计算机与计算数学

合集下载

计算机与数学的关系

计算机与数学的关系

数学与计算机的联系曹干(安徽大学数学科学学院)摘要:数学与计算机在生活及学术等各个领域联系较多,在此文中,我谨以数学与计算机的逻辑关系和在学科上的应用联系作为分析线路,具体解析计算机与数学的联系。

关键字:逻辑关系、学科联系一、数学与计算机的逻辑关系想要学好计算机却是跟数学分不开的,数学与计算机是紧密相连的。

没有数学功底,是很难在计算机这个行业里有所作为的。

单纯依靠计算机做一些简单的应用开发,比如图片处理、小系统的开发,这还不是很大的问题,但是要完成更深层的开发,比如:系统集成、动画制作如3D游戏等,还是不行的,这要用到更复杂的数学知识,没有数学理论作为基础是很难完成这些工作的。

数学知识也需要经过长期的积累,形成一定的理论后才能在这方面有所作为的。

比较有名的谷歌搜索,这些搜索无不用到高深的复杂的算法,而这些都是以数学为基础的。

所以说数学是计算机的基础,数学家未尽是计算机专家,而计算机专家却一定是数学家。

这两者之间的关系也让我有时忙得手忙脚乱,但知道它们的关系后,却又让我以此来助彼,两者互相结合起来,使我的专业更见长了。

对于数学的教学,还是有点感受的,下面收集起来说一下,以此共勉。

数学不是一门简单的学科,它是一门基础学科,任何一门学科都用到它,所以不能对它轻视。

从教学中看出学生的基础是好还是差的,中学数学的要求不是很高而且深度也不是怎样,所以要求学生能学好数学,只将基础打好,打扎实了,才能发展数学,也才能学好数学。

所以教学中,我常教学生要养成勤练勤,习期养成习惯,这样才能打好基础,而且要他们务必要虚心、认真,这样才能走得更远。

这也是从计算机与数学的关系得出的一点体会吧。

二、数学与计算机的学科交融计算机科学和数学的关系有点奇怪。

二三十年以前,计算机科学基本上还是数学的一个分支。

而现在,计算机科学拥有广泛的研究领域和众多的研究人员,在很多方面反过来推动数学发展,从某种意义上可以说是孩子长得比妈妈还高了。

数学专业数学与计算机专业数学比较

数学专业数学与计算机专业数学比较

数学专业数学与计算机专业数学比较数学和计算机科学是两个密切相关的领域,它们都使用数学作为基础工具。

然而,尽管这两个领域在某些方面有重叠,但它们所强调的数学类型和应用方向却有很大的区别。

本文将比较数学专业数学和计算机专业数学的特点和差异。

我们需要理解数学专业数学和计算机专业数学的基本特点。

数学专业的数学课程注重理论性和严谨性,主要研究的是数学的基本原理、公式和定理。

它涵盖了从基础的算术和代数到更高级的微积分、概率论和统计等广泛的数学领域。

这种类型的数学训练强调对问题的深入理解和分析,以及解决复杂数学问题的能力。

相比之下,计算机专业数学更注重实践性和应用性。

计算机科学中的数学通常用于解决实际问题和开发实际应用。

这包括算法设计、数据结构、离散数学、线性代数、概率论和统计学等。

这种类型的数学训练强调的是利用数学原理和工具解决实际问题的能力,以及编程实现算法的能力。

在具体的应用中,数学专业的数学通常用于纯粹的学术研究,例如物理、经济学、生物学等。

它为这些领域提供了深入的理论框架和工具,帮助我们理解复杂的现象和解决问题。

另一方面,计算机专业数学主要用于开发实际的计算机程序和系统。

它为软件工程师提供了解决实际问题的工具和方法,例如优化问题、机器学习、数据分析和可视化等。

数学专业数学和计算机专业数学在目标、方法和应用上都有很大的不同。

数学专业数学注重理论性和严谨性,而计算机专业数学则更注重实践性和应用性。

虽然这两种类型的数学在某些方面有重叠,但它们的目标、方法和应用却各自具有独特的特征。

因此,理解和区分这两种类型的数学对于更好地理解和应用它们各自的知识和技能是非常重要的。

我是一名热爱数学、追求科学真理的学者,现在是我在数学与应用数学专业的学习旅程的终点。

在这段旅程中,我不仅积累了丰富的知识,也锻炼了各种技能,使我能够在未来的职业生涯中胜任各种挑战。

以下是我对自己在数学与应用数学专业的自我鉴定。

我在基础知识学习上取得了显著的成绩。

计算机与数学的关系研究3篇

计算机与数学的关系研究3篇

计算机与数学的关系研究第一篇:计算机和数学的基本联系计算机和数学是紧密相连的领域,两者互相促进,彼此支持。

数学为计算机提供了基础理论和方法,计算机则为数学提供了实现和发展的平台。

本文将从不同角度探讨计算机和数学之间的联系。

一、计算机是数学的工具计算机的基础是数学,从计算机的内部结构到算法设计,都需要数学来支持。

例如,计算机的中央处理器(CPU)的逻辑电路使用了布尔代数等离散数学概念,计算机算法设计需要用到图论、最优化等数学方法,网络协议的设计离不开拓扑学等数学工具。

二、数学为计算机提供理论基础计算机科学的理论基础是数学,它为计算机科学提供了基础理论和方法,支撑了计算机科学的快速发展。

例如,数据结构、算法分析、计算复杂性理论、人工智能等计算机科学领域都与数学有密切的联系。

三、计算机为数学提供实际应用随着计算机技术的发展,计算机在数学研究中的应用越来越广泛。

例如,计算机模拟可以帮助数学家更好地理解数学现象,计算机辅助证明可以减少错误和繁琐的计算,计算机实验可以验证新的假设和算法。

总之,计算机和数学是互相促进、互相支持的。

两者之间的联系不仅在理论上,更在实践中得到体现。

随着计算机技术和数学理论的发展,两者之间的联系将越来越紧密。

第二篇:计算机在数学教育中的应用计算机技术的应用不仅影响到了计算机科学领域,而且也在数学教育中得到了广泛的应用。

本文将从几个方面探讨计算机在数学教育中的应用。

一、计算机辅助教学计算机技术可以为数学教学提供一种新的教学模式,这种教学模式可以根据学生的不同水平和需求进行个性化教学。

例如,计算机可以提供交互式教学资料,让学生根据自己的需要进行学习和练习,计算机可以自动检查答案并给出反馈。

二、计算机模拟学习计算机模拟可以帮助学生更好地理解数学知识和概念。

例如,计算机可以模拟三维空间中的几何图形,让学生更好地理解空间关系。

计算机可以模拟物理过程,让学生更好地理解数学和物理之间的关系。

三、计算机辅助证明计算机可以辅助数学证明,减少了证明过程中的繁琐计算和可能出现的错误。

数学在计算机里的应用

数学在计算机里的应用

数学在计算机里的应用
计算机的应用是非常广泛的,它们需要数学应用来提供计算和解决问题。

数学为计算机应用提供更多的丰富性和多样性。

在实际的应用中,用数学技术来实现和使用计算机功能是非常重要和必要的。

1.计算机进行数学计算
计算机用来计算,是它最基本的功能之一、它能够执行规模很大的数学计算,其处理单位可以比人类快几十倍甚至几百倍。

计算机能够迅速地进行复杂的数学计算,是提高效率的重要工具。

2.计算机实现统计学分析
数学在计算机里的应用可以使用数据的统计学分析。

统计学分析用来根据其中一规律进行数据的处理,以推理出关于其中一问题的结果。

而计算机程序能够迅速的分析大量的数据,得出精确的结论,为科学研究和实际工程应用提供了有力的支持。

3.计算机推导数学模型
数学模型为我们提供了对客观事物研究和建模的工具,它们可以进一步探索客观事物的规律,并且可以把规律表达出来供我们参考。

有了计算机的支持,我们不仅可以更快地推导出数学模型,还可以对模型进行更多次的实验,而不再受限制。

4.计算机分析复杂系统
当研究一个复杂系统时。

第1章 计算、计算机与计算思维

第1章 计算、计算机与计算思维
第11页
2. 圆周率的计算史
(2)圆周率计算--几何法时期
公元263年前后,数学家刘徽提出著名的割圆术。 最先得出精确的圆周率,得出π=3.14,被称为“徽率”。
河北农业大学 信息科学与技术学院
第12页
2. 圆周率的计算史
(2)圆周率计算--几何法时期
• 祖冲之对圆周率的贡献: – 求得圆周率 3.1415926 <π<3.1415927 – 算出π的8位可靠数字,不但是当时 最精密的圆周率,而且保持世界纪录 900多年,被称为“祖率”。
阿兰·图灵(1912-1954),现代计算机科学的创始人,被称为“计算机之父 ”、“人工智能之父”。 发明了一种理想的通用计算机,是用机器来模拟人们用纸笔进行数学运算 的过程,被后人称为“图灵机” 。 英国著名数学家 、逻辑学家、密 码学家。在计算 机和人工智能等
领域做出了重要
贡。
河北农业大学 信息科学与技术学院
第12次人口普查共做了6300万人的调查登记,1个
月就完成了统计制表工作。 制表机穿孔卡第一次把数据转变成了二进制信息。 被称为“数据处理”之父。 创办CTR公司,后改名为国际商用机器公司IBM。
河北农业大学 信息科学与技术学院
第24页
2. 机电式计算机---艾肯的继电器计算机
1937年,哈佛大学博士艾肯(1900-
河北农业大学 信息科学与技术学院
第8页
2. 圆周率的计算史
实验时期
几何法 时期
分析法 时期
计算机 时期
河北农业大学 信息科学与技术学院
第9页
2. 圆周率的计算史
(1)圆周率计算---实验时期
以观察或实验为根据,是基于对一个圆的周长和直径的实际测 量而得出。 《周髀算经》记载圆“周三径一”,取π=3。 东汉时期,官方明文规定圆周率取3计算面积的标准,被后人称 为“古率”。

数学与计算机科学的交叉学科

数学与计算机科学的交叉学科

数学与计算机科学的交叉学科数学与计算机科学是两个独立而又相互关联的学科,它们之间的交叉学科领域涵盖了广泛的应用和研究领域。

数学和计算机科学的交融为我们提供了解决现实世界问题的工具和方法。

本文将探讨数学与计算机科学的交叉学科的重要性、应用和未来发展趋势。

一、数学与计算机科学的联系数学和计算机科学之间有着深远的联系。

数学提供了计算机科学所使用的算法和模型的理论基础。

计算机科学则将数学中的抽象概念变成实际的计算和仿真过程。

这种联系使得数学和计算机科学的交叉学科能够以更高效和准确的方式解决复杂的问题。

首先,数学在计算机科学领域中发挥着重要的作用。

数学的代数、几何、概率与统计等分支为计算机科学提供了丰富的工具和方法。

例如,线性代数在图像处理和计算机图形学中具有广泛的应用,离散数学在算法设计与分析中起着重要的作用,概率与统计在机器学习和人工智能领域被广泛应用。

其次,计算机科学的快速发展也促进了数学的研究和应用。

计算机的出现和发展使得数学家们能够更快速、更准确地进行计算和验证。

计算机科学家们利用计算机模拟和仿真技术推动了数学研究的前沿,例如在数值计算、不动点理论、图论等领域。

计算机科学的技术和方法也改变了数学教学和研究的方式,促进了数学教育的现代化。

二、交叉学科应用领域数学与计算机科学的交叉学科在各个领域都有广泛的应用。

在金融领域,数学与计算机科学的交叉学科为金融工程、风险管理和高频交易等提供了强大的数学建模和计算能力。

通过建立复杂数学模型和使用高性能计算机,金融从业者能够更好地理解市场行为、进行风险管理和投资决策。

在医学领域,数学与计算机科学的交叉学科为疾病模拟、医学成像、基因组学等提供了强大的工具和算法。

通过数学建模和计算机模拟,医学研究人员可以更好地理解疾病的发展机制,辅助医学诊断和治疗,推动精准医学的发展。

在交通领域,数学与计算机科学的交叉学科为交通规划、智能交通系统和物流管理等提供了关键的技术支持。

数学与计算机科学的联系

数学与计算机科学的联系

数学与计算机科学的联系数学和计算机科学是两个密切相关的学科领域,在现代社会中都发挥着重要的作用。

数学作为一门抽象的学科,提供了计算机科学发展所需的基本工具和理论基础。

本文将探讨数学和计算机科学的联系,并介绍它们之间的几个主要方面。

一、逻辑与证明逻辑是数学和计算机科学的基础。

在计算机科学中,逻辑用于设计和验证计算机程序的正确性。

逻辑学的理论基础为计算机科学家提供了一种严密的思维方式,使他们能够开发出高效、安全和可靠的软件系统。

证明是数学中一个重要的概念,也是计算机科学中的关键技能。

数学家通过证明来验证数学定理的正确性,而计算机科学家通过形式化证明来验证软件和算法的正确性。

数学和计算机科学中的证明方法相互借鉴,使得计算机科学能够从数学中获得严密性和准确性。

二、离散数学离散数学是计算机科学的基础,它研究的是离散结构,如集合、图论、布尔代数等。

离散数学提供了计算机科学中算法和数据结构的理论基础。

对于计算机科学家来说,掌握离散数学是必不可少的,它帮助他们理解算法的性能、数据的组织和问题的求解过程。

三、数论与密码学数论是研究整数性质和结构的学科,而密码学是研究信息安全和加密算法的学科。

这两个领域的密切联系使得计算机科学家能够设计出安全可靠的加密算法,确保信息在传输和存储过程中的安全性。

数论中的一些重要算法,如素数测试和大整数运算,为密码学提供了重要的工具。

而密码学中的一些问题,如大素数生成和离散对数问题,也促进了数论理论的发展。

数学和计算机科学相互促进,共同推动了密码学的发展。

四、数值计算与算法分析数值计算是计算机科学中的一个重要领域,它研究的是使用计算机处理数值数据的方法和技巧。

数值计算中的一些常见问题,如求解线性方程组和计算数学函数的逼近值,都需要借助数学知识来设计高效的算法。

算法分析是计算机科学中研究算法性能和复杂性的学科。

数学中的一些理论工具,如渐近符号和复杂性分析方法,为算法分析提供了重要帮助。

通过数学的方法,计算机科学家能够评估算法的时间复杂度和空间复杂度,设计出更加高效的算法。

计算机与计算数学学科研究进展

计算机与计算数学学科研究进展

2 计算数学
21 微分方 程 数值解 . 周毓 麟 院士创 立 的离散泛 函分 析方 法 ,系统 地建立 了应用 离 散泛 函分 析方 法研 究非 线性 发展 方程 的理
论。在这一理论框架下,对多类非线性发展方程组,如:非线性抛物组、非线性伪抛物组、非线性波动方 程组、铁磁链方程组、Sh d gr cr i e 方程等 的各种差分解作 出了深刻的先验估计,并应用不动点原理对差分 on 解的存在性、惟一性、收敛性和稳定性 以及大规模科学计算的各种迭代方法,进行 了系统研究,建立 了理 论框架,完善了有关理论。 2 计算力学 . 2
25 并 行数 值方法 .
主要 开展 差分方 法 的并 行算 法研 究 ,特别对 多类 非 线性 发展 方程 构造 了具有 并行 性 的差分 格 式 ,论证 了格 式 的稳定 性与 收敛 性 ,讨 论 了收敛 性条件 。在数值 代 数方 面主 要开展 了大 型稀疏 线性代 数 方程 组 的迭 代算 法研 究 、分裂 算法 构 造 、K yo 空 间算法研 究 、预 条 件技术 构造 、收敛 性分析 以及相 应 的并行 计算 rlv子 研 究 ,在 并行 K yo rlv子空 间算 法研 究和 并行预 条件 技术 及应 用方 面取 得 了重要进展 。
24 偏微 分方 程 .
主要涉 及 N— S方程及 一 些其 他非 线性方 程 的解 的存 在 性 、惟 一 性 、正 确性和 渐近行 为 等 问题 的研 究 。 研究 了许 多具有 耗散 的 非线 性发 展方程 所决 定 的无 穷维 动力 系统 ,给 出了有关 整体吸 引子 、惯 性流 形 和近 似惯 性流 形 的存 在性 和分 形 维数精 细估 计 的理论 ,提 出了一种 证 明强紧 吸引子 的新方 法 。在 上述研 究 工作 中,具有我 院在偏 微分 方 程理 论研 究方程 理论研 究 方面 的特 色 ,其 中有 的取得 了突破 性进 展 ,具有很 高 的 学术 水平 。

计算机基本运算

计算机基本运算

计算机基本运算计算机是一种能够进行高速数值计算和逻辑运算的先进设备,它的基本运算是实现计算和处理信息的重要手段。

计算机的基本运算涉及到数学运算、逻辑运算和数据处理等多个方面,在计算机科学领域具有重要的意义。

本文将从数学运算、逻辑运算和数据处理三个方面来探讨计算机的基本运算。

一、数学运算数学运算是计算机最基本的运算之一,它包括加法、减法、乘法、除法等基本运算。

计算机通过内部的算术逻辑单元(ALU)来实现这些基本运算。

1. 加法运算加法是计算机最常见的数学运算之一,计算机能够实现任意长度的整数和小数的加法运算。

当进行加法运算时,计算机将两个数的位表示进行相加,并考虑进位的情况,得到最终的结果。

2. 减法运算减法是计算机中另一个常见的数学运算,计算机能够实现任意长度的整数和小数的减法运算。

计算机通过将被减数的位表示与减数的位表示进行相减,并考虑借位的情况,得到最终的结果。

3. 乘法运算乘法是计算机中的一种复杂数学运算,计算机能够实现任意长度的整数和小数的乘法运算。

计算机通过将两个数的位表示进行相乘,并根据乘法的规则得到最终的结果。

4. 除法运算除法是计算机中的一种复杂数学运算,计算机能够实现任意长度的整数和小数的除法运算。

计算机通过将被除数的位表示与除数的位表示进行相除,并根据除法的规则得到最终的商和余数。

二、逻辑运算逻辑运算是计算机中的另一类基本运算,它包括与、或、非、异或等逻辑运算。

逻辑运算在计算机的逻辑电路中起到重要的作用。

1. 与运算与运算是逻辑运算中的一种,计算机通过对两个输入值进行比较,只有当两个输入值同时为真时,输出值才为真。

2. 或运算或运算是逻辑运算中的一种,计算机通过对两个输入值进行比较,只要其中一个输入值为真,输出值就为真。

3. 非运算非运算是逻辑运算中的一种,计算机通过对输入值进行取反操作,当输入值为真时,输出值为假;当输入值为假时,输出值为真。

4. 异或运算异或运算是逻辑运算中的一种,计算机通过对两个输入值进行比较,只有当两个输入值不相同时,输出值才为真。

数学与计算机科学的交叉

数学与计算机科学的交叉

数学与计算机科学的交叉数学和计算机科学是两个相互关联且相互促进的学科领域。

数学提供了计算机科学所需的理论基础和算法设计方法,而计算机科学则使数学得以更好地应用和发展。

数学与计算机科学的交叉领域涉及数值计算、密码学、图论、优化等众多方面。

本文将探讨数学与计算机科学的交叉以及这种交叉对两个领域的影响。

一、数学在计算机科学中的应用1. 数字逻辑与离散数学数学中的命题逻辑、离散数学和集合论等概念在计算机科学中具有重要的应用。

计算机的运算和决策过程可以通过逻辑运算来描述,并通过离散数学的方法进行分析和优化。

2. 数据结构与算法分析数据结构和算法是计算机科学的核心内容,而其中许多算法的设计和分析都依赖于数学的方法。

图论、数论和组合数学等概念在设计高效算法和分析算法复杂度时发挥了重要作用。

3. 数值计算与科学计算数值计算是数学与计算机科学交叉中的重要领域。

数值计算通过利用数学模型和算法,使用计算机进行数值计算和模拟实验,从而在科学研究和工程应用中得到广泛应用。

二、计算机科学对数学的影响1. 计算机辅助证明计算机科学的发展使得数学证明得以更好地进行,尤其是在复杂形式化证明和自动推理方面。

通过计算机辅助证明,可以验证和发现一些数学的重要结论,促进了数学研究的发展。

2. 计算机模拟与数学建模计算机科学的技术手段为数学建模和计算仿真提供了强大的工具。

通过利用计算机模拟,可以更好地理解和解决实际问题,为数学研究提供了更多的可能性。

3. 密码学与信息安全密码学是数学和计算机科学的重要交叉领域。

计算机科学的发展推动了密码学的发展,而密码学的理论和方法也为计算机安全提供了重要保障。

三、数学与计算机科学交叉的研究领域1. 图论与网络分析图论作为数学和计算机科学的交叉领域,主要研究图的性质、算法和应用。

在网络分析、社交网络和物联网等领域具有广泛应用。

2. 优化理论与操作研究优化理论是数学和计算机科学交叉的研究领域之一,研究在给定约束条件下寻找最优解的方法和算法。

我对计算机与数学的认识

我对计算机与数学的认识

数学与计算机科学——环境工程一班阳宗仁100205011123 计算机科学与数学之间有密切的联系,计算机内部的计算式是以二进制的方式进行的,各种程序也在应用数学的思想和算法,所以说这两者是密不可分的。

事实上,计算机科学的一些奠基者,即如冯诺依曼和图灵等,曾经都直接从事数学哲学(基础)的研究,而且,二次世界大战后的一些年中,计算机科学家们更不断由数学哲学中吸取了一些十分重要的思想,后者并在以后的人工智能研究中得到了进一步的应用。

数学哲学(数学基础研究)的概念和理论在计算机科学的历史发展中发挥了十分重要的作用,其中模糊数学从数学手段上装了电子计算机, 使电子计算机能够在相当程度上模拟人脑的模糊思维。

在以精确数学和二值逻辑为基础上建立起来的一般电子计算机,尽管在运算速度,记忆能力等方面超过人脑, 在确定性环境中能做出人脑难以快速做出的判断。

虽然我们目前还没有开离散数学这门课,但是通过网络,我去了解了离散数学在计算机中的应用。

离散数学在关系数据库、数据结构,编译原理、人工智能、计算机硬件设计计算机纠错码中都有广泛的应用。

以下是应用方面的概述。

离散数学是研究离散量的结构及其相互关系的数学学科,是现代数学的一个重要分支。

它在各学科领域,特别在计算机科学与技术领域有着广泛的应用,同时离散数学也是计算机专业的许多专业课程,如程序设计语言、数据结构、操作系统、编译技术、人工智能、数据库、算法设计与分析、理论计算机科学基础等必不可少的先行课程。

通过离散数学的学习,不但可以掌握处理离散结构的描述工具和方法,为后续课程的学习创造条件,而且可以提高抽象思维和严格的逻辑推理能力,为将来参与创新性的研究和开发工作打下坚实的基础。

由此可见,数学对于计算机的发展以及应用有不小的作用,虽然现在我们学的仅仅是数学本身,但是需要我们在实践中去将这两门学科结合在一起,在学习数学的过程中,多思考,建立起数学的思维模式。

在计算机的应用中,使用这种思维模式,这两者就都能游刃有余的应用起来。

数学与计算机软件算法

数学与计算机软件算法

数学与计算机软件算法数学与计算机软件算法的关系密切,两者相互影响,相辅相成。

数学是计算机软件算法的理论基础,而计算机软件算法则是数学在计算机上的应用和实现。

数学为计算机软件算法提供了严密的理论基础。

在数学领域中,有很多与算法设计和分析相关的概念和方法,比如递归、排序算法、图论、数论等。

这些数学理论为计算机软件算法的设计和优化提供了重要的启示和指导。

通过数学的严密性和抽象性,并利用相关的数学模型和方法,可以有效地设计和分析计算机软件算法,提高算法的效率和可靠性。

计算机软件算法是数学在计算机上的应用和实现。

计算机软件算法是通过计算机程序来实现数学上的算法,通过编程实现数学中的各种计算和运算。

无论是数学中简单的四则运算,还是复杂的线性代数运算或优化问题求解,都可以通过计算机软件算法来实现。

计算机软件算法将数学中的抽象概念和方法转化为计算机程序的具体操作,达到高效、准确地计算和处理数据的目的。

数学与计算机软件算法的结合使得计算机在各个应用领域中发挥了巨大的作用。

在科学研究中,数学和计算机软件算法常常被用于建立模型、解决实际问题和进行数据分析。

在工程设计和优化中,数值计算和算法设计是重要的工具和手段。

在经济和金融领域中,复杂的数学模型和算法被广泛应用于风险管理、金融建模等方面。

在社交网络和人工智能领域中,图论和机器学习等数学和算法方法成为了重要的研究方向。

数学与计算机软件算法密不可分,两者相互依赖和促进。

数学为计算机软件算法提供了理论基础和思维方法,而计算机软件算法实现了数学在计算机上的应用和实践。

数学与计算机软件算法的结合使得计算机在各个领域中的应用更加广泛和深入,推动了科学技术的发展和进步。

计算机与数学的关系研究

计算机与数学的关系研究

计算机与数学的关系研究作者:聂诘航来源:《新教育时代》2015年第20期摘要:随着科学技术的不断发展,计算机等网络技术逐渐实现了普及。

因此,在网络时代背景下,通过研究计算机与数学之间的关系来提高基础数学的教学是非常必要的。

本文从数学与计算机概念的分析入手,详细的阐述了计算机在数学中的应用,通过对计算机在数学中具体应用的分析,可以看出二者存在着密不可分的关系。

通过对计算机与数学关系的进一步的研究,旨在其能推动数学学者对数学的有效认识。

关键词:计算机数学关系研究前言数学既是学校教育的关键,也是科学的基础,而计算机则是科学进步的表现。

因此,探究计算机与数学之间的关系是非常有必要的,因为数学创造了计算机,而计算机又带动了数学计算和数学证明等问题的有效解决。

以下就是对计算机与数学关系的详细研究,望其能为计算机与数学关系研究的研究者提供有利的文字参考。

并同时通过对二者关系的分析,推动计算机在数学中的进一步应用,进而带动数学学习者学习效率的提升。

一、数学与计算机的概念数学的具体概念一直是引发人类思考的问题,而数学最开始的应用是在计算数量和长度等方面,而随着社会的不断发展,简单的数字计算开始逐渐变得复杂。

因而在日益复杂的计算中,人类开始发挥自身的潜力制造相应的运算工具。

而随着科学技术的不断发展,数学运算工具也由最初的算盘转为电子计算机。

计算机是一种用来数学计算的电子计算机器,同时计算机除了可以应用于数字计算以外还可以对计算的数据等信息进行存储。

其的设计结合了现代智能化技术,因而可以对大量的数据进行处理[1]。

二、计算机在数学中的应用(一)应用于数学计算计算机在数学中的应用效果最为明显的为数学计算的应用,同时计算机发明的初衷也是为了方便人类对数学进行计算。

而在发明家冯·诺依曼对计算机进行设计的过程中,主要目的也是利用计算机的应用程序逐渐实现数字计算中的二进制计算方式,进而为人类解决大量的复杂的计算问题。

计算机与数学的关系PPT课件

计算机与数学的关系PPT课件
.
1.打鱼还是晒网
中国有句俗语叫“三天打鱼两天晒网”。 某人从1990年1月1日起开始“三天打鱼两 天晒网”,问这个人在以后的某一天中是 “打鱼”还是“晒网”。 问题分析与算法设计 根据题意可以将解题过程分为三步: 1) 计算从1990年1月1日开始至指定日期共有多 少天; 2) 由于“打鱼”和“晒网”的周期为5天,所以 将计算出的天数用5去除; 3) 根据余数判断他是在. “打鱼”还是在“晒
若 余数为1,2,3,则他是在“打鱼”否则
是在“晒网”
在这三步中,关键是第一步。求从1990年1月
1日至指定日期有多少天,要判断经历年份中
是否有闰年,二月为29天,平年为28天。闰
年的方法可以用伪语句描述如下:
如果 ((年能被4除尽 且 不能被100除尽)或 能
被400除尽)
则 该年是闰年; 否则 不是闰年。
法就来自于数学,没有深厚的数学思维功底, 是弄不懂算法的。所以,如果你想从事软件编 程,那么就认真的培养. 自己的数学思维吧!
网友观点:
.
三、数学与 程序设计
.
算法和程序设计技术的先驱者
12 15
经典著作《计算机程 序设计艺术》被誉为算法 中“真正”的圣经,
“如果能做对书里 所有的习题,就直 接来微软上班吧!”
一门脱胎于数学学科的学科
在计算机专业中也普遍采用了数学的基
本概念、基本思想以及相应的数学基本方
法。
数学理论是计算机的基础,而学习计算机
专业,编程又是必须学习的,而编程思想
却又是数学思想在计算机应用中的中的应用
(一)数学在计算机领域的发展
如今形形色色的软件,都与数学有必然的联系,它们相互相 成。
.
请家庭教师

数学中的数学与计算机

数学中的数学与计算机

数学中的数学与计算机数学是一门既抽象又具体的学科,而计算机则是一种能够处理信息和执行计算任务的工具。

这两者看似不相关,但实际上,在现代科技的发展中,数学与计算机之间存在着密切的联系和相互依赖。

本文将探讨数学在计算机科学中的应用,以及计算机在数学研究和教学中的作用。

一、数学在计算机科学中的应用1. 算法和数据结构算法是计算机科学的核心,它是一系列用于解决问题或执行特定任务的明确指令。

而数学中的逻辑推理、分析和证明等方法可以帮助我们设计出高效的算法。

此外,数学中的数据结构,如树、图等,也是计算机存储和处理数据的重要基础。

2. 加密和安全在信息时代,网络安全问题备受关注。

数学中的密码学理论为计算机网络的安全提供了坚实的数学基础。

基于数学的加密算法,如RSA 算法和椭圆曲线密码学,能够确保数据的机密性和完整性。

3. 图像处理和计算机视觉图像处理和计算机视觉是计算机科学的重要研究领域,其中大量运用了数学中的矩阵、概率统计、信号处理等知识。

数学模型和算法可以实现图像的压缩、增强、识别等处理,使计算机能够模拟和理解人类的视觉系统。

4. 人工智能和机器学习人工智能和机器学习是当今科技领域的热门话题。

数学中的线性代数、概率论、优化方法等理论为机器学习算法提供了坚实的数学基础。

通过数学模型的建立和参数的优化,计算机可以自动学习和识别模式,实现人工智能的功能。

二、计算机在数学研究和教学中的作用1. 数值计算计算机的高速计算和存储能力使得复杂的数学计算变得更加容易和快速。

数值计算可以解决大规模的线性代数方程组、非线性方程求解、数值积分等问题,为数学研究提供了强有力的工具。

2. 动态几何软件计算机软件如Geogebra和Cabri等提供了直观的动态几何环境,使得几何学的学习和探究成为可能。

学生可以通过拖拽和变换几何图形,观察和探索各种几何性质,从而提高对几何知识的理解和应用能力。

3. 数学建模数学建模是培养学生综合运用数学知识和解决实际问题的能力的有效途径。

用计算机如何算行列式数学计算器使用操作步骤

用计算机如何算行列式数学计算器使用操作步骤

用计算机如何算行列式数学计算器使用操作步骤行列式是线性代数中的一个重要概念,计算机可以通过编程来计算行列式。

数学计算器也可以进行行列式的计算。

下面将分别介绍如何用计算机和数学计算器计算行列式。

一、计算机计算行列式的步骤:1.确定行列式的阶数n。

2.创建一个nxn的矩阵,用来存储行列式的元素。

3.输入行列式的元素值。

4.编写程序来计算行列式。

5.使用递归算法或其他方法,将计算行列式的过程转化为计算子行列式的过程。

6.终止条件:当阶数为1时,行列式的值即为该元素的值。

7.递归步骤:假设要计算第i行第j列元素的余子式,即行列式将第i行和第j列删除后所得到的子行列式。

8.根据数学定义,子行列式的值等于其对应元素乘以(-1)^(i+j)的代数余子式。

9.将子行列式的值乘以(-1)^(i+j),然后继续计算其余子式的行列式。

10.将所有子行列式的值相加,即得到行列式的值。

11.输出行列式的值。

二、数学计算器计算行列式的步骤:数学计算器通常提供了相关功能来计算行列式,以下以TI-84 Plus 为例来介绍计算行列式的步骤:1. 打开计算器,选择"Matrix"(矩阵)菜单。

3.输入矩阵的维度,然后逐个输入矩阵的元素。

4.输入完矩阵后,返回主菜单。

5. 选择"Math"(数学)菜单,找到"det("(行列式)函数。

6. 输入"det("后,选择之前创建的矩阵作为参数。

7. 按下"Enter"键即可计算行列式的值。

8.计算器将会显示行列式的值。

需要注意的是,具体操作步骤可能因计算器型号而有所差异。

但大多数计算器都具备类似的功能,只需根据具体计算器的使用说明进行操作即可。

总结:通过计算机和数学计算器可以方便地计算行列式,计算机需要编写程序来进行计算,而数学计算器则提供了相应的功能来计算行列式的值。

无论是使用计算机还是数学计算器,都需要清楚行列式的定义和相应的算法原理,以正确地进行计算。

计算数学在计算机仿真中的应用

计算数学在计算机仿真中的应用

计算数学在计算机仿真中的应用计算数学在计算机仿真中起着重要的作用。

计算机仿真是通过计算机模拟和复现实际系统的过程,以观察和分析系统的行为和性能。

而计算数学是一门应用数学学科,通过数值计算、数值分析和数值优化等方法,解决实际问题和数学模型的计算求解。

一、数值计算数值计算是计算数学的核心内容之一,在计算机仿真中起着至关重要的作用。

对于很多实际系统,由于其复杂性或者无法得到解析解,只能通过数值计算的方式来求解。

比如,对于物理领域中的波动方程、流体力学方程、电磁场方程等,通过数值方法可以得到这些方程的数值解,进而模拟和分析这些系统的行为。

数值计算方法包括数值逼近、插值与拟合、数值积分、数值微分等。

其中,数值逼近方法可以通过其在离散点上的近似值来推测函数在其他点上的取值。

而插值与拟合方法则是通过已知数据点的函数值,构造逼近这些数据点的函数,并推测其他点上的函数值。

数值积分和数值微分则可以计算函数的积分值和导数值。

二、数值分析数值分析是计算数学的另一个重要分支,它通过对数值计算方法的性能和误差进行分析,为数值计算提供理论和数学依据。

在计算机仿真中,数值分析可以帮助我们评估数值计算方法的可靠性和精度,从而选择合适的方法进行仿真计算。

数值分析涉及到的内容包括数值稳定性、数值收敛性、误差估计等。

数值稳定性是指数值计算方法对初始数据误差的敏感程度,一个稳定的方法可以保证在初始数据稍有扰动下仍能得到可靠的结果。

数值收敛性则是指计算方法的解趋向于真实解的性质,一个收敛的方法可以保证当计算步长趋近于零时,数值解趋向于真实解。

误差估计则是对计算结果误差进行估计,从而帮助我们判断计算的精度和可靠性。

三、数值优化数值优化是计算数学中的重要分支,其目标是在给定约束条件下,寻找某个准则函数的最优值。

在计算机仿真中,数值优化可以应用于系统参数的优化和优化模型的求解。

通过数值优化,可以找到系统在特定准则下的最优解,进而优化系统设计和性能。

数学与计算机软件算法

数学与计算机软件算法

数学与计算机软件算法数学与计算机软件算法是现代科技发展中非常重要的组成部分。

数学提供了计算机软件算法的理论基础,而计算机软件算法则通过数学方法来解决实际问题。

在数学领域,算法是通过一系列有限的指令和步骤来解决问题的方法。

通过算法,我们可以计算数值、求解方程、证明定理等。

算法是数学研究和应用的核心,它不仅可以解决具体的数学问题,还可以帮助我们理解数学的本质和规律。

计算机软件算法是将数学算法应用到计算机领域的一种方法。

计算机软件算法可以通过编程的方式实现,在计算机上进行数值计算、数据处理、图像识别等。

计算机软件算法的设计和优化是计算机科学和软件工程领域的核心问题,它们直接影响着计算机软件的性能和效率。

数学与计算机软件算法的研究既需要深厚的数学基础,又需要对计算机科学和软件工程有深入的了解。

数学家们利用数学的工具和方法来推导和分析算法的正确性和复杂性,帮助优化算法的性能。

计算机科学家和软件工程师则将数学算法转化为实际的计算机程序,利用数据结构和算法设计的原理来实现高效的计算。

数学与计算机软件算法在现代科技进步中起到了重要的作用。

它们广泛应用于工程建模、金融风险评估、医学影像处理、人工智能等领域。

通过数学与计算机软件算法,我们可以更好地理解和处理现实世界中的复杂问题,提高计算机软件的性能和效率。

数学与计算机软件算法是现代科技发展中不可或缺的一部分。

它们相互依赖,相互促进,为我们解决实际问题和优化计算机软件提供了重要的理论和方法。

随着科技的不断进步,数学与计算机软件算法将会继续发展和创新,为人类的生活和工作带来更多的便利和进步。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

国际合作
China-Japan Joint Seminar on Numerical Mathematics
Initiators: Kang Feng (冯康) H. Fujita 1992.08 1996.08 2000.08 2004.08 1st 3rd 5th 7th Beijing Dalian Shanghai Zhang-Jia-Jie 1994.08 2nd Tokyo 1998.08 4th Chiba 2002.08 6th Tsukuba 2006.08 8th Sapporo (China-Japan-Korea)
1995 计算数学与科学工程计算研究所 主任:袁亚湘 1997 计算数学与科学工程计算研究所 纳入数学与系统科学研究院 1990 科学与工程计算国家重点实验室 主任: 石钟慈 (1990-1995) 袁亚湘 ห้องสมุดไป่ตู้1995-2005) 陈志明 (2005- )
计算数学学术刊物
1979 计算数学 创刊主编:冯康 现任主编: 石钟慈 1980 高校计算数学学报 创刊主编:何旭初 (南京大学) 现任主编:陈志明 1980 数值计算与计算机应用 创刊主编:冯康 现任主编: 石钟慈
谢谢!
1995 Chi-wang Shu(舒其望 )(Brown), Jinchao Xu (许进超 )(Penn State), Yaxiang Yuan(袁亚湘 )(CAS) 1997 Thomas Yizhao Hou(侯一钊 )(Caltech) Raymond Chan(陈汉夫 )(CUHK) 1999 Weinan E(鄂维南 )(Princeton) Pingwen Zhang(张平文 )(Peking Univ) 2001 Shi Jin(金石 )(Wisconsin) Zhiming Chen(陈志明 )(CAS) 2003 Tao Tang(汤涛 )(HKBU) Gang Bao(包刚 )(Michigan State) 2005 Wei Cai(蔡伟 )(UNCC), Qiang Du(杜强 ) (Penn State), Yunqing Huang(黄云清 )(Xiangtan Univ)
1982 JCM, in English 创刊主编:冯康 现任主编: 石钟慈 1987 应用数学与计算数学 主编:郭本瑜(上海科技大学) 1988 Numerical Mathematics and Applications (计算数学和数值计算与计算机应用 部分论文的英文翻译) Managing Editors: 石钟慈、黄鸿慈
学会活动
1978 全国计算数学会筹备会, 昌平 出席者:赵访熊,冯康,周毓麟, 胡祖炽,吴文达,袁兆鼎, 李荣华,石钟慈等。
1979 第一届全国计算数学年会 广州 理事长:赵访熊(清华) 1982 全国计算数学理事会 桂林 1985 第二届全国计算数学年会 北京 理事长:冯康 1981 第三届全国计算数学年会 天津 理事长:周毓麟
以后每四年举办一次,与全国计算数学年 会错开举行,每两年有一次全国性大会
组织机构
1958 中国科学院计算技术研究所成立 其中三室是计算数学, 负责人:冯康、徐献瑜 1982 中国科学院计算中心成立 主任: 冯康 (1982-1986) 石钟慈 (1986-1991) 崔俊芝 (1992-1994)
China-Korea Workshop on Recent Advances in Numerical Analysis and Its Applications
Initiators: Zhongci Shi (石钟慈) Dongwoo Sheen 2001.02 1st Seoul 2003.02 2nd Beijing 2005.02 3rd Jeju Island
重大科研项目
1985-1990 现代数学研究 NSFC 200万 程民德 其中计算数学 50万 冯康 1991-1995 攀登一期 大规模科学与工程计算的方法和理论 500万 冯康 石钟慈
1996-1999 攀登二期 500万 石钟慈 2000-2004 973一期,大规模科学计算研究 3000万 杜强(HKUST) 2006-2010 973二期, 高性能科学计算研究 2500万 陈志明
1956 成立计算技术研究所筹备处 主任华罗庚 有两个组(计算机与计算数学) 在数学所成立计算方法讨论班。 清华有赵访熊,孙念增, 北大有胡祖炽等组织计算数学讨论班。
1956 石钟慈, 曾肯成到苏联科学院留学
1957 刘慎权、王汝权、许孔时 、杨芙青、 王玛丽到苏联留学
1956 在莫斯科大学学习计算数学的有: Wenda Wu (吴文达) (北大) Zhaoding Yuan(袁兆鼎)(北师大) Zhen Tang(唐珍) (兰州大学) Yucheng Su(苏煜城)(南京大学) Mian Zhang (章绵)(哈工大) Yuesheng Li(李岳生)(吉大)
973项目介绍
科学工程计算 建模 应用 问题 ?
Validation
计算
算法 数学 模型
计算 方法 ? 软件
Verification
高性能科学计算研究
共性问题 并行自适应方法 保结构算法 并行自适应 支撑软件框架 及核心应用程序 千万自由度 完整气候系统模式的算法 千万自由度三维多介质 大变形流体力学数值模拟 处理几百上千个原子 的实空间第一原理计算方法 材料多物理多尺度耦合模型 及其计算方法
计算数学丛书
1979 计算方法丛书 (科学出版社) 冯康 出书32本 1983 计算数学丛书(上海科技出版社) 李荣华 90年代停刊 2004 信息与计算科学丛书 (科学出版社) 石钟慈
计算数学院士
中国科学院 Kang Feng(冯康 )(1982) Yulin Zhou(周毓麟 ) (1991) Zhongci Shi(石钟慈 ) (1991) Qun Lin(林群 ) (1993) 中国工程院 Junzhi Cui(崔俊芝 ) (1995, CAS)
China-Germany Workshop on Computational Mathematics
Initiators: Zhongci Shi, Zhiming Chen, Tao Tang, C. Carstensen, R Hoppe, R. Rannacher 2005.09 1st Berlin 2007.09 2nd Hangzhou
中国计算数学五十年
石钟慈
中国科学院计算数学与科学工程计算研究所
分类情况 发展历史 学会活动 组织机构 计算数学刊物 计算数学丛书 计算数学院士 重大科研项目 计算数学获奖情况 国际交流

分类情况
1980s 中国数学: 五个二级学科 基础数学,应用数学,计算数学, 概率统计,运筹控制 国外数学: 纯粹数学(pure), 应用数学 (applied) , 统计 (statistics)
1990s 本科分三类: 基础数学与应用数学,统计学, 信息与计算 研究生: 同上五个二级学科 应用数学主要是数学模型(model) 计算数学主要是算法 (algorithm) 没有很好的模型就不可能有好的算法,一个 模型可以对应多个算法。
发展历史
1955 周恩来领导 10 年科技规划,提出发展几 个新技术,包括计算技术(计算机,程序 设计,计算数学),半导体技术,自动化 技术。
China-Sweden Workshop on Numerical PDEs
Initiators: Zhongci Shi(石钟慈) V. Thomee 1997.10 1st Stockholm 2000.01 2nd Hongkong 2002.06 3rd Goteborg 2004.06 4th Beijing 2006.06 5th Lund (China-Norway-Sweden)
China-Italy Joint Conference on Computational and Applied Mathematics
Initiation: NSFC,CNR 1998.10 1st Beijing 2000.06 2nd Ischia 2003.11 3rd Grado 2005.06 4th Beijing
计算数学获奖情况
1982 有限元(冯康) 自然科学奖二等奖 大地测量(曹维潞)科技进步奖一等奖 1986 两弹一星(周毓麟)科技进步奖特等奖 1996 辛几何算法(冯康)自然科学奖一等奖 2003 石油勘探(孙家昶)科技进步奖二等奖
香港方面 何梁何利科技进步奖 1996 Yulin Zhou (周毓麟 ) 2000 Zhongci Shi (石钟慈 ) 2004 Qun Lin (林群 ) 华罗庚数学奖 1997 Yulin Zhou (周毓麟 ) 2003 Zhongci Shi (石钟慈 )
陈嘉庚奖 1990 华罗庚 王元 (积分近似计算) ICM 45分钟邀请报告 1983 华沙 Kang Feng (冯康 ) 1998 柏林 Thomas Yizhao Hou (侯一钊) 2002 北京 Weinan E (鄂维南 ) 2006 马德里 Zhiming Chen (陈志明)
冯康科学计算奖
1958 中国科学院计算技术所成立 华罗庚推荐冯康到计算所工作 与苏联合作在计算所造出 104 机。 北大,吉大,复旦,南大等高校 相继成立计算数学专业。
1957-1959 吉林大学邀请俄罗斯Moesovskii教 授举办计算数学讨论班 李荣华,冯果忱,李岳生,李庆扬 蒋尔雄,康立山,徐翠薇等参加
NSFC 杰出青年基金
国内(A): Yaxiang Yuan(袁亚湘) (CAS) 1996 Zhiming Chen (陈志明)(CAS) 2000 Pingwen Zhang (张平文)(Peking Univ) 2002 Aihui Zhou(周爱辉)(CAS) 2004 Zhongzhi Bai(白中治)(CAS) 2005 海外(B): Chi-wang Shu(舒其望 )(Mengping Zhang 张梦萍, Heping Ma 马和平) 2000 Weinan E (鄂维南 ) (Pingwen Zhang 张平文) 2001 Shi Jin(金石) (Fengshan Bai 白峰彬 ) 2002 Gang Bao(包刚)(Zhiming Chen 陈志明 ) 2004 Jinchao Xu(许进超 ) (Zhiping Li 李治平 ) 2005
相关文档
最新文档