1.3　计算机的应用

计算机已经被广泛地应用到社会的各个领域中，从科研、生产、国防、文化、教育、卫生，直到家庭生活都离不开计算机提供的服务。计算机改变了人们的工作、学习和生活方式，推动了社会的发展。其应用领域可归纳为以下几个方面：

1.科学计算

科学计算又称数值计算。计算机最开始就是为解决科学研究和工程设计中遇到的大量数学问题的数值计算而研制的计算工具。时至今日，虽然计算机在其他方面的应用得到了不断加强，但它仍然是科学研究和科学计算的最佳工具。例如，人造卫星轨迹的计算、地震预测、气象预报及航天技术等，都离不开计算机的精确计算。

2.信息处理

信息处理主要是指利用计算机来加工、管理和操作各种形式的数据资料，包括对数据资料的收集、存储、加工、分类、排序、检索和发布等一系列工作。在科学研究和工程技术中，往往会得到大量的原始数据，其中包括大量图片、文字、声音等，这些信息需要利用计算机进行处理。目前计算机的信息处理应用已非常普遍，如办公自动化、企业管理、物资管理、报表统计、财务管理、图书资料管理、商业数据交流、信息情报检索等。信息处理已成为当代计算机的主要任务，是现代化管理的基础。据统计，全世界计算机用于信息处理的工作量占全部计算机应用的80％以上。

3.自动控制

自动控制是指通过计算机对某一过程进行自动操作，它不需人工干预，能按人们预定的目标和预定的状态进行自动控制。目前，计算机被广泛应用于钢铁工业、石油化工和医药工业等复杂的生产自动控制中，从而大大提高了控制的实时性和准确性，提高了劳动效率和产品质量，降低了成本，缩短了生产周期。计算机自动控制还在国防和航空航天领域中起着决定性作用，例如，对无人驾驶飞机、导弹、人造卫星和宇宙飞船等飞行器的控制，都是靠计算机实现的。可以说，计算机是现代国防和航空航天领域的神经中枢。

4.计算机辅助设计与制造

计算机辅助设计（Computer Aided Design，CAD）是指借助计算机强有力的计算功能和高效率的图形处理能力，人们可以自动或半自动地完成各类工程设计工作。目前，CAD技术已应用于飞机设计、船舶设计、建筑设计、机械设计、大规模集成电路设计等。采用CAD可缩短设计时间，提高工作效率，节省人力、物力和财力，更重要的是提高了设计质量。

计算机辅助制造（Computer Aided Manufacturing，CAM）有广义和狭义之分。广义CAM是指利用计算机辅助完成从原材料到产品的全部制造过程，其中包括直接制造过程和间接制造过程；狭义CAM是指在制造过程中的某个环节应用计算机，在计算机辅助设计和制造系统中，通常是指计算机辅助机械加工，更准确地说是指数控加工，它的输入信息是零件的工艺路线和工序内容，输出信息是刀具加工时的运动轨迹和数控程序。

5.人工智能

人工智能（Artificial Intelligence，AI）是计算机应用中的一个新领域，该方面的研究和应用正处于发展阶段，在医疗诊断、定理证明、语言翻译、机器人等方面，已经有了显著的成效。例如，用计算机模拟人脑的部分功能进行思维学习、推理、联想和决策，使计算机具有一定的“思维能力”。机器人是计算机人工智能的典型例子，其核心是计算机。第一代机器人是机械手；第二代机器人对外界信息能够反馈，有一定的触觉、视觉和听觉；第三代机器人是智能机器人，具有感知和理解周围环境的能力，能使用语言，有推理、规划和操纵工具的技能，能模仿人完成某些动作。机器人不会疲劳，精确度高，适应力强，现已开始用于搬运、喷漆、焊接、装配等工作中。机器人还能代替人在危险工作中进行繁重的劳动，如在有放射性污染、有毒、高温、低温、高压、水下等环境中工作。

6.多媒体技术应用

多媒体（Multimedia）是指文本、音频、视频、动画、图形和图像等各种媒体信息的综合。在医疗、教育、商业、银行、保险、行政管理、军事、工业、广播和出版等领域中，多媒体的应用发展很快。随着网络技术的发展，计算机的应用进一步深入社会的各行各业中，人们通过高速信息网实现数据与信息的查询、高速通信服务（电子邮件、电视电话、电视会议、文档传输）、电子教育、电子娱乐、电子购物、远程医疗和会诊、交通信息管理等。计算机的应用将推动信息社会更快地向前发展。

7.计算机仿真

在对一些复杂的工程问题和复杂的工艺过程、运动过程、控制行为等进行研究时，在数学建模的基础上，用计算机仿真的方法对相关的理论、方法、算法和设计方案进行综合、分析和评估，可以节省大量的人力、物力和时间。用计算机构成的模拟训练器和虚拟现实环境对宇航员和飞机、舰艇驾驶员进行模拟训练，也是目前培训驾驶员常用的办法。在军事研究领域，目前也常用计算机仿真的方法来代替真枪实弹、实战演练的攻防对抗军事演习。

8.电子商务

电子商务（Electronic Commerce）是指在Internet开放的网络环境下，为电子商户提供服务，实现消费者的网上购物、商户之间的网上交易和在线电子支付的一种新型的商业运营模式。电子商务是Internet爆炸式发展的直接产物，是网络技术应用的全新发展方向。Internet本身所具有的开放性、全球性、低成本及高效率的特点，也成为电子商务的内在特征，并使得电子商务大大超越了作为一种新的贸易形式所具有的价值。电子商务对人们的生活方式也产生了深远影响，可以足不出户，看遍世界；网上的搜索功能可以让顾客方便地货比多家。同时，消费者能以一种十分轻松自由的自我服务方式来完成交易。