浅析数学与计算机关系

黄娟娟

（云南省文山实验小学）

一、计算机科学的发展需要数学的方法

计算机科学在不断的向前发展，在其发展的背后是强大的数学基础。作为一个开发人员，一定有很强厚的数学基础，只有有了强大的数学基础作为基础，才可能有不断开发程序源泉。

1、计算机科学的发展离不开数学

计算机科学在不断向前发展的时候，所使用的方法和技巧都离不开数学的方法和技巧，比如，网站的开发、硬件升级、软件升级等都用到了数学的可植移性。计算机的发展还离不开数学的思维方式，数学培养了人不断扩展的思维，人类正是有了这样的思维才促进了计算机科学的不断发展，计算机科学要不断的向前发展，还要不断的以数学的这种思维方式来推动，数学的这种思维方式直接决定计算机科学的发展。

2、计算机科学的发展需要数学的方法和技巧

早期的计算机其实只是为科学计算服务的，也就是说，早期的计算机只是做到了加、减、乘、除等的运算。而随着计算机的不断发展，计算机反过来需要数学的方法和技巧，特别在大型程序设计时，为达到某种设计目的，运用到数学中极限、微分等方法。不仅这些，在未来的计算机科学发展中，为达到更容易更简便的应用，计算机科学还会依赖更多的甚至是目前还没发现的数学理论。

3、计算机科学的发展离不开数学的思维方式

数学的思维方式是一种复杂的逻辑思维方式，在计算机科学及应用中，同样也要用到这样的思维方式。程序设计的总体构架、程序算法的总体流程、网站开发的总体构思等等，都是抽象的数学逻辑思维。计算机科学的发现，思维领域无疑是最主要，但思维领域的最基础就是数学的思维。

二、计算机应用离不开数学

上世纪初，计算机只为某些部门服务，使计算机在应用上有很大局限，上世纪九十年代以后，计算机在各个领域都得到了很好的应用，这些表明，计算机科学已经发展到一定的程度。但在计算机的应用上仍离不开数学，数学仍然是计算机应用的基础，没有一定的数学理论作为基础，计算机的应用也不会那么广泛，因为开发者已经用了数学的方法来开发，应用者只有用数学的方法来使用。如程序执行的过程、步骤、返回的结果等，都用到了数学知识，所以说，数学仍然是计算机应用的灵魂。

1、计算机辅助教学与数学的关系

CAI(Computer Aided Instruction ，计算机辅助教学)是在计算机辅助下进行的各种教学活动，以对话方式与学生讨论教学内容、安排教学进程、进行教学训练的方法与技术。CAI为学生提供一个良好的个人化学习环境。综合应用多媒体、超文本、人工智能和知识库等计算机技术，克服了传统教学方式上单一、片面的缺点。它的使用能有效地缩短学习时间、提高教学质量和教学效率，实现最优化的教学目标。 计算机辅助教学CAI技术的主要研究内容 ：

计算机辅助教学模式：目前CAI系统通常采用的教学模式有以下6种：

a、练习：包括编排题目、比较答案及登记分数，通常作为正常教学的补充；

b、个别指导：包括教授规则、评估学生的理解和提供应用的环境等；

c、对话与咨询：又称为“苏格拉底”教学模式，允许学生与计算机之间进行比较自由的“谈话”；

d、游戏：创造一个带竞争性的学习环境，游戏的内容和过程与教学目标相联系；

e、模拟：用计算机模仿真实现象(自然的或人为的现象)，并加以控制，如模拟化学或物理实验和飞机、车船驾驶训练等；

f、问题求解：让学生以多种途径运用规则和概念，得到问题的解，既要求学生不仅知道问题的正确答案，而且掌握其解答过程。在具体的教学过程中，根据教学内容表达的需要和教学目的的要求，需要在同一课程不同的内容或不同的教学环节中交叉使用这些教学模式。

在整个的教学过程和课件制作过程中，都离不开数学的理论，在教学课件制作的过程中，课件设计的流程、所要达到的效果等都在设计者的脑中形成一个抽象的模糊的框，这正与数学有着密切的关系，和数学的理论是分不开的；在教学过程中，教师的应用就含有相当深厚的数学理论，因为计算机辅助教学就是要有相当水准的计算机水平才能做得更好，而要有相当水准的计算机技术是离不开数学理论的。

（2）计算机与金融部门的关系

金融是指有关货币、信用的所有经济关系和交易行为的总称。上世纪中期，计算机已经广泛的为金融部门服务，特别是在网络迅速发展之后，计算机网络直接成了整个金融部门的主要通道，记帐、做帐等都用计算机来完成。在整个流程中，计算机充当了整个角色，但整个流程的最基础部分则是数学，不管是记帐、做帐还是其它的运算都是数学知识。

（3）计算机与统计的关系

随着算机科学的发展，统计在计算机的应用也相当的广泛，许多智能化的程序软件就是例用统计的理论来实现，如公司的统计系统等，做到了当统计数据达到某种极限或是超过（低于）某个数字时，会向计算机管理员发出某种信息，并提供可参与的数据或是某种解决方法。交通、银行、旅游等部门等计算机管理软件正是以这样的统计方式来获得公司的效益结果和管理情况，这样的管理软件为上层决策提供了可行的依据。

随机事件在我们生活中是很多的，然而随机事件在计算机领域中也得到了很好的应用，很多程序都是在随机事件中完成的，假设我们的程序要做到随时刷新或是指向某个文件，就用到了随机事件，病毒软件就是以这样的方式来对计算机造成危害的。

必然事件也是我们生活中是不言而喻的，就像人必然会老一样，这是一定发生的，在计算机中，必然事件也是很普通的，就拿杀毒软件来说，当触到对计算机产生危害的软件，必然对该程序产生质疑，得到最终确认到就必然将其排除。

统计的种种理论在计算机中都得了很广泛的应用，数学的种种理论都可以在计算机中应用。

三、数学与计算机科学相辅相成

数学推动了计算机科学及应用的发展，反过来，计算机科学及应用也促进了数学的发展。在不断的使用和开发中，不断的新问题的出现，让数学家们有了更多更广泛的研究范围，离散数学就是计算机科学及应用不断发展的产物。计算机科学不断向前发展，数学就要不断的向前发展，以满足计算机科学及应用的不断需求。在一定程度上来说，计算机科学及应用和数学是相辅相成的，数学为计算机科学提供了生命的保障，计算机科学又促进了数学的发展。