1.6.2　计算机科学的应用

目前，计算机的应用已经渗透到人类社会的各个方面，从国民经济各部门到家庭生活，从生产领域到消费娱乐，到处都可见计算机应用的成果。总结起来，计算机的应用领域可以归纳如下：

1.科学计算

科学计算（Scientific Calculation）是指计算机用于数学问题的计算，是计算机应用最早的领域。在科学研究和工程设计中，经常会遇到各种各样的数学问题。例如，求解具有几十个变量的方程组，解复杂的微分方程等，这些问题计算量很大。计算机速度快，精度高的特点以及自动化准确无误的运算能力，可以高效率地解决这类问题。科学计算又称数值计算。

2.信息处理

信息处理（Information Processing）又称信息管理，它是指用计算机对信息进行收集、加工、存储和传递等工作，其目的是为有各种需求的人们提供有价值的信息，作为管理和决策的依据。例如，人口普查资料的分类、汇总，股市行情的实时管理等都是信息处理的例子。目前，计算机信息处理已广泛应用于办公室自动化、企业管理、情报检索等诸多领域之中。

3.过程控制

计算机过程控制（Process Control）是指用计算机对工业生产过程或某种装置的运行过程进行状态检测并实施自动控制。用计算机进行过程控制可以改进设备性能，提高生产效率，降低人的劳动强度。将计算机信息处理与过程控制结合起来，甚至能够出现计算机管理下的无人工厂。

4.计算机辅助设计/辅助教学

计算机辅助设计（Computer-Aided Design，CAD）是指利用计算机来帮助设计人员进行工程设计。辅助设计系统配有专门的计算程序用来帮助设计人员完成复杂的计算，配有专业绘图软件用来协助设计人员绘制设计图纸，设计人员可在系统上随时修改方案而不必重画整个图纸。用计算机进行辅助设计，不但速度快，而且质量高，可以缩短产品开发周期，提高产品质量。目前，计算机辅助设计的产品可以直接通过专门的加工制造设备自动生产出来。这一过程称为计算机辅助制造（Computer-Aided Manufacturing，CAM）。

计算机辅助教学（Computer-Aided Instruction，CAI）是指利用计算机辅助教学和学习。利用计算机的记忆功能和自动化能力，将学习资料、测试题目等存入计算机，通过程序将这些学习材料组织起来，并实现与学生的人机交互，构成一个学习系统。

学习者可以根据自己的情况确定学习计划和进度，既灵活又方便。计算机辅助教学系统还可以模拟机器设备的运行过程对人员进行操作训练，这种教学方式既经济又安全。

5.人工智能

人工智能（Artificial Intelligence）是利用计算机对人进行智能模拟。它包括用计算机模仿人的感知能力、思维能力和行为能力等。例如，使计算机具有识别语言、文字、图形，以及学习、推理和适应环境的能力等。随着人工智能研究的不断深入，出现了与人类更加接近的“智能机器人”。

6.通信和文字处理

计算机在通信和文字处理方面的应用越来越显示出其巨大的潜力，一般由多台计算机、通信工作站和终端组成网络。依靠计算机网络存储和传送信息，实现信息交换、信息共享、前端处理、文字处理、语音和影像输入/输出等。文字处理包括文字信息的产生、修改、编辑、复制、保存、检索、传输等，通信和文字处理是实现办公自动化、电子邮件、计算机会议和计算机出版等新技术的必由之路。

7.多媒体技术

随着微电子、计算机、通信和数字化声像技术的飞速发展，多媒体计算机技术应运而生，迅速崛起。特别是进入20世纪90年代以来，多媒体计算机技术在信息社会的地位越来越明显，多媒体技术与计算机相结合，使其应用几乎渗透到人类活动的各个领域。随着应用的深入，人机之间的界面不断改善，信息表示和传播的载体由单一的正文向图形、声音、静态图像、动画、动态图像等多媒体发展。

8.网络技术与信息高速公路

随着信息技术的迅速发展，发达国家或部分发展中国家都在加紧进行国家级信息基础建设。我国以若干“金”字工程为代表的信息化建设正逐步走向深入，形成整个信息网络技术前所未有的大发展。所谓计算机网络，是指把分布在不同地域的独立的计算机系统用通信设施连接起来，以实现数据通信和资源共享。网络从地域范围大小上分为局域网和广域网。因特网（Internet）是一个非常典型的国际性广域网，它的业务范围主要有远程使用计算机、传送文件、电子邮件、资料查询等。

9.教育

计算机在教育中的应用是通过科学计算、事务处理、信息检索、数据管理等多种功能的结合来实现的。这些应用包括计算机辅助教学、知识信息系统、自然语言处理等。计算机辅助教学生动、形象、易于理解，是提高教学质量的重要手段之一。

10.军事

在当今世界，许多科学的新发现、新成就大都首先应用于军事。第一台通用电子计算机正是为计算导弹的弹道轨迹而研制的，之后的每一代产品也几乎都是首先为军事服务的。目前计算机在军事上的应用主要包括军队自动化指挥系统，计算机作战模拟。军事信息处理武器的自动控制、精确制导武器、军用机器人、数字化部队、后勤保障等。可以肯定地说，在未来高技术战争中，计算机将起着非常重要的作用。