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计算机之所以得到迅速发展,其主要原因在于它的广泛应用。计算机的应用范围几乎涉及人类社会的所有领域:从国民经济各部门到个人家庭生活,从军事部门到民用部门,从科学教育到文化艺术,从生产领域到消费娱乐,无一不是计算机应用的天下。

1.科学计算

科学研究和工程技术计算领域,是计算机应用最早的领域,也是应用较为广泛的领域,包括数学、化学、原子能、天文学、地球物理学、生物学等基础科学研究,以及航天飞行、飞机设计、桥梁设计、水力发电、地质找矿、天气预报等方面的大量计算。利用计算机进行数值计算,可以节省大量的时间、人力和物力。

2.自动控制

自动控制是涉及面极广的一门学科,应用于工业、农业、科学技术、国防以至我们日常生活的方方面面。有了体积小、价廉、可靠的微型机和单片机作为工具,自动控制进入了以计算机为主要控制设备的新的发展阶段。

3.测量测试

计算机在测量和测试领域中所占的比例也相当大,约占20%左右。在这个领域中,计算机主要起两个作用:第一,对测量和测试设备本身进行控制;第二,采集数据并进行处理。

4.信息处理

信息,是人类赖以生存和交际的媒介。通过五官和皮肤,人类可以看到文字图像,听到唱歌说话,闻到香臭气味,尝到酸甜苦辣,感到冷热变化,这些都是信息。人本身就是一个非常高级的信息处理系统。

计算机在发展初期仅仅用于数值计算。此后,计算机的应用范围逐渐发展到非数值计算领域,可用来处理文字、表格、图像、声音等各类信息。因此,确切地讲,一台计算机实际上就是一台信息处理机。

5.教育卫生

创立学校、应用书面语言、发明印刷术,被称为教育史上的三次革命。目前,计算机广泛应用于教育,被誉为“教育史上的第四次革命”。除了目前应用较为普遍的“计算机辅助教学(Computer-Aided Instruction,CAI)”之外,基于网络的现代远程教学(Distance Learning,或e-Learning)也是近几年迅速发展起来的一种典型的教育应用。

计算机的问世,同样为人类健康长寿带来了福音。一方面,使用计算机的各种医疗设备应运而生,CT图像处理设备、心脑电图分析仪、血液分析仪等先进的设备和仪器为及早发现疾病提供了强有力的手段。另一方面,利用计算机建成了集专家经验之大成的各种各样的专家系统,如中医专家诊疗系统、各种疾病的电子诊疗系统等等,事实表明,这些专家系统行之有效,为诊治疾病发挥了很大作用。

6.电子电器

目前,不仅各种类型的个人计算机早已进入家庭,而且在微波炉、洗衣机、家用空调、DVD播放机、电子玩具、游戏机等电子电器产品中也广泛应用了各种嵌入式计算机。

除了可单独使用的独立电器之外,许多家用电器还可以通过各种有线或无线的网络连接(如Internet、红外线、蓝牙等),完成自身程序的自动更新、远程控制等复杂任务。

7.人工智能

116.gif人工智能,简而言之就是使计算机模仿人的高级思维活动,像人类那样直接利用各种自然形式的信息,如文字、图像、颜色、自然景物、声音语言等。目前,在文字识别、图形识别、景物分析、语音识别、语音合成以及语言理解等方面,人工智能已经取得了不少的成就。
 

到目前为止,人工智能研究中最突出的成就非“机器人”莫属。世界上有大量的“工业机器人”在各种生产线上完成简单重复的工作,或是代替人类在高温、有毒、辐射、深水等恶劣环境下工作。现在,又出现了更为先进的“智能机器人”,它会自己识别控制对象和工作环境,自动作出判断和决策,直接领会人的命令和意图,避开障碍物,适应环境变化,灵活机动地完成指定的控制任务与信息处理任务。图1-6为汽车生产中的工业机器人。