數(shù)學(xué)知識(shí)在計(jì)算機(jī)中的應(yīng)用

林宇杰

【摘?要】在高中生需要學(xué)習(xí)的所有科目中，數(shù)學(xué)這一科表現(xiàn)出對(duì)邏輯思維能力的高度重視，且該科目對(duì)學(xué)生邏輯思維能力的培養(yǎng)貫穿整個(gè)教學(xué)過(guò)程，對(duì)學(xué)生未來(lái)的發(fā)展也有非常重要的意義。無(wú)獨(dú)有偶，信息技術(shù)同樣強(qiáng)調(diào)應(yīng)用者的邏輯思維能力，而以計(jì)算機(jī)為載體的信息技術(shù)中則大量應(yīng)用了數(shù)學(xué)知識(shí)。本文將以高中生為切入點(diǎn)，探討數(shù)學(xué)知識(shí)在計(jì)算機(jī)中的應(yīng)用。

【關(guān)鍵詞】數(shù)學(xué)知識(shí);計(jì)算機(jī);信息技術(shù)

引言：

當(dāng)前飛速發(fā)展的社會(huì)經(jīng)濟(jì)建設(shè)水平推動(dòng)了科學(xué)技術(shù)的前進(jìn)與演化，并使計(jì)算機(jī)在生活中的應(yīng)用程度越來(lái)越高，這種高水準(zhǔn)、深層次的應(yīng)用與普及在很大程度上改變了人們的日常生活、學(xué)習(xí)與工作。對(duì)于高中生來(lái)說(shuō)，探討計(jì)算機(jī)中對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)的應(yīng)用，能夠幫助他們將所學(xué)數(shù)學(xué)知識(shí)與信息技術(shù)相結(jié)合，對(duì)強(qiáng)化學(xué)生的邏輯思維能力有很大幫助，同時(shí)這種做法也能有效推動(dòng)我國(guó)教育的發(fā)展與前進(jìn)。

1.當(dāng)前計(jì)算機(jī)應(yīng)用數(shù)學(xué)知識(shí)的現(xiàn)狀

與小初階段的數(shù)學(xué)課程不同，高中數(shù)學(xué)課程在涉獵內(nèi)容上達(dá)到了一個(gè)全新的高度，同時(shí)也表現(xiàn)出涉獵范圍極廣的特征。以概率、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)及圖形表現(xiàn)為首的多種數(shù)學(xué)知識(shí)在信息技術(shù)與計(jì)算機(jī)的學(xué)習(xí)應(yīng)用中也有大量體現(xiàn)。眾所周知，計(jì)算機(jī)的應(yīng)用將在未來(lái)社會(huì)發(fā)展中占據(jù)越來(lái)越多的部分，而計(jì)算機(jī)的學(xué)習(xí)又具有較高的難度與復(fù)雜的特質(zhì)。因此在高中計(jì)算機(jī)知識(shí)的學(xué)習(xí)過(guò)程中要盡可能以數(shù)學(xué)理論知識(shí)當(dāng)做基礎(chǔ)，通過(guò)建立起兩者之間的關(guān)聯(lián)，來(lái)使數(shù)學(xué)知識(shí)為計(jì)算機(jī)的學(xué)習(xí)提供有效幫助[1]。事實(shí)上，數(shù)學(xué)理論知識(shí)往往作為計(jì)算機(jī)課程發(fā)展的基礎(chǔ)而存在，計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展又反向催動(dòng)數(shù)學(xué)知識(shí)的進(jìn)一步演化，而高中數(shù)學(xué)知識(shí)與計(jì)算機(jī)理論的高難度也為這種融合創(chuàng)造了更多障礙。

2.數(shù)學(xué)知識(shí)在計(jì)算機(jī)編程中的應(yīng)用

傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)編程策略應(yīng)用了二進(jìn)制的語(yǔ)言方法，這種方法落后而繁瑣，導(dǎo)致以人為主導(dǎo)的人機(jī)交互效率十分低下。但隨著計(jì)算機(jī)及信息技術(shù)的發(fā)展，各類(lèi)新型編程技術(shù)的出現(xiàn)與老技術(shù)的優(yōu)化完善在很大程度上提升了計(jì)算機(jī)的語(yǔ)言換算效率。然而計(jì)算機(jī)編程依然需要秉持一定的邏輯性，這也意味著計(jì)算機(jī)編程工作需要數(shù)學(xué)知識(shí)加以規(guī)范。以計(jì)算機(jī)中某一能夠識(shí)別具體年份的軟件為例，要做到準(zhǔn)確識(shí)別年份及判斷年份的特征，就需要有效運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)。比如要識(shí)別某一年是否是閏年，在計(jì)算機(jī)編程中就需要確保這一年份同時(shí)滿(mǎn)足被4、被100與被400整除，且三個(gè)條件中被4整除具有最高優(yōu)先權(quán)。但凡整百年份不能滿(mǎn)足三項(xiàng)條件中的任何一項(xiàng)，則不能判定其為閏年[2]。而在此之上需要注意的是，計(jì)算機(jī)編程的邏輯性并不僅僅體現(xiàn)在解決實(shí)際問(wèn)題上，一旦某一程序雖然能夠解決實(shí)際問(wèn)題，但自身邏輯性存在誤差，就意味著軟件本身的邏輯處理能力不足，軟件的運(yùn)行效率也會(huì)因此下降。

3.數(shù)學(xué)知識(shí)在計(jì)算機(jī)建模中的應(yīng)用

借助計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)學(xué)建模的本質(zhì)，是以數(shù)學(xué)知識(shí)為基礎(chǔ)建立仿真模型并加以應(yīng)用。這種策略經(jīng)常出現(xiàn)在解決生活實(shí)際問(wèn)題的情況下。當(dāng)今社會(huì)信息技術(shù)得到了飛速發(fā)展，并催動(dòng)了大數(shù)據(jù)、云計(jì)算這類(lèi)新興信息技術(shù)的推廣與應(yīng)用，而這種廣泛應(yīng)用也加速了數(shù)學(xué)建模在計(jì)算機(jī)中應(yīng)用程度的深化。以當(dāng)今社會(huì)車(chē)輛油耗的計(jì)算為例，通過(guò)單純的數(shù)學(xué)計(jì)算方式往往顯得繁瑣而復(fù)雜，除了要大量反復(fù)收集車(chē)輛油耗、里程數(shù)、發(fā)動(dòng)機(jī)效率、路況等信息之外，還要對(duì)這些信息進(jìn)行深層次的加工與分析，才能得出汽車(chē)油耗的一般水平，其中任何一個(gè)環(huán)節(jié)出錯(cuò)都可能導(dǎo)致前功盡棄或結(jié)果不理想;而應(yīng)用計(jì)算機(jī)中的網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)可快速獲取車(chē)輛不同路況、不同速度下的實(shí)際油耗情況，同時(shí)也能對(duì)比汽車(chē)在不同路況中發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的變化，學(xué)生只需要在建立建模之后執(zhí)行數(shù)據(jù)錄入工作，具體的計(jì)算分析過(guò)程將由建模自行完成。這就在很大程度上降低了人為操作導(dǎo)致失誤的概率[3]。同時(shí)由于計(jì)算機(jī)的計(jì)算效率及頻次遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)人力水平，因此在計(jì)算的精度與準(zhǔn)確性上也有了可靠保障。在此之后，學(xué)生即可利用數(shù)學(xué)建模中的統(tǒng)計(jì)學(xué)及概率學(xué)知識(shí)對(duì)數(shù)學(xué)建模模型加以檢測(cè)，通過(guò)對(duì)不同參數(shù)的調(diào)整分析模型仿真結(jié)果受到的影響，能夠在很短時(shí)間內(nèi)有效計(jì)算出汽車(chē)的油耗，并建立起汽車(chē)的油耗模型。但需要注意的是，利用計(jì)算機(jī)建立數(shù)學(xué)模型涉及到非常多的內(nèi)容，其力求最大限度精準(zhǔn)的特質(zhì)也意味著學(xué)生需要不斷對(duì)建模進(jìn)行完善優(yōu)化，并確保計(jì)算方法與數(shù)學(xué)關(guān)系的正確性，只有這樣才能保證建模發(fā)揮應(yīng)有的效果。

結(jié)語(yǔ)：

數(shù)學(xué)這門(mén)學(xué)科在本質(zhì)上屬于一種基礎(chǔ)性學(xué)科，且在生產(chǎn)生活的各個(gè)領(lǐng)域中都有所應(yīng)用。不可否認(rèn)的是計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展很大程度上對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)有著依賴(lài)性，因此要確保高中生能夠準(zhǔn)確掌握計(jì)算機(jī)技術(shù)能力，就需要幫助他們明白數(shù)學(xué)知識(shí)的重要性與價(jià)值，通過(guò)堅(jiān)持不懈的學(xué)習(xí)、應(yīng)用來(lái)完善自己的數(shù)學(xué)知識(shí)體系，提升自身的數(shù)學(xué)素養(yǎng)，并將其有效應(yīng)用在計(jì)算機(jī)信息技術(shù)的學(xué)習(xí)過(guò)程中，全面推動(dòng)個(gè)人的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]李東泓.淺析數(shù)學(xué)知識(shí)在計(jì)算機(jī)中的應(yīng)用[J].通訊世界.2019，（2）：325.

[2]王華.知識(shí)可視化在計(jì)算機(jī)教學(xué)中的應(yīng)用[J].齊齊哈爾師范高等專(zhuān)科學(xué)校學(xué)報(bào).2018，（47）：121-122.

[3]李宇軒.數(shù)學(xué)知識(shí)在計(jì)算機(jī)中的應(yīng)用[J].電腦迷.2018，（17）：67.