應(yīng)用數(shù)學(xué)促進(jìn)信息化應(yīng)用的思考

申浩

【摘 要】近年來，科學(xué)技術(shù)的發(fā)展突飛猛進(jìn)，現(xiàn)代化建設(shè)的發(fā)展也有了很大的提高。應(yīng)用數(shù)學(xué)是相對(duì)抽象的數(shù)學(xué)理論和方法，涵蓋微分方程、復(fù)變分析、數(shù)值方法、數(shù)學(xué)模型等不同內(nèi)容，在信息化不同領(lǐng)域可以看到應(yīng)用數(shù)學(xué)的具體表現(xiàn)，并對(duì)不斷變化的信息化問題進(jìn)行分析、處理和解決，使數(shù)學(xué)理論能夠?yàn)閷?shí)際工作提供應(yīng)用指導(dǎo)，成為信息化工程領(lǐng)域中解決問題的工具，另一方面也使應(yīng)用數(shù)學(xué)拓展出新的研究方向。

【關(guān)鍵詞】應(yīng)用數(shù)學(xué)；促進(jìn)信息化應(yīng)用；思考

在網(wǎng)絡(luò)信息時(shí)代，網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)流量在不斷的增多，應(yīng)用結(jié)構(gòu)也呈現(xiàn)復(fù)雜化與龐大性的特征，在此種環(huán)境中對(duì)數(shù)據(jù)安全提出了較為嚴(yán)格的要求。隨著信息化的持續(xù)發(fā)展，對(duì)應(yīng)用數(shù)學(xué)推動(dòng)信息化發(fā)展的相關(guān)問題進(jìn)行研究，對(duì)于信息化發(fā)展來說有著積極的價(jià)值與作用。

一、應(yīng)用數(shù)學(xué)在信息化領(lǐng)域應(yīng)用的重要意義

（一）應(yīng)用數(shù)學(xué)拓寬了信息化技術(shù)領(lǐng)域

隨著我國(guó)在各個(gè)領(lǐng)域中不斷地運(yùn)用信息化技術(shù)，信息化技術(shù)的范圍得到了巨大的拓展，以計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)等為基礎(chǔ)的平臺(tái)建設(shè)不斷完善，通過網(wǎng)絡(luò)從事各種工作的群體愈加龐大，數(shù)據(jù)信息的產(chǎn)生愈發(fā)快速，信息化規(guī)模以前所未有的速度拓展，這要求數(shù)據(jù)信息處理的相關(guān)技術(shù)不斷更新，以滿足當(dāng)前海量的信息處理要求。當(dāng)前各種計(jì)算機(jī)軟件與相應(yīng)的硬件在設(shè)計(jì)過程中均離不開應(yīng)用數(shù)學(xué)的身影。應(yīng)用數(shù)學(xué)在信息化技術(shù)領(lǐng)域中的充分應(yīng)用對(duì)信息系統(tǒng)及其相關(guān)應(yīng)用的運(yùn)行效率有著重要的推動(dòng)作用，對(duì)信息化技術(shù)的進(jìn)一步拓展具有重要意義。比如，可以通過對(duì)數(shù)據(jù)的加密算法進(jìn)行改進(jìn)，使用戶的個(gè)人信息安全得到保障。同時(shí)，通過優(yōu)化數(shù)據(jù)的加密、壓縮、傳輸?shù)确矫娴募夹g(shù)，使信息技術(shù)在硬件設(shè)備一定的情形下為眾多用戶提供個(gè)性化的服務(wù)，滿足不同用戶的需求。并且，各種新興信息獲取技術(shù)的發(fā)展也需要相應(yīng)的應(yīng)用數(shù)學(xué)方法為其提供進(jìn)一步整理與分析。此外，通過應(yīng)用數(shù)學(xué)中微分、統(tǒng)計(jì)學(xué)、控制理論等，能夠?qū)崿F(xiàn)企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)的自動(dòng)化，在醫(yī)療衛(wèi)生、語音識(shí)別、城市發(fā)展等領(lǐng)域中也有廣闊的應(yīng)用空間。

（二）應(yīng)用數(shù)學(xué)促進(jìn)了信息化技術(shù)的優(yōu)化

20世紀(jì)信息化技術(shù)就已誕生并不斷地發(fā)展，經(jīng)過幾十年的發(fā)展，20世紀(jì)90年代數(shù)據(jù)庫(kù)的產(chǎn)生使數(shù)據(jù)信息的含量得到了巨大的擴(kuò)展，并且增長(zhǎng)速度極快，這給當(dāng)時(shí)的數(shù)據(jù)處理造成了巨大負(fù)擔(dān)，人們難以對(duì)繁雜無序的數(shù)據(jù)進(jìn)行有效的處理。在此背景下，應(yīng)用數(shù)學(xué)被派上用場(chǎng)，通過應(yīng)用數(shù)學(xué)技術(shù)，以數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)技術(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的充分挖掘與有效整理。這使得企業(yè)在生產(chǎn)過程中對(duì)各項(xiàng)數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)了有效的處理，為其制定決策、規(guī)劃發(fā)展方向提供了參考，應(yīng)用數(shù)學(xué)得到了更廣泛的應(yīng)用。而互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)一步推動(dòng)了數(shù)據(jù)信息傳播，在企業(yè)發(fā)展中通過各種方法對(duì)用戶的消費(fèi)需求及內(nèi)在消費(fèi)規(guī)律進(jìn)行深入的分析，從而使企業(yè)針對(duì)特殊需求進(jìn)行針對(duì)性的業(yè)務(wù)開發(fā)等。

二、應(yīng)用數(shù)學(xué)在信息化領(lǐng)域的應(yīng)用

（一）網(wǎng)絡(luò)科技領(lǐng)域

網(wǎng)絡(luò)科技技術(shù)屬于新興的產(chǎn)業(yè)模式，對(duì)于社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展有著積極的推動(dòng)作用，網(wǎng)絡(luò)科技的發(fā)展有效的擴(kuò)大了網(wǎng)絡(luò)規(guī)模，而日益復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境也對(duì)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的安全管理提出了一定的要求。隨著各種信息技術(shù)的不斷發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)信息流量數(shù)量更為龐大，其傳輸介質(zhì)也更為復(fù)雜。為了提升資源利用的最大化，要合理的應(yīng)用各種數(shù)學(xué)網(wǎng)絡(luò)知識(shí)與相關(guān)數(shù)據(jù)流量結(jié)構(gòu)構(gòu)建全新的問題結(jié)構(gòu)模式，進(jìn)而為問題的解決提出全新的解決思路與方法。例如新增加了一種無線傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，在處理過程中科技人員就可以通過拓?fù)渌惴ǖ姆绞竭M(jìn)行處理，利用各個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)位置與信息方式優(yōu)化處理，完善拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)模式，進(jìn)而提升整體性能指標(biāo)。而在今后的網(wǎng)絡(luò)科技發(fā)展中，數(shù)據(jù)在應(yīng)用中最為關(guān)鍵的就是合理架設(shè)信息內(nèi)容，在信息傳遞中對(duì)信息進(jìn)行分析、判斷，通過數(shù)學(xué)的幾何理論為基礎(chǔ)性的原理，解決在科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域中的問題，解決速度以及傳輸方式等相關(guān)問題。

（二）應(yīng)用數(shù)學(xué)在網(wǎng)絡(luò)安全中的應(yīng)用

應(yīng)用數(shù)學(xué)還可以廣泛應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)安全領(lǐng)域，如：身份認(rèn)證和數(shù)據(jù)加密等，數(shù)據(jù)加密是通過計(jì)算機(jī)程序?qū)μ囟ㄐ畔⑦M(jìn)行機(jī)密處理，使之成為無法直接讀取的數(shù)據(jù)代碼，必須經(jīng)由解密的方式才能破譯，較好地保障網(wǎng)絡(luò)信息安全。數(shù)據(jù)加密主要采用私用密鑰加密技術(shù)和公開密鑰加密技術(shù)，尋求基于密鑰的新算法，實(shí)現(xiàn)一次非線性變換，體現(xiàn)出高加密強(qiáng)度、快速的特點(diǎn)。尤其是在金融交易領(lǐng)域之中，網(wǎng)絡(luò)安全的意義更加突顯，必須運(yùn)用身份認(rèn)證和數(shù)據(jù)加密技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)金融用戶數(shù)據(jù)的安全保護(hù)，要不斷運(yùn)用應(yīng)用數(shù)學(xué)理論和方法，創(chuàng)新支付信息、賬戶信息等安全機(jī)密手段和技術(shù)，利用矩母函數(shù)、特征函數(shù)、概率母函數(shù)、算法函數(shù)為數(shù)據(jù)加密提供強(qiáng)大的技術(shù)支撐，更好地保障用戶交易安全。如：在圖書館信息化建設(shè)進(jìn)程中，也可以充分運(yùn)用應(yīng)用數(shù)學(xué)的相關(guān)理論和方法，將多層次模糊數(shù)學(xué)模型應(yīng)用于圖書館服務(wù)質(zhì)量評(píng)價(jià)，建構(gòu)以LibQUAL+為主流的服務(wù)質(zhì)量評(píng)價(jià)模式，運(yùn)用模糊數(shù)學(xué)中的模糊綜合評(píng)判法，建構(gòu)數(shù)學(xué)相關(guān)模型并進(jìn)行因素權(quán)重分析，科學(xué)準(zhǔn)確地獲悉圖書館服務(wù)質(zhì)量評(píng)價(jià)結(jié)果。同時(shí)，在高校圖書館信息化建設(shè)過程中，還可以采用層次分析法建構(gòu)評(píng)價(jià)模型，計(jì)算各個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重系數(shù)，科學(xué)評(píng)判高校圖書館信息化建設(shè)水平。

（三）應(yīng)用數(shù)學(xué)在模式識(shí)別和圖像處理中的應(yīng)用

網(wǎng)絡(luò)世界蘊(yùn)含大量的文字、圖像、聲音等信息，要對(duì)這些信息進(jìn)行有效的模式識(shí)別和圖像處理必須依賴于科學(xué)識(shí)別系統(tǒng)，要充分運(yùn)用應(yīng)用數(shù)學(xué)的函數(shù)理論和方法，鑒別和歸納各種網(wǎng)絡(luò)信息，并運(yùn)用數(shù)學(xué)統(tǒng)計(jì)理論和方法分析處理非數(shù)學(xué)化的信息，較好地實(shí)現(xiàn)高匹配率的數(shù)字化處理和鑒別。同時(shí)，在模式識(shí)別和圖像處理中的各種關(guān)鍵性問題也要引入應(yīng)用數(shù)學(xué)的相關(guān)理論和方法，如：基于脈沖噪聲檢測(cè)的圖像濾波方法、彩色圖像區(qū)域分割應(yīng)用、基于不變矩方法的圖像特征提取等，在模式識(shí)別和圖像處理的關(guān)鍵性問題之中都要運(yùn)用應(yīng)用數(shù)學(xué)的理論和方法加以分析，如：模糊識(shí)別、統(tǒng)計(jì)識(shí)別、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)識(shí)別、句法結(jié)構(gòu)識(shí)別等，并將模式識(shí)別方法應(yīng)用于指紋識(shí)別、醫(yī)學(xué)圖像識(shí)別、工業(yè)檢測(cè)等領(lǐng)域，有效地提升信息處理速度和價(jià)值。

三、結(jié)語

在信息化應(yīng)用廣度的擴(kuò)大過程中，信息化網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)在各個(gè)領(lǐng)域中應(yīng)用較為廣泛，而隨著信息化應(yīng)用使用量的不斷拓展，網(wǎng)絡(luò)規(guī)模也在不斷的擴(kuò)大。通過利用應(yīng)用數(shù)學(xué)，可以提升信息應(yīng)用與信息系統(tǒng)中的有效率。在延伸信息廣度的角度分析，通過應(yīng)用數(shù)學(xué)以及通過拓?fù)浣Y(jié)果的方式進(jìn)行分析，利用數(shù)據(jù)加密算法的方式進(jìn)行處理，基于現(xiàn)有各種技術(shù)手段為基礎(chǔ)，滿足用戶信息安全以及用戶信息數(shù)量增長(zhǎng)過程中對(duì)于信息數(shù)據(jù)安全的實(shí)際需求。在現(xiàn)階段各個(gè)領(lǐng)域中逐漸的應(yīng)用了數(shù)學(xué)方法，控制理論、運(yùn)籌學(xué)、數(shù)理統(tǒng)計(jì)等知識(shí)的應(yīng)用可以拓展信息化的應(yīng)用范圍，在電子政務(wù)互聯(lián)領(lǐng)域、智慧城市建設(shè)與發(fā)展、遠(yuǎn)程醫(yī)療系統(tǒng)構(gòu)建等領(lǐng)域中有著廣泛的應(yīng)用，隨著技術(shù)手段的不斷成熟，在今后應(yīng)用范圍勢(shì)必會(huì)不斷的拓展。數(shù)據(jù)加密技術(shù)在今后發(fā)展過程中，不僅僅要完善現(xiàn)有的分對(duì)稱秘鑰加密算法，也可以融合其他算法內(nèi)容，可以集合各種算法的優(yōu)點(diǎn)，在筆記本、智能手機(jī)等領(lǐng)域中也會(huì)廣泛應(yīng)用，通過加密技術(shù)保護(hù)各種隱私的信息內(nèi)容，也是今后加密技術(shù)應(yīng)用的焦點(diǎn)。

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