數學知識在計算機中的應用

林宇杰

【摘?要】在高中生需要學習的所有科目中，數學這一科表現出對邏輯思維能力的高度重視，且該科目對學生邏輯思維能力的培養貫穿整個教學過程，對學生未來的發展也有非常重要的意義。無獨有偶，信息技術同樣強調應用者的邏輯思維能力，而以計算機為載體的信息技術中則大量應用了數學知識。本文將以高中生為切入點，探討數學知識在計算機中的應用。

【關鍵詞】數學知識;計算機;信息技術

引言：

當前飛速發展的社會經濟建設水平推動了科學技術的前進與演化，并使計算機在生活中的應用程度越來越高，這種高水準、深層次的應用與普及在很大程度上改變了人們的日常生活、學習與工作。對于高中生來說，探討計算機中對數學知識的應用，能夠幫助他們將所學數學知識與信息技術相結合，對強化學生的邏輯思維能力有很大幫助，同時這種做法也能有效推動我國教育的發展與前進。

1.當前計算機應用數學知識的現狀

與小初階段的數學課程不同，高中數學課程在涉獵內容上達到了一個全新的高度，同時也表現出涉獵范圍極廣的特征。以概率、數據統計及圖形表現為首的多種數學知識在信息技術與計算機的學習應用中也有大量體現。眾所周知，計算機的應用將在未來社會發展中占據越來越多的部分，而計算機的學習又具有較高的難度與復雜的特質。因此在高中計算機知識的學習過程中要盡可能以數學理論知識當做基礎，通過建立起兩者之間的關聯，來使數學知識為計算機的學習提供有效幫助[1]。事實上，數學理論知識往往作為計算機課程發展的基礎而存在，計算機技術的發展又反向催動數學知識的進一步演化，而高中數學知識與計算機理論的高難度也為這種融合創造了更多障礙。

2.數學知識在計算機編程中的應用

傳統的計算機編程策略應用了二進制的語言方法，這種方法落后而繁瑣，導致以人為主導的人機交互效率十分低下。但隨著計算機及信息技術的發展，各類新型編程技術的出現與老技術的優化完善在很大程度上提升了計算機的語言換算效率。然而計算機編程依然需要秉持一定的邏輯性，這也意味著計算機編程工作需要數學知識加以規范。以計算機中某一能夠識別具體年份的軟件為例，要做到準確識別年份及判斷年份的特征，就需要有效運用數學知識。比如要識別某一年是否是閏年，在計算機編程中就需要確保這一年份同時滿足被4、被100與被400整除，且三個條件中被4整除具有最高優先權。但凡整百年份不能滿足三項條件中的任何一項，則不能判定其為閏年[2]。而在此之上需要注意的是，計算機編程的邏輯性并不僅僅體現在解決實際問題上，一旦某一程序雖然能夠解決實際問題，但自身邏輯性存在誤差，就意味著軟件本身的邏輯處理能力不足，軟件的運行效率也會因此下降。

3.數學知識在計算機建模中的應用

借助計算機進行數學建模的本質，是以數學知識為基礎建立仿真模型并加以應用。這種策略經常出現在解決生活實際問題的情況下。當今社會信息技術得到了飛速發展，并催動了大數據、云計算這類新興信息技術的推廣與應用，而這種廣泛應用也加速了數學建模在計算機中應用程度的深化。以當今社會車輛油耗的計算為例，通過單純的數學計算方式往往顯得繁瑣而復雜，除了要大量反復收集車輛油耗、里程數、發動機效率、路況等信息之外，還要對這些信息進行深層次的加工與分析，才能得出汽車油耗的一般水平，其中任何一個環節出錯都可能導致前功盡棄或結果不理想;而應用計算機中的網絡信息技術可快速獲取車輛不同路況、不同速度下的實際油耗情況，同時也能對比汽車在不同路況中發動機轉速的變化，學生只需要在建立建模之后執行數據錄入工作，具體的計算分析過程將由建模自行完成。這就在很大程度上降低了人為操作導致失誤的概率[3]。同時由于計算機的計算效率及頻次遠遠超過人力水平，因此在計算的精度與準確性上也有了可靠保障。在此之后，學生即可利用數學建模中的統計學及概率學知識對數學建模模型加以檢測，通過對不同參數的調整分析模型仿真結果受到的影響，能夠在很短時間內有效計算出汽車的油耗，并建立起汽車的油耗模型。但需要注意的是，利用計算機建立數學模型涉及到非常多的內容，其力求最大限度精準的特質也意味著學生需要不斷對建模進行完善優化，并確保計算方法與數學關系的正確性，只有這樣才能保證建模發揮應有的效果。

結語：

數學這門學科在本質上屬于一種基礎性學科，且在生產生活的各個領域中都有所應用。不可否認的是計算機技術的發展很大程度上對數學知識有著依賴性，因此要確保高中生能夠準確掌握計算機技術能力，就需要幫助他們明白數學知識的重要性與價值，通過堅持不懈的學習、應用來完善自己的數學知識體系，提升自身的數學素養，并將其有效應用在計算機信息技術的學習過程中，全面推動個人的發展。

參考文獻：

[1]李東泓.淺析數學知識在計算機中的應用[J].通訊世界.2019，（2）：325.

[2]王華.知識可視化在計算機教學中的應用[J].齊齊哈爾師范高等專科學校學報.2018，（47）：121-122.

[3]李宇軒.數學知識在計算機中的應用[J].電腦迷.2018，（17）：67.