浅析数学在计算机科学及应用中的应用
数学与电脑数学在计算机科学中的应用

数学与电脑数学在计算机科学中的应用数学与电脑:数学在计算机科学中的应用数学在计算机科学中起着重要的作用,它为计算机科学提供了理论基础和数学方法,推动了计算机科学的发展和应用。
本文将探讨数学在计算机科学中的应用,并展示数学与电脑之间的密切联系。
一、数学的基本概念在计算机科学中的应用在计算机科学中,数学的基本概念被广泛应用于算法设计、数据结构以及复杂性分析等方面。
首先,算法设计是计算机科学的核心内容之一,数学提供了有效的数学模型和分析方法,帮助计算机科学家设计出高效的算法。
例如,图的遍历、排序算法以及动态规划等都需要数学的思维和分析。
其次,数据结构是计算机科学中另一个重要的领域,它用于组织和存储数据。
数学中的集合、矩阵等概念被应用于数据结构的设计和实现。
例如,二叉树、哈希表等数据结构都建立在数学的基本概念之上,通过数学的方法来解决实际问题。
最后,复杂性分析是计算机科学中解决问题复杂性的一种方法。
数学中的离散数学、概率论等知识被广泛应用于计算机算法和程序的复杂性分析中。
通过数学的分析方法,我们可以评估算法的时间复杂性和空间复杂性,为计算机科学家提供了选择最优算法的依据。
二、数学在计算机图形学中的应用计算机图形学是计算机科学中一个重要的领域,它通过数学方法来处理、生成和显示图像。
例如,三维模型的表示和变换、光栅化和着色算法等都建立在数学的基础之上。
数学中的向量、矩阵、几何等概念被广泛应用于计算机图形学的各个方面。
在三维图形学中,数学中的向量和矩阵运算被广泛用于描述三维空间中的点、直线和面。
通过数学的方法,我们可以进行三维模型的平移、旋转和缩放等操作,实现三维图形的变换和动画效果。
另外,在计算机图像处理中,数学中的可微分函数和偏微分方程等概念被应用于图像的平滑和边缘检测等操作。
数学模型和算法可以帮助我们提取图像中的有用信息,实现图像的增强和分割等功能。
三、数学在密码学中的应用密码学是计算机科学中保护信息安全的一种方法,它通过数学的方法来设计和分析密码算法。
浅谈数学在计算机领域中的应用

浅谈数学在计算机领域中的应用数学在计算机领域中的应用非常广泛。
让我们来看看其中的一些应用。
1.算法和数据结构算法和数据结构是计算机科学中最基本的概念。
数学的逻辑和推理能力可以帮助计算机科学家设计出更高效的算法和数据结构,从而提高计算机程序的性能。
例如,在排序算法中,使用数学来分析时间复杂度和空间复杂度可以帮助程序员选择最优算法。
2.密码学密码学是保护计算机和通信安全的重要领域。
数学在密码学中扮演了至关重要的角色。
密码学使用数学原理来实现加密和解密,例如用于验证身份的数字签名和采用不同算法的加密。
3.人工智能人工智能是计算机科学中最热门的领域之一,而数学是支撑人工智能的数学理论。
例如,机器学习中的线性代数和概率论、人工神经网络中的微分方程都是数学的分支。
数学使人工智能程序可以通过学习数据来改进自己的算法,并能够自动地识别模型中数据的模式和趋势。
4.图形学图形学是计算机图形学应用的基础。
数学知识在计算机图形学中扮演着重要的角色,例如在2D和3D模型的制作和渲染、光线跟踪和图形图像处理方面。
通过使用数学,计算机可以准确地计算图像和视频中的光照和阴影等效果。
5.数据库数据库是用于存储和管理数据的计算机应用程序。
数学的集合理论和关系代数等概念是数据库中的重要组成部分,能够帮助设计数据库模型和查询语言,并且可以提供有效的查询分析。
综上所述,数学在计算机领域中的应用是非常广泛的。
在计算机科学家眼中,数学不仅是科学,更是一种工具,这种工具可以帮助计算机科学家创建更安全、更智能、更生产率和更高效的计算机应用程序。
浅析数学在计算机科学及应用中的应用

图1 为两相开关建立模型的有穷自动机3.4 离散数学与编译原理编译程序是计算机学科中比较高深的专业课,是计算机的一个十分复杂的系统程序。
一个典型的编译程序而论,一般都含有八个部分:词法分析程序,语法分析程序,语义分析程序,中间代码生成程序,代码优化程序,目标代码生成程序,错误检查和处理程序,各种信息表格的管理程序。
离散数学里的计算模型章节里就讲了三种类型的计算模型:文法、有限状态机和图灵机。
具知识有语言和文法,带输出的有限状态机,不带输出的有限状态机,语言的识别,图灵机等。
短语结构文法根据产生式类型来分类:0型文法,1 型文法,2型文法,3 型文法。
以上这些在离散数学里讲述到的知识点在编译原理的词法分析及语法分析中都会用到。
由于自然语言都极为复杂,对一个自然语言,看起来不大可能说出它的所有语法规则,因此,将一个语言自动翻译成另一个语言的研究,引出形式语言的概念。
与自然语言不同,形式语言是由一组意义明确的语法规则定义的,语法规则不仅对于语言学和自然语言的研究十分重要,而且对于程序设计语言的研究也很重要。
形式语言的句子是用语法来描述的。
在程序设计语言的应用中,经常出现两类问题:(1)怎么能够确定一组单词是否组合成了形式语言的一个有效句子?(2)怎么才能产生形式语言的一个有效句子。
在考虑这两类问题时,文法的使用十分有益。
离散数学里定义了短语结构文法。
G=(V,T,S,P)由下列四部分组成:词汇表V,由V 的所有终结符组成的V的子集合T,V的初始符S,和产生式集合P。
集合V-T , 记为N,N中的元素称为非终结符。
P中的每个产生式的左边必须至少包含一个非终结符。
编译原理中的词法分析运用了不确定的有穷自动机,确定的有穷自动机,从正规表达式到NFA。
在语法分析中运用了上下文无关文法,非上下文无关文法,LL(1)文法,LR 文法。
这些表达式与文法都在离散数学中有相关的描述。
因此,离散数学也是编译原理的前期基础课程。
浅谈数学在计算机领域中的应用

浅谈数学在计算机领域中的应用数学在计算机领域中有着广泛的应用,无论是在计算机科学理论研究中,还是在实际的计算机应用中,数学都发挥着重要的作用。
本文将从几个方面讨论数学在计算机领域中的应用。
数学在算法设计和分析中起着关键的作用。
算法是计算机科学的核心,它是解决问题的一系列有序的操作。
而算法设计和分析需要借助于数学的工具和方法。
数论可以帮助设计和分析加密算法;图论可以帮助解决网络路由、图像处理等问题;概率论和统计学可以帮助分析算法的时间复杂度和空间复杂度。
数学的严密性和精确性有助于保证算法的正确性和有效性。
数学在计算机图形学中起着重要的作用。
计算机图形学是研究计算机生成和处理图像的学科,它广泛应用于计算机游戏、动画制作、虚拟现实等领域。
在计算机图形学中,计算机可以通过数学的模型和算法来生成和处理二维和三维图像。
线性代数可以帮助描述和变换三维空间中的图像;微积分可以帮助进行光照、阴影和纹理等效果的计算;几何学可以帮助处理曲线、曲面和体积等几何对象。
数学的几何知识和计算方法为计算机图形学提供了基础。
数学在机器学习和人工智能中也有着重要的应用。
机器学习和人工智能是研究使计算机具有学习和智能能力的学科。
在机器学习中,数学的统计学和最优化理论被广泛应用于模型的训练和优化过程。
线性回归、逻辑回归和支持向量机等模型都是基于数学的统计学理论构建的;梯度下降和牛顿法等优化算法可以帮助寻找模型的最优解。
数学的理论和方法为机器学习的模型和算法提供了理论基础和计算工具。
数学在密码学和信息安全中也有着重要的应用。
在现代社会中,信息安全是一个重要的问题,很多重要的信息需要加密保护。
而密码学就是研究如何设计和破解密码的学科。
密码学的设计和分析都需要借助于数学的方法。
数论和代数学可以帮助设计和分析公钥密码系统,如RSA算法;概率论和信息论可以帮助分析密码系统的强度和安全性。
数学的严密性和复杂性保证了密码学的安全性和可靠性。
数学在计算机领域中的应用是多方面的,涵盖了算法设计与分析、计算机图形学、机器学习和人工智能、密码学和信息安全等领域。
浅析数学在计算机科学及应用中的应用

浅析数学在计算机科学及应用中的应用数学在计算机科学及应用中扮演着重要角色。
计算机科学涉及到算法设计和分析、数据结构、计算复杂性理论、机器学习等方面,而这些领域都离不开数学的基本概念和技术。
在以下文章中,我将对数学在计算机科学及应用中的应用进行浅析。
首先,数学在算法设计和分析中的应用不可或缺。
算法是计算机科学的核心,算法的设计和分析是解决实际问题的关键。
而数学为算法设计提供了理论基础和工具。
例如,图论中的最短路径算法(如Dijkstra算法)和最小生成树算法(如Prim算法和Kruskal算法)都应用了图论的基本概念和算法。
在计算复杂性理论中,数学方法(如定义形式语言的形式文法和自动机)用于描述和分析算法的计算复杂性,例如时间复杂性和空间复杂性。
其次,数学在数据结构中的应用也是非常重要的。
数据结构是计算机科学中用于存储和组织数据的方法,而数学提供了对各种数据结构进行建模和分析的方法。
例如,树是一种常见的数据结构。
数学中的树和图论中的树具有相似的属性,例如根节点、子节点和叶节点,因此数学中的树的结构和算法可以直接应用于计算机科学中的树结构。
此外,数学中的概率论和统计学在计算机科学中的数据结构和数据分析中也扮演着重要角色。
再次,数学在计算机科学中的机器学习领域也起到重要作用。
机器学习是通过让计算机从数据和经验中学习和改进,以实现一些任务的能力。
数学在机器学习中的应用非常广泛。
例如,线性代数中的矩阵和向量运算用于定义并求解机器学习中常见的优化问题;概率论和统计学用于解决机器学习中的概率建模和参数估计问题;微积分用于机器学习中的函数优化和参数更新。
此外,数学中的错误率、准确率、召回率等概念为机器学习中模型评估提供了基本方法。
最后,数学在密码学和加密通信中也有广泛应用。
密码学是研究加密和解密通信的科学,而数学是密码学的基础。
数学提供了对密码算法的安全性进行分析的方法和技术。
例如,数论中的素数分解问题和离散对数问题是公钥密码学中重要的数学难题,而且一些现代加密算法和协议(如RSA算法和Diffie-Hellman密钥交换协议)正是基于这些难题构建的。
数学与信息技术数学在计算机科学中的应用

数学与信息技术数学在计算机科学中的应用数学与信息技术:数学在计算机科学中的应用在现代科技发展的背景下,数学和计算机科学已经紧密结合,互相推动着彼此的进步。
作为计算机科学的核心基础学科,数学为信息技术的发展提供了重要支持。
本文将探讨数学在计算机科学中的应用,并介绍数学在算法设计、密码学、数据分析和人工智能等领域的重要性。
一、算法设计在计算机科学领域,算法设计是解决问题的关键。
数学的逻辑思维和抽象能力为算法的设计和分析提供了重要帮助。
数学中的数论、图论、概率论等理论为算法设计提供了基础,比如在图像处理和网络路由中,图论的算法被广泛应用。
二、密码学信息安全是当今社会面临的重要问题之一,密码学的发展为保护信息安全提供了必要手段。
密码学的理论基础就是数学。
数学的数论、代数和离散数学等分支为构建安全的密码系统提供了基础。
基于数学原理的对称加密和非对称加密算法广泛应用于网络通信、电子支付和数据传输中。
三、数据分析在大数据时代,数据分析成为了决策和判断的重要依据。
数学的统计学和线性代数等知识为数据分析提供了基本工具。
通过数学建模和统计学方法,可以从大量的数据中发现隐藏的规律和关联性。
这些方法被广泛应用于市场分析、风险评估和预测模型等领域。
四、人工智能人工智能是当前计算机科学的热门领域,而数学是人工智能的重要支撑。
数学的概率论、线性代数和优化理论等知识为机器学习和深度学习算法提供了基础。
通过数学模型的建立和求解,可以实现智能系统对数据的自动分类、识别和决策等功能。
总结:数学在计算机科学中发挥着不可替代的重要作用。
从算法设计到密码学,从数据分析到人工智能,数学为计算机科学提供了理论基础和实践方法。
随着技术的不断进步,数学与信息技术的融合将进一步推动计算机科学的发展。
通过深入研究数学与计算机科学的交叉领域,我们可以不断挖掘数学在信息技术中的潜力,并为社会进步和科技创新做出更大的贡献。
浅谈数学在计算机科学及应用中的作用

浅谈数学在计算机科学及应用中的作用摘要:数学作为一门基础学科,它的一些概念、定理、思想、越来越广泛的应用于科学研究领域,尤其是在计算机领域方面,使得数学和计算机两个范围非常完美的衔接到一起,本文对数学在计算机科学及应用进行浅分析,来加深数学对计算机科学科学及应用的联系。
使得我们能够构成一个完好的知识体系,对于数学与计算机的发展有进一步的认识。
关键词:数学思维、计算机科学引言计算机网络技术的快速发展和进步促进了人们的生活,提高了人们的生活效率。
可以说,高新技术在不知不觉中影响着新一代人,如果想从事计算机及其相关行业,那么除了需要把握纯熟的计算机基础,还需要了解与计算机密切相关的学科知识。
其中尤其重要的是数学知识体系对于计算机科学及应用的支持。
本文通过数学知识体系对计算机科学及应用的作用进行浅谈。
目的在于让更多的科学工作者可以把更多的精力集中在数学知识体系的研究。
第1章社会背景以及研究意义1.1 社会背景1.数学是信息社会的基本单元20世纪数学的发展是前所未有的,尤其是近些年来各大高校对数学学科体系的大力支持、基础数学的普及,达到了数学发展的巅峰。
人类由此迈进了信息社会,信息的最小结构单元为数据,数据又有多种多样的排列组合与表达方式,但终究到底它的核心依旧是数。
上述表明,数学是信息社会的基本单元。
之前的数学研究领域基本上是机械化时代的数学,如今我们来探讨一下数学在智能、(虚拟现实技术,人机交互技术,仿生机器人)教学发展.1.2 研究意义1.2.1 有助于计算机编程的优化近年来,信息技术的飞跃发展,计算机技术在人类的生活占据了非常重要的地位,比如,利用计算机实现软件开发、数据处理等等,这些都须要计算机编程来执行,数学算法是一种研究数字规律的思想,其原理是利用数字规律减少工作量,提高工作效率,将其用于计算机编程优化,可以高效率的处理普通编码无法解决的问题。
因此在计算机编程中,要特别重视数学算法的作用。
1.2.2 有利于智能化的建立社会的高速进步,要求人们以快节奏的方式生活,而智能化概念的提出在很大程度上足以解决人类的一切问题,智能化是信息社会发展的最高状态,我们考虑从建立起来的数字化模型向基本单位数据化的转型,这一转型的成功就意味着我们可以实现将现实世界的种种物质投射到虚拟世界里,数据化可以达到对各种信息的翻译,然后将其整理为类似0与1的数据,经过人力和机器的分析与挖掘,获得信息本身所包含的应用价值。
数学在计算机科学研究中的应用与研究

数学在计算机科学研究中的应用与研究计算机科学作为一门跨学科的领域,与数学有着紧密的联系。
数学的各个分支,如离散数学、统计学、线性代数等,在计算机科学的研究中发挥着重要的作用。
本文将重点探讨数学在计算机科学研究中的应用与研究。
一、离散数学在计算机科学中的应用离散数学是计算机科学的基石,它研究的是离散的结构和对象。
在计算机科学的算法分析和设计中,离散数学提供了强大的工具和技术。
其中最重要的莫过于图论和组合数学。
图论是离散数学中最具代表性的分支之一。
它研究的是图及其性质。
图在计算机科学中的应用非常广泛,如路由算法、图像处理、社交网络分析等。
以路由算法为例,图论中的最短路径算法可以帮助计算机在复杂的网络中选取最佳路径,提高网络的运行效率。
组合数学是离散数学中与集合、排列、组合相关的一个分支。
组合数学在计算机科学中有着广泛的应用,如密码学、编码理论、优化问题等。
密码学中的置换密码、编码理论中的纠错编码等都是基于组合数学的原理设计的。
二、统计学在计算机科学中的应用统计学是研究数据收集、数据分析和结果解释的数学分支。
在计算机科学中,统计学有着非常重要的作用,尤其是在机器学习和数据挖掘领域。
机器学习是计算机科学中一个重要的研究方向,它关注计算机怎样通过获取和利用数据来自动提高性能。
统计学在机器学习中发挥着关键的作用,帮助计算机通过统计模型和算法从数据中学习和预测。
例如,支持向量机和随机森林等机器学习方法就是基于统计学的原理设计的。
数据挖掘是从大量的数据中自动地发现隐藏的模式和规律的过程。
统计学在数据挖掘中被广泛应用,如关联规则挖掘、聚类分析、分类算法等。
通过统计学的方法,计算机可以从海量的数据中提取有用的信息,帮助人们做出更好的决策。
三、线性代数在计算机科学中的应用线性代数是数学中研究向量空间的分支,它在计算机科学中有着广泛的应用。
特别是在图形学、计算机视觉和人工智能领域。
图形学是计算机科学中研究计算机图形学和图像处理的学科。
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图1 为两相开关建立模型的有穷自动机3.4 离散数学与编译原理编译程序是计算机学科中比较高深的专业课,是计算机的一个十分复杂的系统程序。
一个典型的编译程序而论,一般都含有八个部分:词法分析程序,语法分析程序,语义分析程序,中间代码生成程序,代码优化程序,目标代码生成程序,错误检查和处理程序,各种信息表格的管理程序。
离散数学里的计算模型章节里就讲了三种类型的计算模型:文法、有限状态机和图灵机。
具知识有语言和文法,带输出的有限状态机,不带输出的有限状态机,语言的识别,图灵机等。
短语结构文法根据产生式类型来分类:0型文法,1 型文法,2型文法,3 型文法。
以上这些在离散数学里讲述到的知识点在编译原理的词法分析及语法分析中都会用到。
由于自然语言都极为复杂,对一个自然语言,看起来不大可能说出它的所有语法规则,因此,将一个语言自动翻译成另一个语言的研究,引出形式语言的概念。
与自然语言不同,形式语言是由一组意义明确的语法规则定义的,语法规则不仅对于语言学和自然语言的研究十分重要,而且对于程序设计语言的研究也很重要。
形式语言的句子是用语法来描述的。
在程序设计语言的应用中,经常出现两类问题:(1)怎么能够确定一组单词是否组合成了形式语言的一个有效句子?(2)怎么才能产生形式语言的一个有效句子。
在考虑这两类问题时,文法的使用十分有益。
离散数学里定义了短语结构文法。
G=(V,T,S,P)由下列四部分组成:词汇表V,由V 的所有终结符组成的V的子集合T,V的初始符S,和产生式集合P。
集合V-T , 记为N,N中的元素称为非终结符。
P中的每个产生式的左边必须至少包含一个非终结符。
编译原理中的词法分析运用了不确定的有穷自动机,确定的有穷自动机,从正规表达式到NFA。
在语法分析中运用了上下文无关文法,非上下文无关文法,LL(1)文法,LR 文法。
这些表达式与文法都在离散数学中有相关的描述。
因此,离散数学也是编译原理的前期基础课程。
3.5 离散数学与人工智能人工智能是以让机器完成那些如果由人来做则需要智能的事情的科学。
虽然人工智能已经发展到创造出各种实用的专家系统阶段,但是在早期发展阶段,人工智能还是以计算数学、图灵机为理论基础。
并且在人工智能初创的第一个10年中,人们着重的是问题求解和推理的过程。
在人工智能的研究与应用领域中,逻辑推理是人工智能研究中最持久的子领域之一。
逻辑是所有数学推理的基础,对人工智能有实际的应用。
定理证明的研究在人工智能方法的发展中曾经产生过重要的影响。
因此,人工智能的出现与发展是和离散分不开的。
我们知道,离散数学课程中有一部分讲述命题逻辑、谓词逻辑。
在这部分中讲解了命题的定义,命题的合取、析取等逻辑运算以及谓词和量词在命题中的应用。
我们知道专家系统是人工智能中一个正在发展正处在专家系统的研究领域。
专家系统(Expert-System)是一种智能计算机系统。
它是应用于某一专门领域,拥有该领域相当数量的专家级知识,能模拟专家的思维,能达到专家级水平,能像专家一样解决困难复杂的实际问题的计算机系统。
专家系统的主要组成部分是知识库和推理机。
不同的专家系统其功能和结构有可能不同,但一般完整的专家系统应包括人机接口、推理机、知识库、动态数据库、知识获取机构和解释机构这六部分。
各部分之间的关系如图2所示。
图2 专家系统的一般结构专家系统的核心是知识库和推理机,其工作过程是根据知识库中的知识和用户提供的事实进行推理,不断地由已知的前题推出未知的结论,即中间结果,并将中间结果放到数据库中,作为已知的新事实进行推理,从而把求解的问题由求知状态转换为已知状态。
在专家系统的运行过程中,会不断地通过人机接口与用户进行交互,向用户提问,并向用户作出解释。
知识库主要用来存放领域专家提供的专门知识。
知识库中的知识来源于知识获取机构,同时它又为推理机提供求解问题所需的知识。
知识表达方法有:一阶谓词逻辑表示法、产生式规则表示法、状态图表示法、框架表示法等。
推理机是模拟领域专家的思维过程,控制并执行对问题的解解。
根据已知的事实,利用知识库中的知识,按一定的推理方法和控制策略进行推理,直到得出相应的结论为止。
逻辑是所有数学推理的基础,对人工智能有实际的应用。
所以,采用谓词逻辑语言的演绎过程的形式化有助于我们更清楚地理解推理的某些子命题。
逻辑规则给出数学语句的准确定义。
离散数学中数学推理和布尔代数章节中的知识就为早期的人工智能研究领域打下了良好的数学基础。
许多非形式的工作,包括医疗诊断和信息检索都可以和定理证明问题一样加以形式化。
因此,在人工智能方法的研究中定理证明是一个极其重要的论题。
在这里,推理机就是实现机器推理的程序。
它既包括通常的逻辑推理,也包括基于产生式的操作。
推理机是使用知识库中的知识进行推理而解决问题的。
所以推理机也就是专家的思维机制,即专家分析问题、解决问题的方法的一种算法表示和机器实现。
3.6 离散数学在计算机体系结构中的应用在计算机体系结构中,指令系统的设计和改进内容占有相当重要的地位,指令系统的优化意味着整个计算机系统性能的提高。
指令系统的优化方法很多,一种方法是对指令的格式进行优化,一条机器指令是由操作码和地址码组成,指令格式的优化是指如何用最短的位数来表示指令的操作信息和地址信息,使程序中的指令的平均字长最短。
为此可以用到哈夫曼的压缩概念,哈夫曼(Huffman)压缩是一种无损压缩法。
Huffman压缩概念的基本思想是,当各种事件发生的概率不均等时,采用优化技术对发生概率最高的事件用最短的位数(时间)来表示(处理),而对出现概率较低的允许用较长的位数(时间)来表示(处理),就会导致表示(处理)的平均位数(时间)的缩短。
利用哈夫曼算法,构造出哈夫曼树。
方法是将指令系统的所有指令的使用频度进行统计,并按使用频度由小到大排序,每次选择其中最小的两个频度合并成一个频度是它们二者之和的新结点。
再按该频度大小插入余下未参与结合的频度值中。
如此继续进行,直到全部频度结合完毕形成根结点为止,之后,对每个结点向下延伸的两个分支,分别标注“1”或“0”,从根结点开始,沿线到达各频度结点所经过的代码序列就构成了该指令的哈夫曼编码。
这样得到的编码系列就符合了指令使用概率低的指令编以长码,指令使用概率高的指令编以短码的初衷。
3.7 离散数学在计算机其他学科中的应用离散数学在计算机研究中的作用越来越大,计算机科学中普遍采用离散数学中的一些基本概念、基本思想、基本方法,使得计算机科学越趋完善与成熟。
离散数学在计算机科学和技术中有着广泛应用,除了在上述提到的领域中发挥了重要作用外,在其他领域也有着重要的应用,如离散数学中的数理逻辑部分在计算机硬件设计中的应用尤为突出,数字逻辑作为计算机科学的一个重要理论,在很大程度上起源于离散数学的数理逻辑中的命题与逻辑演算。
利用命题中各关联词的运算规律把由高低电平表示的各信号之间的运算与二进制数之间的运算联系起来,使得我们可以用数学的3方法来解决电路设计问题,使得整个设计过程变得更加直观,更加系统化。
集合论在计算机科学中也有广泛的应用,它为数据结构和算法分析奠定了数学基础,也为许多问题从算法角度如何加以解决提供了进行抽象和描述的一些重要方法,在软件工程和数据库中也会用到。
代数结构是关于运算或计算规则的学问,在计算机科学中,代数方法被广泛应用于许多分支学科,如可计算性与计算复杂性、形式语言与自动机、密码学、网络与通信理论、程序理论和形式语义学等,格与布尔代数理论成为电子计算机硬件设计和通讯系统设计中的重要工具,图论对开关理论与逻辑设计、计算机制图、操作系统、程序设计语言的编译系统以及信息的组织与检索起重要作用,其平面图、树的研究对集成电路的布线、网络线路的铺设、网络信息流量的分析等的实用价值显而易见。
4 结论离散数学不仅是计算机技术迅猛发展的支撑学科,更是提高学生逻辑思维能力、创造性思维能力以及形式化表述能力的动力源,离散数学课程所传授的思想和方法,广泛地体现在计算机科学技术及相关专业的诸领域,从科学计算到信息处理,从理论计算机科学到计算机应用技术,从计算机软件到计算机硬件,从人工智能到分布式系统,无不与离散数学密切相关。
在现代计算机科学中,如果不了解离散数学的基本内容,则在计算机科学中就寸步难行了。
参考文献[1]耿素云,屈婉玲,张立昂离散数学(第二版)[M]北京:清华大学出版社,1999:1-224[2]洪帆& 离散数学基础(第二版)[M]武汉:华中理工大学出版社,1995(8):232-376[3]严蔚敏,吴伟民数据结构(C语言版)[M]北京:清华大学出版社,1997:118-150[4]蒋立源,康慕宁编译原理(第二版)[M]西安:西北工业大学出版社,2001:41-104[5] John E. Hopcroft Rajeev Motwani Jeffrey 自动机理论、语言和计算导论[M]北京:机械工业出版社,2002:115-148[6]蔡自兴,徐光佑人工智能及其应用[M]北京:清华大学出版社,1996:174-221[7]廉师友人工智能原理与应用基础教程[M]昆明:云南科技出版社,1998:21-61[8] 徐洁磐、朱怀宏、宋方敏离散数学及其在计算机中的应用[M]北京:人民邮电出版社,2008:1-323[9] 许曼苓离散数学的方法和挑战[J] 计算研究与发展, 2002:1771-1772[10] 赵淑群、李小英、黄高昂计算机本科专业《离散数学》的教学改革与实践[J] 东华理工学院学报, 2007,26(2):194-197[11] 李盘林、赵铭伟、徐喜荣离散数学[M]第二版北京:人民邮电出版社,2009:1-2495致谢:四年的本科生涯一晃而过,在此本科论文即将完成之际,有着许多的感慨,从论文的选题、写作、反复修改直至终稿,得到了众多老师和同学热心和真诚的帮助,在此一并表示感谢。
首先感谢我的指导老师梁莉莉老师。
作为一个大四的学生,真正体会了时间是多么的紧张,辅修第二专业,忙于上课、实习和找工作,时间很难安排过来,内心充满了恐惧,由于这种种原因,我对论文的完成几乎丧失了信心。
但是梁老师不仅给了我们充裕的时间准备,而且对于我论文中出现的问题,都给予了孜孜不倦的指导,梁老师这种对待学生认真负责的态度值得我终身学习,深深感谢梁老师给予我的教诲、关怀和帮助!在进广西民族大学直至今天,有很多老师都对我的成长给予了真诚而无私的关爱,在唐国吉老师、张树美老师等治学严谨的态度,让我收获颇多,从他们的循循善诱中让我学到了很多东西。
在此我很感激他们的教导之恩,也希望他们能带出一届又一届优秀的毕业生。
而在我完成毕业论文的过程中,我也得到了很多同学、朋友的帮助,特别是我的舍友,四年时间里,总有他们的支持与鼓励,与他们的愉快相处让我感受人与人之间的真诚友谊和温暖情怀,感谢他们。