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计算机应用案例:计算机的能力

【摘要】:CAD技术广泛应用于建筑工程设计、服装设计、机械制造设计、船舶设计等行业。

1.1.2.1 了解计算机的主要特点

计算机是一种可以进行自动控制,具有记忆功能的现代化计算工具和信息处理工具。它具有以下五个方面的特点。

1.运算速度快

计算机的运算速度(也称处理速度)用MIPS(Million Instructions Per Second的缩写,即每秒处理的百万级的机器语言指令数)来衡量。现代计算机的运算速度在几十MIPS以上。有了如此高的运算速度,过去需要几年甚至几十年才能完成的复杂运算任务,现在只需几天或几小时,甚至更短的时间就可以完成。这也正是计算机被广泛使用的主要原因之一。

2.计算精度高

数的精度主要由这个数在计算机内部使用的二进制码的位数决定的,可以通过增加数的二进制位数来提高精度,位数越多精度越高。

3.记忆力

随着计算机存储容量的不断增加,它可以“记忆”(存储)越来越多的数据和计算机程序,可以将数十部、数百部影片存储在很小的芯片上而随身携带。在计算的同时,它还可以将中间结果存储起来,供以后使用。

4.具有逻辑判断能力

计算机在程序执行过程中,会根据上一步的执行结果,运用逻辑判断方法自动确定下一步的执行命令。正是因为计算机具有这种逻辑判断能力,使得计算机不仅能够解决数值计算问题,而且还能够处理非数值计算问题,如信息检索、自动控制和图像识别等。

5.可靠性高、通用性强

现代计算机作为一种事务处理工具,和人们的日常工作、学习和生活的关系越来越紧密,它不仅可以用于数值计算,还更多地应用于数据处理、工业控制、辅助设计、辅助制造、辅助测试和办公自动化等领域,具有很强的通用性。

思考:在我们的日常工作、生活和学习中,计算机给我们的生活带来了什么?

1.1.2.2 了解计算机的主要应用领域

1.科学计算

科学计算又称为数值计算,是计算机的传统应用领域,也是计算机最重要的应用之一。在科学技术和工程设计中存在着大量的各类数字计算问题,如解几百乃至上千阶的线性方程组、大型矩阵运算等,这些问题广泛出现在导弹试验、航天卫星、勘测预算等领域。其特点是数据量大、计算工作复杂,人工计算很难完成,而使用计算机只需要很短时间便可精确地解决。

2.数据处理(www.chuimin.cn)

数据处理又称信息处理,是目前计算机的主要应用领域。它包括信息的收集、分类、整理、加工、存储等工作,并产生新的信息供管理和决策使用。如我们经常使用的图形图像处理、办公文档、数据统计和分析、企业管理、邮政业务、票据订购等都属于数据处理。

3.过程控制

过程控制又称为实时控制,其特点是及时收集并检测数据,按最佳值调节控制对象。在电力机械制造石油化工冶金交通等部门采用过程控制,可以提高劳动生产效率和产品质量,减少生产成本、减轻劳动强度并提高自动化水平和控制精确性。

4.计算机辅助系统

(1)CAD(Computer-Aided Design,计算机辅助设计),指使用电子计算机来帮助设计人员进行设计工作。它可以提高设计质量,缩短设计周期,提高设计自动化水平。CAD技术广泛应用于建筑工程设计、服装设计、机械制造设计、船舶设计等行业。

(2)CAM(Computer-Aided Manufacturing,计算机辅助制造),指利用计算机通过各种数值控制生产设备,完成产品的加工、装配、检测、包装等生产过程的技术,将CAD和CAM技术结合则形成计算机集成制造系统CIMS,从而实现设计生产自动化。

(3)CBE(Computer Based Education,计算机辅助教育),指在传统教育领域的各个方面结合计算机技术产生的一种新型教育技术。具体包括CAI(Computer-Aided Instruction,计算机辅助教学)、CMI(Computer Managed Instruction,计算机辅助管理教学)以及微课技术、MOOC技术等。

5.人工智能

人工智能是研究用计算机软、硬件系统模拟人类某些智能行为如感知、推理、学习、理解等活动的理论和技术。其中最具有代表性,应用最成功的两个领域是计算机专家系统机器人

计算机专家系统是一个具有大量专门知识的计算机程序系统。它总结了某个领域的专家知识,构建了知识库。根据这些知识,系统可以对输入的原始数据进行推理,做出判断和决策,以回答用户的质询。

机器人是人工智能技术的另一个重要应用,目前世界上有许多机器人在各种恶劣环境工作,如高温、高辐射、剧毒等。在医学中的微创手术领域机器人也有很广泛的应用。随着技术的进步,机器人的应用前景将非常广阔。

6.多媒体及网络

多媒体技术是一种以计算机技术为基础,融合通信技术和大众传播技术为一体的,能够交互处理数据、文字、声音和图像等多媒体信息,并与实际应用紧密结合的一种综合性技术。多媒体技术可以应用于教育与培训、信息领域、商业领域、娱乐与服务等领域。

计算机网络是以资源共享和信息传递为目的的,其提供的基本服务有信息浏览(WWW)、电子邮件(E-mail)、文件传输(FTP)和远程登录(Telnet)等。

我们经常用到的网络游戏、网络聊天、远程教育等都属于这类应用。