常 璐

（中國聯(lián)合網(wǎng)絡(luò)通信有限公司鄭州市分公司，河南鄭州，450000）

計算機科學(xué)作為與計算和信息處理及其有關(guān)的一門系統(tǒng)性的綜合學(xué)科，其主要的研究范圍則包括計算機理論、硬件、軟件、應(yīng)用和網(wǎng)絡(luò)等。其中計算機理論則主要包括離散數(shù)學(xué)、算法、形式語言與自動機、程序設(shè)計、程序開發(fā)方法等。以離散數(shù)學(xué)為例，則主要研究圖論、集合論、數(shù)理邏輯等內(nèi)容，算法則主要研究一些算法的設(shè)計以及一些分析中的數(shù)學(xué)方法；計算機硬件則主要包括微電子技術(shù)、計算機體系與結(jié)構(gòu)、元件與存儲介質(zhì)等等；計算機網(wǎng)絡(luò)則主要包括網(wǎng)絡(luò)安全、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議等。由此計算機科學(xué)的普及，極大的方便了我們的生活，改變了傳統(tǒng)的生活方式。

1 科學(xué)研究領(lǐng)域中的應(yīng)用

科技作為第一生產(chǎn)力，其水平的高低將直接決定國家的綜合實力。而科學(xué)研究作為計算機應(yīng)用的一個傳統(tǒng)領(lǐng)域，其主要包括仿真計算、復(fù)雜現(xiàn)象跟蹤分析、文件存儲與查詢、虛擬現(xiàn)實等。

1.1 仿真技術(shù)

在計算機領(lǐng)域的應(yīng)用中，仿真則是借助計算機技術(shù)將現(xiàn)實中比較復(fù)雜的現(xiàn)象，采用抽象和簡化的方式形成系統(tǒng)模型，然后在通過分析的基礎(chǔ)上得到相關(guān)性能結(jié)果。通過該技術(shù)，其可以有效的縮短科學(xué)研究的時間，避免傳統(tǒng)科學(xué)研究中投入大量的人力、物力和財力所造成的浪費，從而通過構(gòu)建仿真模型的方式，即可實現(xiàn)對試驗方案的優(yōu)化，給科學(xué)研究帶來巨大的價值。因此，正是基于仿真技術(shù)的安全性，使其被廣泛的應(yīng)用在航空航天、核電站等相關(guān)領(lǐng)域。如圖1所示的仿真技術(shù)在航天裝機中的應(yīng)用。

圖1 人機工程仿真

其次基于仿真技術(shù)的經(jīng)濟性，借助仿真實驗課反復(fù)的對其研究中的相關(guān)參數(shù)和性能進行修改，并可重復(fù)性的運行計算，帶來了明顯的經(jīng)濟效益。

1.2 虛擬現(xiàn)實技術(shù)

虛擬現(xiàn)實技術(shù)作為一種非常逼真的技術(shù)，可模擬人在不同自然環(huán)境中進行視、動、聽等行為的一種人機交互技術(shù)。在當前虛擬技術(shù)應(yīng)用中，通常將其分為三種不同類型：

第一，沉浸型系統(tǒng)，這種系統(tǒng)通常為非常復(fù)雜的系統(tǒng)，并且使用者必須戴頭盔、手袋等具有傳技術(shù)的設(shè)備，以此才能實現(xiàn)交互。該技術(shù)可以使得用戶完全沉浸在虛擬的現(xiàn)實世界當中，但是其缺點在于設(shè)備的造價過于昂貴；

第二，簡易型系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要由普通的計算機系統(tǒng)構(gòu)成，通過簡單的鍵盤、鼠標等實現(xiàn)人機交互；

第三，共享型虛擬系統(tǒng)。通過采用遠程操作的方式，使得系統(tǒng)通過網(wǎng)絡(luò)將異地用戶連接起來，共享一個虛擬空間，并進行共同的操作，達到協(xié)同工作的目的。

虛擬現(xiàn)實技術(shù)被廣泛的應(yīng)用在科技研究中的各個領(lǐng)域，如來自中國科技大學(xué)的周德闖結(jié)合虛擬現(xiàn)實技術(shù)，采用粒子系統(tǒng)對奧運火炬進行建模仿真，從而實現(xiàn)了其在三維立體的呈現(xiàn)。還可以通過虛擬現(xiàn)實技術(shù)，應(yīng)用在彈道導(dǎo)彈路線飛行分析，實現(xiàn)軍事用途。

1.3 文件檢索與存儲系統(tǒng)

信息社會的發(fā)展是以信息作為基礎(chǔ)。科學(xué)研究中對科技文獻的檢索和存儲是當前保障科學(xué)研究正常開展的前提。通過借助前人的研究經(jīng)驗，從而防止現(xiàn)在的研究者避免過去的錯誤和失敗。而在信息化的社會中，文獻的數(shù)量每年正在快速性的增加，根據(jù)相關(guān)的統(tǒng)計全世界每年的科技文獻的數(shù)量在5百萬以上，其中帶來的文獻瀏覽則可以達到百億信息單元。因此，必須借助文件檢索系統(tǒng)來實現(xiàn)。

2 教育教學(xué)領(lǐng)域中的應(yīng)用

教育教學(xué)作為實現(xiàn)我國人才培養(yǎng)的重要方式，如何將計算機技術(shù)為教育教學(xué)服務(wù)則成為重點。當前計算機技術(shù)在教育應(yīng)用中主要體現(xiàn)在兩個方面，一方面為管理，另一方面則為輔助教學(xué)。在管理方面如校園網(wǎng)建設(shè)，包括信息中心、多媒體、校園卡系統(tǒng)、虛擬圖書館等；在輔助教學(xué)系統(tǒng)方面則主要將教學(xué)和計算機相互結(jié)合，從而實現(xiàn)對學(xué)生的評價、成績管理等各個方面包括學(xué)生教務(wù)系統(tǒng)、學(xué)生測試系統(tǒng)、成績分析系統(tǒng)。通過利用這些輔助教學(xué)系統(tǒng)和多媒體教學(xué)軟件，大大提高了教學(xué)的質(zhì)量和水平，也實現(xiàn)了教學(xué)的無紙化。而除上述的輔助教學(xué)和管理外，計算機技術(shù)還被應(yīng)用在遠程網(wǎng)絡(luò)教育等領(lǐng)域。

3 制造業(yè)領(lǐng)域中的應(yīng)用

工業(yè)制造作為體現(xiàn)國家工業(yè)化水平高低，更是大量應(yīng)用計算機技術(shù)。通過分析表明，計算機網(wǎng)絡(luò)被應(yīng)用在工業(yè)制造中，主要包括虛擬制造、工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計與制造和計算機集成制造系統(tǒng)。如在設(shè)計中經(jīng)常應(yīng)用到的CAD、CAM等計算機軟件，從而實現(xiàn)對工業(yè)零部件的設(shè)計；而CIMS則主要用于對整個制造設(shè)計過程（見圖2），包括制造設(shè)計、信息管理模塊和存儲。而隨著我國計算機技術(shù)的不斷發(fā)展，CIMS集成系統(tǒng)達到了先進國家水平，初步形成包含11個系列產(chǎn)品的格局，并覆蓋了我國85%的需求。而隨著CIMS集成的發(fā)展，開始朝著虛擬化、集成化、智能化和全球化的趨勢發(fā)展。

圖2 CIMS集成系統(tǒng)組成

通過計算機科學(xué)的應(yīng)用，進一步的提高了我國工業(yè)化的制造水平，并提升了我國制造企業(yè)在世界制造企業(yè)當中的競爭力。

4 商業(yè)與金融領(lǐng)域中的應(yīng)用

金融領(lǐng)域作為國家經(jīng)濟的基礎(chǔ)，也是計算機科學(xué)應(yīng)用的傳統(tǒng)領(lǐng)域。在商業(yè)與金融領(lǐng)域中，諸如電子商務(wù)、電子交換技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)銀行、網(wǎng)上證券等都是應(yīng)用的重點。以電子商務(wù)為例，隨著計算機科學(xué)技術(shù)的進步，電子商務(wù)成為當前的主流，并改變著人們的生活方式。而隨著電子商務(wù)的發(fā)展，其也開始走向網(wǎng)上城市和融合的趨勢。所謂的網(wǎng)上城市概念則是指通過建立統(tǒng)一的電子商務(wù)平臺，從而將人們?nèi)粘５纳罘?wù)全部納入到該平臺中，如圖3所示的騰訊與湖南省合作的大湘網(wǎng)，則將人們的生活、理財、信息獲取等各方面都納入其中。

圖3 網(wǎng)上城市

而EDI交換技術(shù)則實現(xiàn)了不同系統(tǒng)、不同之間的信息交換與處理，大大提高了貿(mào)易公司、金融企業(yè)等相互之間的辦公效率。

5 結(jié)語

計算機科學(xué)技術(shù)除被應(yīng)用在上述領(lǐng)域外，還可被應(yīng)用在自動化、醫(yī)學(xué)、交通等各個領(lǐng)域，如在醫(yī)學(xué)中通過計算機實現(xiàn)對實驗室的控制，達到對細胞的培養(yǎng)等，都給人們的工作帶來了很大的變化，并大大提高了整體的效率和自動化的水平。因此，未來將實現(xiàn)計算機技術(shù)與人們生活的更為深層次的融合，并給人類活動提供更多的方便。

[1]馬忠鋒，計算機應(yīng)用的現(xiàn)狀與計算機的發(fā)展趨勢[J].黑龍江科技信息，2011(07)：78

[2]郭洪杰.裝配仿真技術(shù)在產(chǎn)品并行設(shè)計階段的應(yīng)用研究[J].航空制造技術(shù)，2009(24)：65～71