文/趙樹欣

計(jì)算機(jī)科學(xué)所依托的基礎(chǔ)為數(shù)學(xué)理論，也就是說，數(shù)學(xué)思想對計(jì)算機(jī)的產(chǎn)生和發(fā)展，具有十分重要的作用，反之，越來越完善的計(jì)算機(jī)科學(xué)，也在某種程度上推動(dòng)了數(shù)學(xué)的進(jìn)步，只有以數(shù)學(xué)思想為切入點(diǎn)，對計(jì)算機(jī)科學(xué)中數(shù)學(xué)思想的具體應(yīng)用進(jìn)行深入了解，才能系統(tǒng)、準(zhǔn)確的認(rèn)識計(jì)算機(jī)科學(xué)，在遇到問題時(shí)，自然可以將計(jì)算機(jī)科學(xué)作為出發(fā)點(diǎn)，制定并落實(shí)相應(yīng)的解決方案，避免由此而帶來不利影響的進(jìn)一步擴(kuò)大，本文所探究內(nèi)容的現(xiàn)實(shí)意義不言而喻。

1 計(jì)算機(jī)科學(xué)與數(shù)學(xué)思想間的聯(lián)系

計(jì)算機(jī)科學(xué)要想實(shí)現(xiàn)持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)，數(shù)學(xué)思想是前提也是關(guān)鍵，這是因?yàn)橛?jì)算機(jī)技術(shù)在誕生之初，其作用主要是為數(shù)學(xué)問題的計(jì)算提供服務(wù)，自然科學(xué)理論的驗(yàn)證需要進(jìn)行大量計(jì)算，人力計(jì)算無論是在效率還是準(zhǔn)確性上，都難以滿足自然科學(xué)提出的要求，計(jì)算機(jī)正是在這樣的背景下誕生并得到發(fā)展的。由此可見，對計(jì)算機(jī)科學(xué)來說，數(shù)學(xué)思想的地位和重要性都是無法撼動(dòng)的，無論計(jì)算機(jī)科學(xué)處于哪一發(fā)展階段，其核心均為數(shù)學(xué)思想，數(shù)學(xué)思想的作用主要體現(xiàn)在向計(jì)算機(jī)提供思維工具的方面，與此同時(shí)，計(jì)算機(jī)科學(xué)同樣給數(shù)學(xué)思想的發(fā)展帶來了影響，相關(guān)人員可以將計(jì)算機(jī)科學(xué)作為依托，拓寬數(shù)學(xué)問題的分析和解決途徑，提高解決效率。綜上，對計(jì)算機(jī)科學(xué)中數(shù)學(xué)思想的應(yīng)用進(jìn)行深入的了解和學(xué)習(xí)，有助于人們掌握利用相關(guān)科學(xué)對實(shí)際問題加以解決的方法。

2 計(jì)算機(jī)科學(xué)中數(shù)學(xué)思想的具體應(yīng)用

2.1 在數(shù)學(xué)模型中的應(yīng)用

數(shù)學(xué)模型的特點(diǎn)是用符號系統(tǒng)對事物特征、數(shù)量關(guān)系進(jìn)行描述及表現(xiàn)，數(shù)學(xué)化已然成為科學(xué)發(fā)展的主要趨勢，因此，利用計(jì)算機(jī)對問題進(jìn)行處理的前提是解決大量的非數(shù)值計(jì)算。在利用軟件編程的方式，對實(shí)際問題進(jìn)行解決時(shí)，工作人員首先應(yīng)當(dāng)建立其符合問題描述的數(shù)學(xué)模型，但是對非數(shù)值計(jì)算來說，要想保證所建立數(shù)學(xué)模型的有效性，除了對所掌握的數(shù)學(xué)方程式加以應(yīng)用，還需要加入大量的圖表，只有這樣，才能建立起完成的符號系統(tǒng)，由此可見，建立數(shù)學(xué)模型是對計(jì)算機(jī)科學(xué)加以應(yīng)用的前提。

2.2 在離散數(shù)學(xué)中的應(yīng)用

隨著計(jì)算機(jī)科學(xué)的進(jìn)步和離散數(shù)學(xué)的出現(xiàn)，連續(xù)數(shù)學(xué)在計(jì)算機(jī)科學(xué)中占據(jù)的主導(dǎo)地位受到了明顯的威脅，離散數(shù)學(xué)的重要性開始引起工作人員的重視。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)是用二進(jìn)制方式對相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行表現(xiàn)，也就是說，任何信息數(shù)據(jù)在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中都會(huì)被轉(zhuǎn)化成由0和1構(gòu)成的組合，出現(xiàn)上述情況的原因，主要是電子器件的功能在誕生之初，便存在著諸多的局限，數(shù)字式計(jì)算機(jī)表現(xiàn)數(shù)據(jù)的方式為電信號，在諸多方式中，只有二進(jìn)制才能將相關(guān)數(shù)據(jù)更加完整、準(zhǔn)確的表現(xiàn)出來，由此可見，連續(xù)性數(shù)學(xué)和計(jì)算機(jī)的關(guān)聯(lián)微乎其微，離散數(shù)學(xué)則被視為計(jì)算機(jī)科學(xué)產(chǎn)生和發(fā)展的基石。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)由軟件和硬件構(gòu)成，二者同樣屬于離散結(jié)構(gòu)，換句話說，計(jì)算機(jī)所依托的軟件和硬件，擁有等效的邏輯功能。作為現(xiàn)代數(shù)學(xué)不可或缺的一部分，離散數(shù)學(xué)被廣泛應(yīng)用在以計(jì)算機(jī)科學(xué)為代表的諸多領(lǐng)域中，并且發(fā)揮著重要的作用。

2.3 在模糊數(shù)學(xué)理論中的應(yīng)用

目前，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)仍舊無法對人類大腦神經(jīng)的運(yùn)作進(jìn)行完全模擬，這既體現(xiàn)了人工智能的復(fù)雜性，也突出了人工智能在社會(huì)發(fā)展道路上的重要性。由于并非日常生活中的每件事都可以利用簡單的動(dòng)作或是語言進(jìn)行描述，因此，人工智能的模擬對象始終停留在較為簡單的一些操作上，與計(jì)算機(jī)相比，人類大腦對模糊信息進(jìn)行處理的能力更加優(yōu)秀，正是因?yàn)檫@樣，人類才具有了判斷、解決模糊信息的能力，基于此，圍繞著模糊集展開研究就顯得很有必要。只有將與模糊集相關(guān)的現(xiàn)代理論向收集模糊集理論進(jìn)行擴(kuò)展，掌握存在模糊關(guān)系的元素的表現(xiàn)方法，才能加強(qiáng)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)具有的可操作性，使系統(tǒng)掌握對人類思想進(jìn)行模擬的方式，很多科學(xué)難題都會(huì)迎刃而解，通過上文的分析可以看出，模糊數(shù)學(xué)理論是推動(dòng)人工智能發(fā)展的中堅(jiān)力量。

2.4 在關(guān)系理論中的應(yīng)用

作為近幾年興起的一項(xiàng)技術(shù)概念，大數(shù)據(jù)所依托的主要是對計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)進(jìn)行管理與存儲(chǔ)的技術(shù)，在對計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理時(shí)，大數(shù)據(jù)技術(shù)可以在計(jì)算機(jī)中構(gòu)建便于人們對數(shù)據(jù)進(jìn)行提取、使用的系統(tǒng)。研究表明，已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，與最初的文件管理系統(tǒng)相比，在共享效率、結(jié)構(gòu)化水平等方面均具有明顯的提高，另外，數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)在存儲(chǔ)數(shù)據(jù)時(shí)依托的方式，以相互關(guān)聯(lián)為主，這一點(diǎn)同樣需要引起重視，在設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫時(shí)，工作人員需要利用最優(yōu)方式，在特定系統(tǒng)中對多個(gè)數(shù)據(jù)元素進(jìn)行建立，以此來保證管理、存儲(chǔ)工作的高效完成。數(shù)據(jù)庫的設(shè)計(jì)需要應(yīng)用到關(guān)系理論，常見的關(guān)系理論有兩種，分別是關(guān)系規(guī)范方式、實(shí)體聯(lián)系法，關(guān)系規(guī)范方法是指利用關(guān)系規(guī)范法，對關(guān)系模型存在的問題加以解決，例如，插入數(shù)據(jù)冗余，為后續(xù)關(guān)系模型、數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)提供便利，實(shí)體聯(lián)系法是指以實(shí)體聯(lián)系模型為依據(jù)，對現(xiàn)實(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行描述，在此基礎(chǔ)上，建立簡單圖形并向數(shù)據(jù)模型進(jìn)行轉(zhuǎn)化。

3 結(jié)論

綜上所述，信息時(shí)代，計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)不僅降低了人類的勞動(dòng)強(qiáng)度，還使勞動(dòng)效率得到了提高，可以說，計(jì)算機(jī)科學(xué)對社會(huì)的高速發(fā)展具有無法被替代的重要作用。目前，在各個(gè)領(lǐng)域都能夠看到計(jì)算機(jī)的“身影”，圍繞著被視為計(jì)算機(jī)科學(xué)產(chǎn)生的前提的數(shù)學(xué)思想展開探究，具有十分突出的現(xiàn)實(shí)意義，越來越完善的數(shù)學(xué)思想，加快了計(jì)算機(jī)性能的提升速度，而計(jì)算機(jī)科學(xué)的發(fā)展，也在無形中推動(dòng)了數(shù)學(xué)思想的前進(jìn)，二者間存在著無法被割裂的緊密聯(lián)系。