数学知识在计算机中的应用获奖科研报告

数学知识在计算机中的应用获奖科研报告【摘

要】在高中生需要学习的所有科目中，数学这一科表现出对逻辑思维能力的高度重视，且该科目对学生逻辑思维能力的培养贯穿整个教学过程，对学生未来的发展也有非常重要的意义。无独有偶，信息技术同样强调应用者的逻辑思维能力，而以计算机为载体的信息技术中则大量应用了数学知识。本文将以高中生为切入点，探讨数学知识在计算机中的应用。

【关键词】数学知识;计算机;信息技术

引言：

当前飞速发展的社会经济建设水平推动了科学技术的前进与演化，并使计算机在生活中的应用程度越来越高，这种高水准、深层次的应用与普及在很大程度上改变了人们的日常生活、学习与工作。对于高中生来说，探讨计算机中对数学知识的应用，能够帮助他们将所学数学知识与信息技术相结合，对强化学生的逻辑思维能力有很大帮助，同时这种做法也能有效推动我国教育的发展与前进。

1.当前计算机应用数学知识的现状

与小初阶段的数学课程不同，高中数学课程在涉猎内容上达到了一个全新的高度，同时也表现出涉猎范围极广的特征。以概率、数据统计及图形表现为首的多种数学知识在信息技术与计算机的学习应用中也有大量体现。众所周知，计算机的应用将在未来社会发展中占据越来越多的部分，而计算机的学习又具有较高的难度与复杂的特质。因此在高中计算机知识的学习过程中要尽可能以数学理论知识当做基础，通过建立起两者之间的关联，来使数学知识为计算机的学习提供有效帮助[1]。事实上，数学理论知识往往作为计算机课程发展的基础而存在，计算机技术的发展又反向催动数学知识的进一步演化，而高中数学知识与计算机理论的高难度也为这种融合创造了更多障碍。

2.数学知识在计算机编程中的应用

传统的计算机编程策略应用了二进制的语言方法，这种方法落后而繁琐，导致以人为主导的人机交互效率十分低下。但随着计算机及信息技术的发展，各类新型编程技术的出现与老技术的优化完善在很大程度上提升了计算机的语言换算效率。然而计算机编程依然需要秉持一定的逻辑性，这也意味着计算机编程工作需要数学知识加以规范。以计算机中某一能够識别具体年份的软件为例，要做到准确识别年份及判断年份的特征，就需要有效运用数学知识。比如要识别某一年是否是闰年，在计算机编程中就需要确保这一年份同时满足被4、被100与被400整除，且三个条件中被4整除具有最高优先权。但凡整百年份不能满足三项条件中的任何一项，则不能判定其为闰年[2]。而在此之上需要注意的是，计算机编程的逻辑性并不仅仅体现在解决实际问题上，一旦某一程序虽然能够解决实际问题，但自身逻辑性存在误差，就意味着软件本身的逻辑处理能力不足，软件的运行效率也会因此下降。

3.数学知识在计算机建模中的应用

借助计算机进行数学建模的本质，是以数学知识为基础建立仿真模型并加以应用。这种策略经常出现在解决生活实际问题的情况下。当今社会信息技术得到了飞速发展，并催动了大数据、云计算这类新兴信息技术的推广与应用，而这种广泛应用也加速了数学建模在计算机中应用程度的深化。以当今社会车辆油耗的计算为例，通过单纯的数学计算方式往往显得繁琐而复杂，除了要大量反复收集车辆油耗、里程数、发动机效率、路况等信息之外，还要对这些信息进行深层次的加工与分析，才能得出汽车油耗的一般水平，其中任何一个环节出错都可能导致前功尽弃或结果不理想;而应用计算机中的网络信息技术可快速获取车辆不同路况、不同速度下的实际油耗情况，同时也能对比汽车在不同路况中发动机转速的变化，学生只需要在建立建模之后执行数据录入工作，具体的计算分析过程将由建模自行完成。这就在很大程度上降低了人为操作导致失误的概率[3]。同时由于计算机的计算效率及频次远远超过人力水平，因此在计算的精度与准确性上也有了可靠保障。在此之后，学生即可利用数学建模中的统计学及概率学知识对数学建模模型加以检测，通过对不同参数的调整分析模型仿真结果受到的影响，能够在很短时间内有效计算出汽车的油耗，并建立起汽车的油耗模型。但需要注意的是，利用计算机建立数学模型涉及到非常多的内容，其力求最大限度精准的特质也意味着学生需要不断对建模进行完善优化，并确保计算方法与数学关系的正确性，只有这样才能保证建模发挥应有的效果。

结语：

数学这门学科在本质上属于一种基础性学科，且在生产生活的各个领域中都有所应用。不可否认的是计算机技术的发展很大程度上对数学知识有着依赖性，因此要确保高中生能够准确掌握计算机