是通過(guò)電腦上的CPU可以直接解讀的語(yǔ)言，通常是利用二進(jìn)制代碼表示的計(jì)算機(jī)能直接識(shí)別和執(zhí)行的一種機(jī)器指令的集合。所謂的指令程序就是將二進(jìn)制進(jìn)行構(gòu)建，每個(gè)計(jì)算機(jī)的指令是不同的，需要不斷的通過(guò)計(jì)算機(jī)的硬件結(jié)構(gòu)賦予操作的功能。其次，主要特點(diǎn)就是使用比較靈活、直接執(zhí)行不需要任何點(diǎn)綴、速度也比較快，比傳統(tǒng)的語(yǔ)言設(shè)置節(jié)省了大部分工序。

1.2.2 匯編語(yǔ)言

它主要利用計(jì)算機(jī)中微處理器進(jìn)行低級(jí)語(yǔ)言的編程，在這個(gè)過(guò)程中可以借助符號(hào)來(lái)代替語(yǔ)言，通過(guò)操作碼用地址符號(hào)和標(biāo)號(hào)代替指令和操作數(shù)的地址，可以說(shuō)緩解了機(jī)器語(yǔ)言的痛苦。例如“ADD”代表的就是加法的意思，而“MOV”代表的就是數(shù)據(jù)傳遞等，這樣不僅可以方便理解，同時(shí)還提高了編程的速度，打破了傳統(tǒng)程序設(shè)計(jì)匯編語(yǔ)言的復(fù)雜化。

1.2.3 高級(jí)語(yǔ)言

就是高度封裝了的編程語(yǔ)言，當(dāng)前與傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)編程相比，使得在整個(gè)工作期間，編寫更容易，也有較高的可讀性，在這個(gè)過(guò)程中主要是通過(guò)翻譯和解釋來(lái)說(shuō)明問(wèn)題的。主要的用途就是將機(jī)器的指令合成單條指令，把一些不緊密和操作過(guò)于復(fù)雜化的細(xì)節(jié)全部寄存掉，這樣大大簡(jiǎn)化了程序指令，例如：現(xiàn)在流行的java，c，c++，psacal，這些都屬于C語(yǔ)言，但是在語(yǔ)法和命令格式上卻有不同。

2 軟件編程和數(shù)學(xué)思想的關(guān)系

2.1 軟件編程和數(shù)學(xué)思想的模式

（1）軟件編程可以直接體現(xiàn)在數(shù)學(xué)模型的基礎(chǔ)上，在方法和技術(shù)上不是簡(jiǎn)單的知識(shí)技能就可以實(shí)現(xiàn)的，從計(jì)算機(jī)的角度上來(lái)看，要不斷的深化和構(gòu)造該技術(shù)的儲(chǔ)存程序，從程序上來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)一和分離，這樣體現(xiàn)了數(shù)學(xué)思維的邏輯方法。

（2）數(shù)學(xué)邏輯怎么樣去體現(xiàn)編程程序的模式，就要看在程序上的應(yīng)用，如何在語(yǔ)言和算法上體現(xiàn)的活靈活現(xiàn)，這就是兩者之間的關(guān)系，密不可分，但是編程程序也是近些年科技進(jìn)步發(fā)展一起同步進(jìn)行的，它的思維和學(xué)科理論是存在一定得高度，因此，從模式的分析上是有著直接的關(guān)系。

2.2 軟件編程中數(shù)學(xué)思想的體現(xiàn)

（1）軟件編程的過(guò)程中，數(shù)學(xué)思想主要是通過(guò)計(jì)算機(jī)的結(jié)構(gòu)化和知識(shí)去尋求一種相適應(yīng)的模型來(lái)體現(xiàn)軟件編程的過(guò)程，在這個(gè)過(guò)程中需要針對(duì)實(shí)質(zhì)性的問(wèn)題進(jìn)行詳細(xì)分析，并根據(jù)問(wèn)題來(lái)編輯操作方案，因此，軟件編程在整個(gè)過(guò)程中離不開計(jì)算機(jī)的操作，然而計(jì)算機(jī)需要利用編程語(yǔ)言來(lái)進(jìn)行信息整合，兩者缺一不可。

（2）在編程過(guò)程中，程序是最主要的信息，語(yǔ)言、語(yǔ)法和分析都是表現(xiàn)各種信息的管理，然而這些東西都和數(shù)學(xué)思想有著直接的關(guān)系，這些內(nèi)容都和數(shù)學(xué)中的文法、有限狀態(tài)機(jī)等相關(guān)的基礎(chǔ)學(xué)習(xí)是分不開的。第三，在計(jì)算機(jī)體系上，需要指令系統(tǒng)來(lái)體現(xiàn)編程思想，在這個(gè)思想過(guò)程中最能體現(xiàn)數(shù)學(xué)思維的，就是哈夫曼編碼思想，例如函數(shù)方程思想，在這個(gè)過(guò)程中借助了數(shù)學(xué)函數(shù)和方程的思想進(jìn)行分析、轉(zhuǎn)換和解決，另外還可以利用數(shù)學(xué)中的代數(shù)和幾何結(jié)合在一起，把比較復(fù)雜的方式轉(zhuǎn)化成簡(jiǎn)單的，這些化簡(jiǎn)不僅可以在實(shí)際應(yīng)用中體現(xiàn)計(jì)算機(jī)學(xué)科中的完整性和完善性，同時(shí)還體現(xiàn)了編程過(guò)程中需要利用數(shù)學(xué)思維來(lái)體現(xiàn)。

2.3 軟件編程和數(shù)學(xué)思想之間的結(jié)合

針對(duì)軟件編程和數(shù)學(xué)思想之間，可以說(shuō)在操作能力上都屬于比較棘手的問(wèn)題，數(shù)學(xué)思想能力強(qiáng)的人，在任何解決問(wèn)題的方式上都有很強(qiáng)大的能力，在大學(xué)的計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)習(xí)中，通過(guò)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的理論知識(shí)、編譯原理的方式及其離散數(shù)學(xué)的模式上進(jìn)行分析，在每個(gè)學(xué)科上都比較難，但是這些科目恰恰能反應(yīng)出軟件編程的能力，同時(shí)在數(shù)學(xué)課程中還會(huì)涉及到其他的內(nèi)容：主要由軟件工程、數(shù)字電子以及計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)等，這些課程不僅給學(xué)生帶來(lái)邏輯思維和抽象能力，還可以把軟件編程和數(shù)學(xué)思想結(jié)合起來(lái)，共同體現(xiàn)最主要的價(jià)值意義。

3 總結(jié)

綜上所述，通過(guò)軟件編程中的數(shù)學(xué)思想進(jìn)行討論，根據(jù)編程計(jì)算機(jī)分類再到語(yǔ)言上可以說(shuō)是一個(gè)完整的過(guò)程，在語(yǔ)言上分為機(jī)器語(yǔ)言、匯編語(yǔ)言和高級(jí)語(yǔ)言對(duì)軟件編程進(jìn)行分類，在這個(gè)過(guò)程中可以明確指出和數(shù)學(xué)之間的關(guān)系是離不開的，因此，把知識(shí)理論和實(shí)際操作結(jié)合起來(lái)，體現(xiàn)算機(jī)系統(tǒng)的程序應(yīng)用，同時(shí)也加強(qiáng)軟件編程的應(yīng)用和提高數(shù)學(xué)思想。

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