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計算機具備以上特征：

快速的運算能力

電子計算機的工作基于電子脈沖電路原理，由電子線路組成其各個功能組件，其中電場的傳播扮演主要角色。我們了解電磁場傳播的速度是馬上的，現(xiàn)在高性能計算機每秒能進行幾百億次以上的加法運算。如果一個人在一秒鐘內(nèi)能作一次運算，那么通常的電子計算機一小時的工作量，一個人得做100多年。很多場合下，運算速度起決定作用。例如，計算機控制導(dǎo)航，要求“運算速度比飛機飛的還快”；氣象預(yù)報要預(yù)測長期資料，如用手工計算應(yīng)該三天半月，失去了預(yù)報的意義。而用計算機，幾分鐘就能算出一個地區(qū)內(nèi)數(shù)天的氣象預(yù)報。

足夠高的計算效率

電子計算機的推導(dǎo)誤差在理論上不受限制，一般的計算機均能超過15位有效數(shù)字，通過一定的科技方法，可以推動任何效率要求。歷史上有個知名數(shù)學(xué)家挈依列，曾經(jīng)為計算圓周率π，整整花了15年時間，才算到第707位。現(xiàn)在將這件事交給計算機做，幾個小時內(nèi)就可計算到10萬位。

超強的記憶能力

計算機中有許多存儲單元，用以記憶信息。內(nèi)部記憶能力，是電子計算機和其它計算軟件的一個重要差別。由于具備外部記憶信息的素養(yǎng)，在運算過程中就可以不必經(jīng)常都從內(nèi)部去取數(shù)據(jù)，而只需事先將數(shù)據(jù)輸入到外部的儲存單元中，運算時就能直接從傳輸單元中取得數(shù)據(jù)，從而大大提高了運算速率。計算機存儲器的功率可以做得很高，而且它記憶力特別強。

復(fù)雜的邏輯判斷能力

人是有思維能力的。思維能力本質(zhì)上是一種邏輯判定能力，也可以說是因果關(guān)系分析能力。借助于邏輯運算，可以讓計算機作出邏輯推斷，分析命題是否建立，并可按照命題成立與否做出相應(yīng)的對策。例如，數(shù)學(xué)中有個“四色問題”，說是不論如此復(fù)雜的地圖，使相鄰區(qū)域色彩不同，最多只需四種形狀就夠了。100多年來不少數(shù)學(xué)家一直想去證明它甚至打敗它，卻始終沒有結(jié)果，成了數(shù)學(xué)中知名的問題。1976年兩位中國數(shù)學(xué)家終于使用計算機進行了比較復(fù)雜的邏輯推理驗證了這個著名的猜測。

按程序自動工作的能力

一般的機器是由人控制的，人給機器一個指令，機器就完，成一個操作。計算機的操作也有受人控制的，但因為計算機具備外部儲存能力，可以將指令事先輸入到計算機儲存起來，在計算機起初工作以后，從存儲單元中依次去取指令，用來控制計算機的操作，從而使他們可以不必干預(yù)計算機的工作，實現(xiàn)操作的自動化。這種工作方式稱為程序控制方式。

電子計算機通常分為處理模擬信號的模擬計算機和處理數(shù)字信號的數(shù)字計算機兩大類，目前使用的大都為數(shù)字計算機。模擬式電子計算機外部表示和處理數(shù)據(jù)所使用的電信號，是模擬自然界的實際信號。如它可以用電信號模擬隨時間連續(xù)變化的濃度、濕度等。這種模擬自然界實際信號的電信號稱為“模擬電信號”，其主要特征是“隨時間連續(xù)變化”。數(shù)字式電子計算機內(nèi)部處理的是一種稱為符號信號或數(shù)字訊號的電信號，這種信號的主要特征是“離散”，即在相鄰的兩個符號之間不也許有第三個符號。我們一般所說的計算機指的是數(shù)字式電子計算機。

計算機的應(yīng)用領(lǐng)域已滲透到社會的各行各業(yè)，正在顛覆著特色的工作、學(xué)習(xí)和生活方式，推動著社會的演進。計算機的主要應(yīng)用領(lǐng)域如下：

1.科學(xué)計算(或數(shù)值計算)

科學(xué)計算是指運用計算機來完成科學(xué)探究和項目科技中強調(diào)的物理問題的計算。在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)工作中，科學(xué)計算難題是長期的和復(fù)雜的。利用計算機的高速計算、大存儲容量和連續(xù)運算的能力，可以推動人工難以緩解的各類科學(xué)計算難題。

例如，建筑設(shè)計中為了確定構(gòu)件厚度，通過彈性力學(xué)導(dǎo)出一系列復(fù)雜函數(shù)，長期以來由于計算方式跟不上而經(jīng)常能夠求解。而計算機不但能求解這類方程，并且造成彈性理論上的一次突破，出現(xiàn)了有限單元法。

2.數(shù)據(jù)處理(或信息處理)

數(shù)據(jù)處理是指對各類數(shù)據(jù)進行采集、存儲、整理、分類、統(tǒng)計、加工、利用、傳播等一系列活動的統(tǒng)稱。據(jù)統(tǒng)計，80％以上的計算機主要用于數(shù)據(jù)處理，這類工作量大面寬，決定了計算機應(yīng)用的主導(dǎo)方向。

數(shù)據(jù)處理從簡單到復(fù)雜已經(jīng)歷了三個發(fā)展階段，它們是：

①電子數(shù)據(jù)處理(Electronic Data Processing,簡稱EDP),它是以文件系統(tǒng)為形式，實現(xiàn)一個部門內(nèi)的單項管理。

②管理信息系統(tǒng)(Management Information System,簡稱MIS),它是以技術(shù)為軟件，實現(xiàn)一個部門的全面管控，以提升工作效益。

③決策支持系統(tǒng)(Decision Support System,簡稱DSS),它是以、模型庫和技巧庫為基礎(chǔ)，幫助管控決策者提高決策水平計算機的主要工作特點，改善運營思路的正確性與有效性。

目前，數(shù)據(jù)處理已廣泛地應(yīng)用于辦公自動化、企事業(yè)計算機輔助管理與決策、情報檢索、圖書管理、電影電視設(shè)計、會計電算化等等各行各業(yè)。信息正在構(gòu)建獨立的行業(yè)，多媒體技術(shù)使信息展今天他們面前的除了是數(shù)字和文字，也有聲情并茂的聲音和圖像信息。

3.輔助科技(或計算機輔助設(shè)計與制造)

計算機輔助科技包含CAD、CAM和CAI等。

⑴計算機輔助設(shè)計(Computer Aided Design,簡稱CAD)

計算機輔助設(shè)計是運用計算機平臺輔助設(shè)計人員進行項目或產(chǎn)品設(shè)計，以推動最佳設(shè)計效果的一種技術(shù)。它已廣泛地應(yīng)用于飛機、汽車、機械、電子、建筑和化工等領(lǐng)域。例如，在電子計算機的設(shè)計過程中，利用CAD技術(shù)進行體系結(jié)構(gòu)模擬、邏輯模擬、插件劃分、自動布線等，從而大大提高了設(shè)計工作的自動化程度。又如，在建筑設(shè)計過程中，可以借助CAD技術(shù)進行物理計算、結(jié)構(gòu)推導(dǎo)、繪制建筑圖紙等，這樣不但增加了設(shè)計速度，而且可以大大提高設(shè)計品質(zhì)。

⑵計算機輔助制造(Computer Aided Manufacturing,簡稱CAM)

計算機輔助制造是運用計算機平臺進行制造設(shè)施的管控、控制和操作的過程。例如，在產(chǎn)品的生產(chǎn)過程中，用計算機控制機器的運行，處理制造過程中所需的數(shù)據(jù)，控制和處理材料的流動及其對產(chǎn)品進行檢查等。使用CAM技術(shù)可以增加產(chǎn)品品質(zhì)，降低費用，縮短制造周期，提高生產(chǎn)率和提升勞動條件。

將CAD和CAM技術(shù)集成，實現(xiàn)設(shè)計制造自動化，這種科技被稱為計算機集成制造系統(tǒng)(CIMS)。它的推動將真正做到無人化工廠(或工廠)。

⑶計算機輔助教學(xué)(Computer Aided Instruction,簡稱CAI)

計算機輔助教學(xué)是運用計算機平臺使用課件來進行課堂。課件可以用著作工具或高級語言來研發(fā)制作，它能鼓勵學(xué)生循環(huán)漸進地學(xué)習(xí)，使教師輕松自如地從課件小學(xué)到所必須的知識。CAI的主要傳統(tǒng)是交互教育、個別指導(dǎo)和因人施教。

4.過程控制(或?qū)崟r控制)

過程控制是運用計算機迅速收集測試數(shù)據(jù)，按最優(yōu)值迅速地對控制對象進行手動調(diào)節(jié)或自動控制。采用計算機進行過程控制，不僅可以大大提高控制的自動化水平，而且可以提升控制的及時性和準確性，從而提升勞動條件、提高產(chǎn)品品質(zhì)及合格率。因此，計算機過程控制已在機械、冶金、石油、化工、紡織、水電、航天等部門受到廣泛的應(yīng)用。

例如，在汽車工業(yè)方面，利用計算機控制機床、控制整個裝配流水線，不僅可以推動效率要求高、形狀復(fù)雜的部件加工自動化，而且可以使整個車間或工廠推動自動化。

5.人工智能(或智能模擬)

人工智能(Artificial Intelligence)是計算機模擬人類的智能活動，諸如感知、判斷、理解、學(xué)習(xí)、問題求解和圖像識別等?，F(xiàn)在人工智能的研究已獲得不少成果，有些已開始步入實用階段。例如計算機的主要工作特點，能模擬高水平醫(yī)學(xué)教授進行腫瘤診治的學(xué)者系統(tǒng)，具有一定思維能力的智能機器人等等。

6.網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用

計算機科技與現(xiàn)代通信技術(shù)的結(jié)合構(gòu)成了計算機網(wǎng)絡(luò)。計算機網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建，不僅緩解了一個單位、一個地區(qū)、一個國家中計算機與計算機之間的通信，各種軟、硬件資源的共享，也大大促進了國際間的文字、圖像、視頻和聲音等各種數(shù)據(jù)的傳輸與處理。

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總結(jié)

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