1、当代计算机的主要用途摘 要:当今科学技术日新月异,计算机技术已经渗透到各个领域。本文就计算机的发展及其在各领域中的应用作了论述,从多个角度阐明了计算机的用途。 关键词:计算机;应用;科学研究;军事;医学;农业 计算机是 20 世纪最伟大的科学技术发明之一。自从 1946 年世界上出现了第一台电子数字计算机诞生,计算机以其强大的生命力飞速发展。目前,计算机的应用已渗透到社会的各个领域,正在改变着人们的工作、学习和生活的方式,推动着社会的发展,对人类的生产活动和社会活动产生了越来越重要的影响。 1 计算机在科学研究中的应用 在数学研究中,计算机可以模拟出数学模型所需的“理想状态” ,为模型求解提供
2、直观的背景。此外,计算机模拟可以根据实际系统或过程的特性,按照一定的数学规律用计算机程序语言模拟实际运行状况,并依据大量模拟结果对系统或过程进行定量分析。比如气象工作者为了得到准确的天气预报,离不开根据气象站、气象卫星汇集的气压、雨量、风速等资料建立的数学模型;生理医学专家有了药物浓度在人体内随时间和空间变化的数学模型,就可以分析药物的疗效,有效地指导临床用药;电视塔高度测量、银行贷款和分期付款等,往往计算量大,需要借助于计算机才能快捷、简便地完成。计算机高速的运算能力、大容量的贮存能力以及网络通讯功能,使得资料存贮、检索变得方便有效;它的多媒体化,使得模型中一些问题能在计算机上进行逼真的模拟
3、实验;它的智能化,能随时提醒、帮助我们进行数学模型求解。 在物理学的研究中,物理学家们大量利用计算机来研究小至夸克大至宇宙模型的各种课题;在化学研究中,数据的处理、条件预测、成分检测、灵敏度分析、仪器自动化和智能化等等,一些复杂的实验产生大量原始数据,只有通过计算机运算才能进行处理并发现其中的规律。在许多自然科学的研究中,计算机是科学家们必备的研究工具。 2 计算机在军事中的应用 计算机技术来源于军事,反过来又服务于军事。军用计算机技术是军用高科技中最具有战略意义的技术之一。计算机技术的产生和发展,对现代军事教育训练、军事人才的培养及未来战争的模式都产生了深远的影响。特别是近几年来,随着计算机
4、技术、信息技术在军事上的广泛应用,一些先进的技术、设备不断被运用到军事教学、训练、演习和实战中来,电子化、信息化、智能化成为未来战争模式的主格调,军队的军事教学手段、组织方式、战略思想都随着科学技术特别是计算机技术的发展而不断发生改变。 在后勤保障方面,随着 20 世纪 90 年代计算机技术的突飞猛进,以美军为首的发达国家加快了军队后勤与国家信息化接轨的步伐,后勤自动化装备的“横向一体化”得到快速发展,后勤保障水平不断提高。 “多多益善、有备无患”的保障观念,被“适时、适地、适量、适需”的精确化保障所取代,并通过网络化的后勤计算机系统对所有人员和物资实施全程监控,智能化、网络化和一体化的后勤显
5、示出巨大的发展潜力。 而在武器系统方面,计算机的应用更是被发挥到了极致。在海湾战争、伊拉克战争的启示下,快速、精确的武器系统作为当前各国武备建设的主要方向,计算机技术、信息技术在提高武器的性能,可靠性,可维护性等方面发挥这不可替代的作用。 计算机是战术、战略武器及航天系统的信息处理中心,是战场指挥管理和武器控制的重要工具。电子计算机的技术水平己成为军事技术发展和武器装备现代化程度的重要标志,同时也是现代战争作战指挥、通信联络、后勤保障等诸多决定战争胜负关键因素的依靠和保证,其必将对传统的军事理论和军事观念产生着巨大而深远的影响。 3 计算机在医学中的应用 随着微型计算机的普及,计算机技术已渗透
6、到医学及其管理的各个领域,计算机的查询、存储、传输、处理、管理等功能,使医学管理的智能化、网络化成为现实。经过医学研究人员几十年的摸索,计算机技术逐渐与医学相结合,形成了一门新兴的边缘学科医学信息处理学,对医学的发展起着重要的作用。 目前,计算机在医学中的应用主要体现在医院信息系统、医学信息的处理、辅助教学等方面。 医院信息系统可以完成如下任务:病人登记、预约、病历管理、病房管理、临床监护、膳食管理、医院行政管理、健康检查登记、药房和药库管理、病人结帐和出院、医疗辅助诊断决策、医学图书资料检索、教育和训练、会诊和转院、统计分析、实验室自动化等。如美国复员军人医院的 DHCP;马萨诸塞综合医院的
7、 COSTAR 等,均是当前世界上比较著名的信息管理系统。 医学信息的处理是指利用计算机对病人的心电、脑电、血压、体温、呼吸、心功能等进行分析,以便更好地把握病人的病情,以及给予病人所需的帮助。如利用超声波的回波信息中的某些特征来探测血流速度,心脏的生理病理特征;利用生物电来控制残疾人的假肢;利用中医推拿专家的信息来模拟中医的推拿手法;还有 CT 技术、核磁共振技术、尿湿自动报警、昏迷病人的定时改变体位等等,都是医学与计算机科学相结合的产物。 4 计算机在农业上的应用 早在上世纪 50-60 年代,美国就开始将计算机技术应用到农业上。随着计算机技术的不断发展,计算机农业应用逐步发展为一股潮流,
8、广泛应用于作物生产、畜禽生产、农业机械、农业经济、农产品加工、农业环境监测与控制、粮食仓库管理、作物产量预测、农业病虫预报及农业信息服务等方面。除美国外,其他日本和欧洲一些发达国家在农业计算机技术方面的发展也达到了相当高的层次,我国在这一领域内也得到了一定的发展,但是总体水平相对比较落后。 我国在农业上的计算机应用主要有农情监测、农产品质量检测、农地管理、经营决策、农业研究及技术推广。农情监测的主要任务是监测耕地的变化、粮棉作物的面积、长势、灾害与产量,包括自然灾害监测、农业估产及生长动态监测、农业环境监测;农产品质量检测是为了提高农产品在国际市场的竞争力,应用现代信息技术检测产品品质质量指标
9、,分析模拟品质好坏;农地管理对决定土壤生产力的内在属性和影响土壤生产力的外部环境条件进行综合评价, 用量化指标确定土地质量等级, 为制定有关农业政策、综合治理中、低土壤, 建立高产稳产田、促进农业持续、稳定和协调发展提供依据;在管理和经营决策中,农户通过微机终端, 通过网络,及时获得农业法规、农业政策、市场行情、产品销售等信息, 合理地进行农资购置与产品销售, 促进农村市场繁荣和经济增长;在农业研究及技术推广中,我国引进了世界上几个最主要的农业数据库,同时自己建立了数十个农林数据库。这些数据库为农业生产提供了大量农业信息资源和科学技术, 推动了生产的发展。 5 计算机在其他学科中的应用 在当今
10、信息大爆炸的时代,计算机已经成为很多领域研究中不可或缺的必备工具,在经济学、管理学、教育学、工学等学科中,计算机发挥其数值计算、数据处理、自动控制、音像模拟、人工智能、网络共享等强大功能,常常产生显著的经济效益和社会效益,从而引起产业结构、产品结构、经营管理和服务方式等方面的重大变革。 除了上述应用外,计算机还是人们的学习工具和生活工具。借助家用计算机、个人计算机、计算机网络、数据库系统和各种终端设备,人们可以获取各种情报和资讯,学习各种知识和课程,处理各种生活事务(如订票、购物、存取款等) ,甚至可以居家办公。越来越多的人的工作、学习和生活中将与计算机发生直接的或间接的联系。 总之,计算机已经发展成为一种科学的技术现象而且是一种政治、经济、军事和社会现象。 作者简介 伍琴兰(1982-) ,女,江西新余人,助教,研究方向为计算机软件的开发与教学。
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