數學技術和信息技術的融合

鮑海峰

（長治職業技術學院 山西省長治市 046000）

自人類進入到信息時代之后，原本單純的由理論層面進行的數學研究也逐漸發展至通過信息技術等手段進行技術層面研究的全新階段。數學技術在當前也給信息技術發展和完善提供了技術方面的有力支撐，并且它也是推動信息技術進一步發展的核心要素，而信息技術同樣也給數學和數學技術發展及進步創造了一個極為便捷的理想化平臺。由于社會以及科學技術在當前仍舊表現出飛速發展的趨勢，因此當前不論是信息技術或者是數學技術，僅憑借自身一種技術很難發揮出較為顯著的作用，為此探索二者融合切入點，促使兩種技術有機融合成為了目前較為重要的一個問題。

1 信息技術與數學技術的基本闡述

1.1 信息技術

所謂信息技術即在信息采集、信息傳輸、數據存儲加工以及信息交流和應用過程中所使用到的各種手段以及方法體系。按照實際表現的形態可以把信息技術分成兩大類，分別為硬技術以及軟技術兩種。所謂硬技術即實在的多種類型的專業信息裝備，其本質即一種物化技術。與前者不同，軟技術通常是指有關于信息獲取以及信息處理等不同類型的專業技能、方法以及理論知識，也就是一類智能化技術。前者實際上就是把人類所有信息都借助計算機中的語言即0 或1 以二進制的形式進行表達，而這也是人類文明以數學為基礎所進行的一次前所未有的科學整合，它是一項關乎著人類生存以及未來發展科學成就，其中最有代表價值的人物即設計出計算機這一人類偉大發明的上個世紀最為著名的馮?諾依曼；而后者則指獲取和處理信息的知識、技能與方法均和數學技術存在著極為緊密的聯系，二者不可分割，就某種意義上而言，其實際上就是一個特殊的數學化過程。

1.2 數學技術

通常情況下，數學技術大多指的是完成數學運算、數學推理以及數學應用等功能的信息技術，因為數學技術以數學為基礎，所以它通常會跟隨數學的發展而發展。將數學原理、數學思想、數學方法以及技術進行完美整合之后所形成的技術即數學技術，它的本質實際上屬于一類高科技，一旦脫離數學技術，那么信息技術便會變成無源之水，很難繼續生存更不要談及進一步的發展。

通過巧妙的方式將數學和技術進行有機結合便形成了所謂的數學技術，在這種組合方式下，數學與技術變為了一個無法被分割的有機整體。站在某些角度上看，所有數學重大突破和發展其本質即數學技術發展或進步的提前表現，就目前來看，技術發現在絕大多數情況下都會稍稍滯后于數學的發展。而不管是技術的發展還是數學追求目標，二者目標的實質相同，它們都傾向于更為簡單、更為便捷且便于掌控、清晰且可操縱性。實際上，現階段數學是任何一個計算機的仿真核心，借助數學技術能夠給復雜且抽象的現象做仿真建模處理，同時還能夠通過計算機技術完成數據流可視化以及縮成，以此來促使人們更快、更為便利以及更為安全的完成對應的任務。當前造我們日常生活的各個方面均能夠發現數學技術和信息技術的存在。例如在進行身體檢查時所做的CT，飛機模擬、金融業中的估算技術、電子自動化設計、氣象預測技術等核心均為數學技術。計算機是數學技術作用得以展現的主要載體，而數學技術也是計算機技術得以更新與工作的基礎。

2 數學技術與信息技術融合的可行性分析

2.1 信息技術為數學技術的應用和發展提供了平臺

在當前信息技術以及其它現代化技術飛速發展的時代背景下，數學通過技術化的方式變成了人們生活中極為重要的一個組成部分，讓數學在科學技術以及社會發展方面具有的推動作用得到了有效展現，同時也使得科學技術得到了一定進步。不管是圖形計算器還是數學軟件功能都隨著數學技術發展而取得了顯著增長，在計算、圖像繪制、因式分解、符號演算、數據分析統計以及圖像演示和思維實驗等領域均可以實現更為快捷且準確進行，另外計算機驗證功能、聯網以及編程等功能也因此得到了顯著強化。因為數字經濟、信息處理和諸多探索性的數據實驗、觀察、分析以及模擬等和計算機技術之間存在著極為緊密的聯系，所以導致數學同時擁有了科學以及技術雙重身份，而這也由另一方面表現出了數學實質性的內涵。因為計算機在近些年實現了飛速發展，從而讓人們能夠較為快速的處理一些難度較高的非線性類問題，借助計算機提供支撐可以揭示出數學原本的現象，從而為數學發展提供充足動力。

就數學的本質而言，它實際上是對當前現實世界進行的一種特殊描述、思考、解釋以及理解，它最終的目的是要探索在現實世界之中蘊含的數和形之間的規律，從而給社會發展以及人類進步所服務。通過信息技術的支撐使得數學思想以及方法得以不斷突破。大量新學科，例如近代數學技術、信息論以及模糊識別也隨之而生。將數學技術以及信息技術進行有機結合，讓數學領域得到了進一步拓寬，變成了數學探索新型平臺。

2.2 信息技術以及數學技術二者相互促進

數字技術實際上是和信息技術同時出現的一門科學技術，數字技術能夠將圖、文、聲以及像等轉換成電子計算機可以識別的二進制的數字，即“0”和“1”，從而使得借助信息技術對信息數據進行加工或傳播。數學技術的轉換功能為數據存儲、資料檢索、數據傳輸以及數據操作等信息技術提供了有力保障，而信息技術的發展同樣也為數字技術進一步優化創造了條件。

盡管信息技術在數學技術的作用下取得了極大發展，但是數學世界同樣也因為信息技術的進步而產生了極大的改變，并且還對世界產生了極為深遠的影響。由于信息技術的發展和應用時的當前數學變得更為顯示，而且也讓數學模型這一思想達到了一個較高水平。借助信息技術，數學家能夠將頭腦之中抽象的“數學實驗”轉變為現實，而且也可以模擬復雜且難以理解的理論概念與過程。雖然幾何關系復雜多變，但是借助計算機的動態繪圖功能便可以進行快速表示?？偠灾?，信息技術讓數學思想得到了充分展現，讓數學方法實現難度得到了極大程度降低，而數學以及數學技術的發展也反作用于信息技術，推動了它進一步的完善、優化和發展。

2.3 數學技術和信息技術二者緊密結合

所謂數學技術，它又被稱作數碼技術、計算機數字技術以及數字控制字數，它是一項和電子計算機相伴而生的科學技術，因此它和信息技術之間存在著極為緊密的聯系。而信息技術主要的功能就是對信息以及數據進行存儲、檢索和傳輸，這些功能都需要借助數字技術來實現。例如其中的數據信息存儲，實際上就是借助數字技術將對應的文字、視頻或者圖片進行編碼轉換處理，使其變成0 和1 兩個數字，同時將所得到的數字寫入到對應的存儲裝置內。倘若需要對信息進行讀取處理，則可以進行反編譯，將數字還原為原本的文字、視頻以及圖片。

應用信息技術能夠有效調動人們對于數學研究、探索的興趣，從而使人們能夠積極主動地進行思考和探索，以此使數學以可視化以及人文化等新形態展示在大眾面前。通過計算機技術能夠展現出更為優質、更為豐富且更為直觀的幾何內容，例如可以將分型模型以及動態化較為復雜的曲線進行展現。計算機中最為基礎的一項功能即科學計算，借助該項功能能夠在較短的一段時間中對大量數據進行有效收集以及處理，同時做出對應的判斷并形成公式，進而構建出相關的理論。在數學實驗過程中應用計算機技術同樣具有極大作用，例如在火箭發射、軍事演習、核彈爆炸以及汽車橋梁的設計工作中都需要利用計算機輔助實驗進行。隨著計算機介入深度不斷增加，從而讓數學應用以及普及程度得到了有效提升，當前信息技術已經逐漸被融入到各個學科領域之中，而且均取得了較為理想的成績，由于數學技術價值和功能不斷的被發掘，從而導致人們對于數學認知也更為全面以及深刻。

就目前來看，信息技術以及數字技術的融合內容主要包括以下幾方面。首先是信息存儲數字化。在傳統的信息傳輸過程中極易受到距離和噪聲影響，但是基于數字技術以及信息技術的新型傳輸方式則能夠有效避免上述因素影響，其能夠重復再生，借助檢錯能夠有效消除傳輸過程中因噪聲干擾所致的錯誤信息，從而增強信息抗噪聲以及抗干擾等能力，極大提升了信息傳輸的速度。其次是信息自動化處理。數學技術會在一定程度上依賴數字壓縮技術，在信息傳輸以及存儲過程之中，對數據進行有效壓縮極為關鍵。由于信息數據間存在著一定聯系，因此極易產生信息冗雜等問題，此時便可以記住數學技術來壓縮數據信息，從而保證信息的完整性和流暢性。

3 信息技術以及數學技術發展前景

自上個世界八九十年代之后，我國便將信息以及計算科學中的數學技術與信息技術劃分至數學專業之中，其主要的研究方向即通過現代化的計算設備處理實際工程以及科學問題的數學方法和理論基礎。由于科學技術在前些年取得了質的飛躍，因此當前我們已經進入到信息時代，人們通過發掘、整理以及收集和分析信息技術能夠讓社會發展進程得到有效增強，但是在針對所收集到的信息進行專業化處理時往往需要借助一些具體化的計算數學以及統計分析手段來系統化的統計與整理上述冗雜信息，以此來增強信息準確性。隨著信息技術和數學技術不斷發展以及融合，未來二者的側重點也會發生一定轉變，優化基本的信息操作將變成兩種技術的發展目標，因此我們一定要對信息采集、密碼技術以及遙感技術等做進一步的優化。在當前發展過程之中，必須要強化人才自身思維的靈感以及機械思維之間的對接，當開展與探索信息技術和計算機技術發展途徑是需要將思維盡可能拓展、開闊視野、發揮想象以及提高認識深度。要將信息技術和數學技術通過合理的形式進行融合并應用至當前較為熱門的人工智能、信息論研究和計算機科學領域中，利用逐步完善的方式強化信息與數學技術在各個領域中的研究質量，同時還可以根據設備具體情況和控制裝置做對應的設計與研制，基于全面智能化和自動化，最大程度緩解人腦負擔，從而有效提升人類生存質量，并且使得人類認識與改造自然等能力得到有效強化。

就目前來看，想要讓信息資源具有的作用得到充分發揮，就必須要利用具備專業數學計算方法和統計分析方式的人才針對信息做展業傳輸和處理，然而在當前實際發展過程之中，我國還缺少與信息技術和數學技術相關的人才，為此我國在前些年在各個高校之中設立了計算科學與信息專業，借此來系統且科學的培養精通數學技術與信息技術的專業型人才。通過這種方式讓數學技術良好發展得到了有效保障同時還讓信息技術和數學技術發展質量與效率得到了顯著增強。

4 結束語

綜上所述，在當前時代背景下，將數學技術與信息技術進行有效融合有著極為關鍵的作用和意義。信息技術為數學理解以及數學技術的探索提供了良好的平臺，讓數學理解難度得到了顯著降低，從而使數學走進了生活與現實，變得更為情景化。通過信息技術與數學技術的融合可以實現技術交互，有助于二者共同發展。在現階段，信息革命和信息以及計算科學專業不斷發展創造出了一個相對出色的發展前景，而信息技術和數學技術也借助社會發展實現了不斷優化與完善，并且開始對人們生活產生影響，以此有效刺激了當前社會發展與進步過程中對于信息技術和數學人才的需求。在未來發展過程中一定要加大對于數學技術以及信息技術綜合型人才培養的力度，以此來促使計算機技術和數學技術應用范圍、發展速度的提高，并保證我國社會發展緊跟時代發展腳步，以此保證信息技術和數學技術能夠實現良好融合與進一步發展。