



计算机问世之初,其主要应用领域是数值计算。但随着计算机技术的迅猛发展,它的应用范围在不断扩大,被广泛应用于人类社会生产和生活的各个领域。
计算机是应科学计算的需要而诞生的,是计算机最早、最基本的应用领域。科学计算也称为数值计算,是使用计算机来解决科学研究和工程技术中所提出的复杂的数学及数值计算问题。目前,科学计算仍然是计算机应用的一个重要领域,主要用在一些包含大量、复杂的数值计算工作中,如高能物理、火箭运行轨迹的计算、天气预报、大型工程计算、航天技术、地震预测等领域。利用计算机的运算速度快、存储容量大和连续运算的能力,可以解决人工无法完成的各种科学计算问题。
信息处理是目前计算机应用最广泛的一个领域。据统计,80%以上的计算机主要应用于信息处理,成为计算机应用的主导方向。信息处理主要是指对大量的数据(如文字、图形、图像、声音等)进行采集、存储、加工、分类、排序、检索和发布等一系列工作,是现代化管理的基础,被广泛应用于企业管理、物资管理、电影电视动画设计、信息情报检索等各行各业。
过程控制也称为实时控制,是利用计算机实时采集数据、分析数据,按最优值迅速地对控制对象进行自动调节或自动控制,是生产自动化的重要技术和手段。它不仅通过连续监控提高生产的自动化水平、时效性和安全性,同时也提高了产品的质量、降低了成本、改善劳动条件、提高产量及合格率。因此,计算机过程控制已在机械、石油、电力、冶金、化工等部门得到广泛应用。
计算机辅助系统指用计算机辅助人们完成某个或某类任务,如计算机辅助设计、计算机辅助测试、计算机辅助制造和计算机辅助教学等。
(1)计算机辅助设计
计算机辅助设计(computer aided design,CAD)是指利用计算机系统辅助设计人员进行工程或产品设计,展现新开发商品的外形、结构、色彩、质感等最佳设计效果的一种技术。CAD已在建筑设计、电子和电气、科学研究、机械设计、飞机设计、船舶设计、机器人等各个领域得到广泛应用。采用计算机辅助设计,不仅可以缩短设计时间,提高工作效率,更重要的是提高设计质量。
(2)计算机辅助测试
计算机辅助测试(computer aided test,CAT)是指利用计算机协助进行测试的一种方法。计算机辅助测试可以用在不同的领域。在教学领域,可以使用计算机对学生的学习效果进行测试和学习能力评估,一般分为脱机测试和联机测试两种方法。在软件测试领域,可以使用计算机来进行软件的测试,提高测试效率。
(3)计算机辅助制造
计算机辅助制造(computer aided manufacturing,CAM)是利用计算机系统进行产品的加工控制过程,在机械制造业中,利用电子数字计算机通过各种数值控制机床和设备,自动完成离散产品的加工、装配、检测和包装等制造过程。计算机集成制造系统就是将CAD和CAM技术集成,从而实现设计产品生产的自动化。有些国家已经把CAD和CAM、CAT及计算机辅助工程(computer aided engineering,CAE)组成一个集成系统,使设计、制造、测试和管理有机地结合成一个整体,形成高度的生产自动化系统,即自动化生产线和“无人工厂”。
(4)计算机辅助教学
计算机辅助教学(computer aided instruction,CAI)是在计算机辅助下进行的交互授课、练习、测试等各种教学活动。比如,教学课件可以用PowerPoint制作,课堂测试可以使用App软件等。CAI不仅能减轻教师的负担,还能使教学内容生动、形象,能够动态演示实验原理或操作过程,激发学生的学习兴趣和学习的主动性,提高教学质量。
人工智能(artificial intelligence,AI)是指计算机模拟、延伸和扩展人类某些智力活动,比如感知、判断、学习、理解、问题的求解等行为的理论、方法、技术和应用系统的一门新的技术科学。在现代科技中,人工智能逐步实现在机器人、专家系统、模式识别、智能检索、自然语言处理、机器学习等方面的应用,实现制造、交通、医疗等行业的自动化、智能化和机器人化。在未来,人工智能更加注重智能化、数字化、多模态融合、自动化、个性化、隐私保护等方面的发展,具有更聪明的语音交互能力、更精准的预测和决策、更高效的自动化和智能化,更加安全和可信的应用,从而为人类生活创造更多的便利和价值。
电子商务是指采用电子形式开展商务活动,它包括在供应商、客户、政府及其他参与方之间通过任何电子工具,如电子数据交换、Web技术、电子邮件等共享非结构化商务信息,并管理和完成在商务活动、管理活动和消费活动中的各种交易。随着电子商务的高速发展,它不仅包括购物这一主要内涵,还包括物流配送、电子货币交换、供应链管理、电子交易市场、网络营销、电子数据交换、在线事务处理、存货管理和自动数据收集系统等。电子商务在一定程度上改变了整个社会经济运行的方式,为各种社会经济要素的重新组合提供了更多的可能,这将影响到社会的经济布局和结构。
除此以外,计算机在网络通信、多媒体应用等领域也得到了迅猛发展。