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文檔簡介

1、 計算機算法中的數(shù)學方法應(yīng)用 斯琴Reference:隨著現(xiàn)代社會計算機技術(shù)和信息技術(shù)的發(fā)展,計算機算法可以說是數(shù)學方法在現(xiàn)實生活中使用的表現(xiàn)之一,人們利用計算機進行大量編程的時候,是需要設(shè)計計算機算法,其主要是以數(shù)學方法作為參考的。并且隨著教育改革的不斷發(fā)展,在數(shù)學基礎(chǔ)教育的時候也不斷地加入了一些邏輯推理的方法和思想,因此本文在分析的過程中主要是對計算機算法中的數(shù)學方法的應(yīng)用進行闡述,希望通過本文的分析可以為計算機算法的發(fā)展提供一些建議和借鑒。Keys:計算機;算法;數(shù)學方法;應(yīng)用;分析研究TP311 :A :1009-3044(2018)11-0267-02隨著現(xiàn)代社會經(jīng)濟的發(fā)展,計算機技

2、術(shù)的從出現(xiàn)開始逐漸獲得了巨大的發(fā)展,在我們的學習的過程中,其實在高中學習的時候就已經(jīng)開始接觸了計算機算法的應(yīng)用,尤其是在高考相關(guān)的題型中有關(guān)于計算機算法的部分,每年都會在選擇題或者是填空題中以流程圖的形式開始出現(xiàn)。除學校之外,在社會中計算機算法并不僅僅是出現(xiàn)在人們考試的過程中,計算機算法廣泛的出現(xiàn)在人們的生活和工作中,例如計算機算法作為基礎(chǔ)出現(xiàn)在計算機編程和程序設(shè)計的過程中,與人們的生活和工作是息息相關(guān)的,不僅如此還為人們的生活和工作帶來了很大的便利,正是由于計算機算法在人們生活中所發(fā)揮的重要作用,因此本文就主要是對計算機算法中數(shù)學方法的應(yīng)用進行分析研究。1 概述隨著現(xiàn)代計算機技術(shù)的發(fā)展,其在

3、人們生活和工作中所發(fā)揮的作用越來越重要,尤其是隨著大數(shù)據(jù)時代和信息時代的到來,計算機技術(shù)越來越受到人們的重視。在我國古代的時候,數(shù)學出現(xiàn)的時候是比較早的,有關(guān)數(shù)學的方法也逐漸的出現(xiàn)在人們的生活中。在我國古代,隨著數(shù)學的發(fā)展,也逐漸出現(xiàn)了相關(guān)的著作,例如九章算術(shù)等。而我們所說的東方數(shù)學其實就是印度的古代數(shù)學和中國的古代數(shù)學。對于中國古代數(shù)學來說,簡單地說其實就是一種數(shù)學算法,隨著我國古代社會的不斷發(fā)展,我國在數(shù)學方面的成就處于世界領(lǐng)先地位,例如勾股定理、圓周率的計算等。隨著我們社會經(jīng)濟的發(fā)展,現(xiàn)代社會已經(jīng)發(fā)展為計算機時代,我國古代的數(shù)學隨著不斷發(fā)展逐漸的發(fā)展為計算機的數(shù)學,我國作為原始的數(shù)學其實

4、就是與計算機相適應(yīng)的最為現(xiàn)代化的數(shù)學。尤其是隨著計算機出現(xiàn)之后,由于計算機在人們的生活中發(fā)揮的作用越來越重要,因此計算機在發(fā)展的過程中就逐漸的與其他的學科形成了緊密的聯(lián)系,尤其是數(shù)學與計算機的緊密結(jié)合,交叉的發(fā)展速度是比較快的。正是由于計算機與其他學科之間出現(xiàn)融合交叉的趨勢,因此計算機算法中數(shù)學方法的應(yīng)用也是比較普遍的,相關(guān)學者對這方面的研究也是比較普遍的,這主要是由于于計算機和數(shù)學的交叉比較多,對這方面的研究比較多,因此這也是推動數(shù)學研究不斷進步的動力。2 數(shù)學方法的特點分析我們對數(shù)學方法進行分析研究就會發(fā)現(xiàn),數(shù)學方法主要是有以下的三個特點,分別是抽象性、邏輯嚴密性和廣泛性。1) 抽象性我們

5、所說的抽象性其實就是在數(shù)學學習的過程中,數(shù)學抽象性的表達其實就是讓數(shù)學方法做到可以將事物的特性不斷的簡化,簡化到僅僅是留有期間的等量關(guān)系和空間存在的形式,這樣是十分方便進行計算和統(tǒng)計,這樣就可以使得數(shù)學方法科學的、合理的解決我們在生活中和工作中遇到的問題。2) 邏輯嚴密性我們所說的邏輯嚴密性其實就是達表達了數(shù)學方法在應(yīng)用的過程中,要使得所有的問題都符合邏輯,其實這在高中學習的過程中是十分常見的,尤其是在學習幾何問題的時候是十分明顯的,而且我們也可以直觀地感受到使用數(shù)學條件是需要有理有據(jù)的同時,還需要符合數(shù)學邏輯,只有這樣我們可以得到一個確切的結(jié)果,這其實也決定了我們在使用數(shù)學方法的同時,是具有

6、可靠性的,沒有邏輯嚴密性就沒有可靠性。3) 廣泛性我們所說的廣泛性其實在高中學習的過程中,我們還不能夠明白地感受到數(shù)學方法的廣泛性,但是如果我們仔細分析就會發(fā)現(xiàn),我們在許多領(lǐng)域都是可以看到數(shù)學的存在,這不僅僅是在我們素看到的教科書中,更多的是表現(xiàn)在許多與數(shù)學方法有關(guān)的領(lǐng)域中,例如心里統(tǒng)計學以及心理測量中。不僅如此還表現(xiàn)在經(jīng)濟學領(lǐng)域中所使用的微積分、線性代數(shù)以及概率統(tǒng)計部分的數(shù)學思想等,從這我們就可以看出,在我們的生活中數(shù)學和數(shù)學方法是無處不在的。3 計算機算法與數(shù)學方法之間的聯(lián)系我們所使用的數(shù)學方法其實主要是抽象的、模型化的分析問題,相關(guān)的方法主要是分析法、綜合法、歸納法以及特殊法等各種各樣的

7、方法。在演算能力和空間想象呢你培養(yǎng)的方面對學生是有著較高的要求。近代數(shù)學的發(fā)展使得數(shù)學實用性的特點更加的突出,我國在實行教育改革之后,在基礎(chǔ)教育階段的數(shù)學課程的教學中也不同程度的加入概率統(tǒng)計、邏輯統(tǒng)計等一些比較簡單的現(xiàn)代數(shù)學思想。我們使用數(shù)學思想和方法統(tǒng)計具體的知識,具體問題的解決,這樣教師在教學的過程中就可以很好的培養(yǎng)和發(fā)展學生的思維方法和思維能力。學生在學生的過程中,掌握計算機算法的思想,其實也是掌握了一種方法,因此我國對信息技術(shù)與數(shù)學教育整合的過程中,是要正確地認識到計算機算法和數(shù)學思維方法整合的重要性,并且在這個過程中還要重視對數(shù)學思維和計算機算法的辨析,不僅如此還需要找準數(shù)學思維和計

8、算機算法之間的結(jié)合點,這樣就能夠?qū)⒂嬎銠C算法和數(shù)學方法有機結(jié)合在一起,然后我們就可以找出適合的軟件,并制定出合理的方案。這樣就能夠通過計算機技術(shù)十分思維發(fā)揮出更好的作用,有效促進了計算機算法和數(shù)學方法的有機整合,促進計算機算法的發(fā)展和進步。4 計算機算法中數(shù)學方法的應(yīng)用1) 遞推歸納思想的應(yīng)用我們所說的遞推和歸納的概念,如果我們僅僅是本文來自于www.ZZ-單純的通過人工的計算,或者是加入的條件過多的話就會使得其非常的繁瑣和復(fù)雜,但是我們在實際計算的過程中,也就是在計算機算法中的應(yīng)用就可以使用簡化的計算,可以將一些簡單的語句條件輸入到計算機程序中,如果與程序完成計算就會十分的方便和便捷。例如我

9、們在高中數(shù)學考試的過程中,是會經(jīng)??吹綌?shù)列的公式,像這樣的公式,不管是等差數(shù)列或者是等比數(shù)列,有或者是兩者的結(jié)合,我們都是可以使用計算機程序快速的計算本文來自于wwW.Zz-news.Com出結(jié)果,雖然在數(shù)學考試的過程中,我們是要使用計算方法和相關(guān)的公式來進行答題,而遞推歸納思想在計算機算法中的應(yīng)用就僅僅只是一種快速得出結(jié)果的簡化工具。2) 循環(huán)思想的應(yīng)用我們在高中數(shù)學學習的過程中,尤其是在高中數(shù)學教材內(nèi)容中,我們可以看到循環(huán)思想這個模塊是高考學習的難點和重點,也就是我么所說的數(shù)列求和、輾轉(zhuǎn)相除等方面。我們在計算機中是可以通過代碼形勢設(shè)定出一個程序來解決這類比較復(fù)雜的問題,雖然這方面的內(nèi)容在考

10、試的過程中并不會具體的涉及,但是我們在這個過程中是可以通過代碼輸入完成后設(shè)定的相關(guān)程序,這樣就可以代替我們完成之后所有數(shù)的重復(fù)計算,我們僅僅是通過輸入相關(guān)的內(nèi)容就可以得到結(jié)果,使得的方便,這樣就大大方便了人們對這一類數(shù)學運算的計算,節(jié)省了人們在解決這類問題時所花費的時間和精力。3) 比較分析法的應(yīng)用除了教材之外的內(nèi)容,我們根據(jù)計算機算法中數(shù)學應(yīng)用了解到一些程序員在設(shè)計計算機算法的時候,對于算法這個方面的分析還需要結(jié)合時間和空間來進行分析研究,我們首先是需要對其存在的復(fù)雜程度進行深入的分析和研究,然后就需要在這個基礎(chǔ)上結(jié)合計算機算法時間和計算理念,分析我們在解決這類問題的時候應(yīng)該使用哪種算法來進

11、行計算,并且還需要對使用的幾種算法進行分析研究,比較分析哪一種算法是最好的。我們在綜合比較的過程中,數(shù)學方法是可以有效地將算法的每部分離出來并進行具體的分析研究,然后使用數(shù)學方法的邏輯嚴密性對其進行嚴密的檢查和對比計算。雖然在實際項目研發(fā)的過程中,有的時候我們是不能夠?qū)⑵渥鳛橛行У恼撟C和合理推斷,因此專家為了解決這方面的問題,或者是方便的展示計算機算法的一些性能的指標,所以在一般情況下是可以按照要求,配置一個近似表達其性能的方式。而且我們對計算機算法進行分析就會發(fā)現(xiàn),計算機算法中對數(shù)學方法的比較分析主要是根據(jù)對同類數(shù)據(jù)的處理方式、將實際運行計算的時候大大縮短,并且還將原本復(fù)雜的算法不斷的簡化,

12、這樣就能夠選擇出最合適現(xiàn)在的計算機算法的數(shù)學方法,不斷的提高其運行的效率和計算的速度,促進計算機算法的發(fā)展和進步。4)動態(tài)規(guī)劃算法的應(yīng)用在數(shù)學課程學習的過程中,其中存在的許多問題是可以使用程序設(shè)計思維和方法來解決的。而我們所說的數(shù)學方法其實就是解決數(shù)學問題的途徑和相關(guān)步驟,由于數(shù)學方法是計算學科中最為根本的方法。從理論上來說,凡是可以使用計算機處理的問題都是可以轉(zhuǎn)化為一個數(shù)學問題的,也就是說,就是計算機解題的過程。我們在這個過程中,無論是形成解題思路還是編寫相關(guān)的程序,其實都是實施某一種算法,其中動態(tài)規(guī)劃法就是其中的一種。我么所說的動態(tài)規(guī)劃法其實就是動態(tài)規(guī)劃處理問題的一個多階段決策問題,一般都是從初始狀態(tài)開始的,然后通過對中間階段決策的選擇,達到了結(jié)束的狀態(tài),這樣這些相關(guān)的決策就形成了一個決策序列,不僅如此同時還完成 整個過程的一條活動路線。5 結(jié)束語隨著現(xiàn)代社會的發(fā)展,計算機越來越向智能化的趨勢發(fā)展,但是自己算計發(fā)展的出路仍然是對數(shù)學算法和數(shù)學的機械化,而數(shù)學方法則是其在計算機算法中的合理利用,因此本文就主要是針對計算機算法中數(shù)學方法的應(yīng)用進行分析研究,希望通過本文的闡述可以為計算機算法的發(fā)展提供一些建議和借鑒

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