计算机及应用——中山大学

计算机及应用
 

        计算机应用是研究计算机应用于各个领域的理论、方法、技术和系统等，是计算机学科与其他学科相结合的边缘学科 ，是计算机学科的组成部分。计算机应用分为数值计算和非数值应用两大领域。非数值应用又包括数据处理、知识处理，例如信息系统、工厂自动化、深圳继教自动化、家庭自动化 、专家系统、模式识别、机器翻译等领域。

 计算机及应用发展历程

 　　
    1.40年代中期至50年代末
    计算机应用主要是科学计算、工程设计等数值应用，这一阶段使用第一代电子管计算机（数字机和模拟机），硬件体积庞大，运算速度慢，系统维护需要较高的技术，软件尚未形成系统，应用程序编制耗费大量人力。主要应用于国防尖端武器的研制、生产和使用。
    2.50年代末至60年代末
    开始向非数值应用方面发展。这一阶段使用第二代晶体管计算机,除继续用于科学计算外，主要用于数据处理、工商业事务处理、企业信息管理。60年代后期出现小型机后，硬件逐步形成系列，接口设备和外围设备品种增多，组块式的软件设计使软件的编制趋于工程化，并应用于生产过程的实时控制。
    3.70年代
    计算机应用普及到社会经济更多的领域。第三代集成电路计算机具有良好的性能价格比和可靠性，它促进了计算机的推广应用。随着微处理机的迅速发展，计算机广泛应用于工业、农业、文化教育、卫生保健、服务行业、社会公用事业等。家用电器采用微处理机后使计算机应用深入到家庭生活和娱乐之中。计算机技术与通信技术的结合，使计算机网络得到发展。信息服务业的兴起使社会信息资源得到更广泛的利用。 　　
 

 应用领域

 　　
    1.科学计算（或称为数值计算）
    早期的计算机主要用于科学计算。目前，科学计算仍然是计算机应用的一个重要领域。如高能物理、工程设计、地震预测、气象预报、航天技术等。由于计算机具有高运算速度和精度以及逻辑判断能力，因此出现了计算力学、计算物理、计算化学、生物控制论等新的学科。
    2.过程检测与控制
    利用计算机对工业生产过程中的某些信号自动进行检测，并把检测到的数据存入计算机，再根据需要对这些数据进行处理，这样的系统称为计算机检测系统。特别是仪器仪表引进计算机技术后所构成的智能化仪器仪表，将工业自动化推向了一个更高的水平。
    3.信息管理（数据处理）
    信息管理是目前计算机应用最广泛的一个领域。利用计算机来加工、管理与操作任何形式的数据资料，如企业管理、物资管理、报表统计、帐目计算、信息情报检索等。近年来，国内许多机构纷纷建设自己的管理信息系统（MIS）；生产企业也开始采用制造资源规划软件（MRP），商业流通领域则逐步使用电子信息交换系统（EDI），即所谓无纸贸易。
    4.计算机辅助系统
    计算机辅助设计、制造、测试（CAD/CAM/CAT）。用计算机辅助进行工程设计、产品制造、性能测试。②办公自动化：用计算机处理各种业务、商务；处理数据报表文件；进行各类办公业务的统计、分析和辅助决策。③经济管理：国民经济管理，公司企业经济信息管理，计划与规划，分析统计，预测，决策；物资、财务、劳资、人事等管理。④情报检索：图书资料、历史档案、科技资源、环境等信息检索自动化；建立各种信息系统。⑤自动控制：工业生产过程综合自动化，工艺过程最优控制，武器控制，通信控制，交通信号控制。⑥模式识别：应用计算机对一组事件或过程进行鉴别和分类，它们可以是文字、声音、图像等具体对象，也可以是状态、程度等抽象对象。
    5.人工智能。
    开发一些具有人类某些智能的应用系统，如计算机推理、智能学习系统、专家系统、机器人等，帮助人们学习和完成某些推理工作。
 　　
 

 应用系统开发
 　　

      1.巨型化
      巨型化是指计算机的运算速度更高、存储容量更大、功能更强。目前正在研制的巨型计算机其运算速度可达每秒百亿次。
      2.微型化
      微型计算机已进入仪器、仪表、家用电器等小型仪器设备中，同时也作为工业控制过程的心脏，使仪器设备实现“智能化”。随着微电子技术的进一步发展，笔记本型、掌上型等微型计算机必将以更优的性能价格比受到人们的欢迎。
      3.网络化
      随着计算机应用的深入，特别是家用计算机越来越普及，一方面希望众多用户能共享信息资源，另一方面也希望各计算机之间能互相传递信息进行通信。计算机网络是现代通信技术与计算机技术相结合的产物。计算机网络己在现代企业的管理中发挥着越来越重要的作用，如银行系统、商业系统、交通运输系统等。
      4.智能化
      计算机人工智能的研究是建立在现代科学基础之上。智能化是计算机发展的一个重要方向，新一代计算机，将可以模拟人的感觉行为和思维过程的机理，进行“看”、“听”、“说”、“想”、“做”，具有逻辑推理、学习与证明的能力。
 　　
 

 意义

 　　
       计算机科学与技术的各门学科相结合，改进了研究工具和研究方法，促进了各门学科的发展。过去，人们主要通过实验和理论两种途径进行科学技术研究。现在，计算和模拟已成为研究工作的第三条途径。
       计算机与有关的实验观测仪器相结合，可对实验数据进行现场记录、整理、加工、分析和绘制图表，显著地提高实验工作的质量和效率。计算机辅助设计已成为工程设计优质化、自动化的重要手段。在理论研究方面，计算机是人类大脑的延伸，可代替人脑的若干功能并加以强化。古老的数学靠纸和笔运算，现在计算机成了新的工具，数学定理证明之类的繁重脑力劳动，已可能由计算机来完成或部分完成。
       计算和模拟作为一种新的研究手段，常使一些学科衍生出新的分支学科。例如，空气动力学、气象学、弹性结构力学和应用分析等所面临的“计算障碍”，在有了高速计算机和有关的计算方法之后开始有所突破，并衍生出计算空气动力学、气象数值预报等边缘分支学科。利用计算机进行定量研究，不仅在自然科学中发挥了重大的作用，在社会科学和人文学科中也是如此。例如，在人口普查、社会调查和自然语言研究方面，计算机就是一种很得力的工具。
       计算机在各行各业中的广泛应用，常常产生显著的经济效益和社会效益，从而引起产业结构、产品结构、经营管理和服务方式等方面的重大变革。在产业结构中已出观了计算机制造业和计算机服务业，以及知识产业等新的行业。
       计算机应用，具备计算机硬件技术能力、软件技术能力、8位、32位嵌入式微计算机系统应用能力以及良好的工程技术能力的复合型人才。主要课程：C系列语言程序设计、计算机网络基础、电路与电子技术、单片机原理与应用、传感器技术、控制工程基础、可视化编程技术、Linux操作系统、接口技术等。学生毕业后可在工业测控装置制造企业，民用电子制造各类企业从事嵌入式系统的软、硬件开发工作，也可以从事工业测控装置，民用各类智能电器的维修工作。
       计算机还是人们的学习工具和生活工具。借助家用计算机、个人计算机、计算机网、数据库系统和各种终端设备，人们可以学习各种课程，获取各种情报和知识，处理各种生活事务(如订票、购物、存取款等)，甚至可以居家办公。越来越多的人的工作、学习和生活中将与计算机发生直接的或间接的联系。普及计算机教育已成为一个重要的问题。
       总之，计算机的发展和应用已不仅是一种科学的技术现象而且是一种政治、经济、军事和社会现象。
 　　
 

 发展前景

 　　
       “十.五”期间，北京，上海，广东等地信息化试点经验将进一步推广,在科学发展观的引领下，将建成若干信息化示范省市、地区、城市社区及乡镇，2010年全国各地区、中小城市信息化将会快速发展。社会公用事业，公共服务等公共领域信息化步伐加快。文教卫生，社会保险，社会治安，公共交通，供水供暖供电系统，社区服务等公共领域将广泛应用信息技术，金字系列重点应用工程与数字奥运会胜利完成,社会公共领域信息化水平将上一个新台阶，为人民群众衣食住行提供良好的环境和服务信息技术进入家庭，推进家庭信息化的发展。智能建筑、小区逐步推广，电话、手机、信息家电、家用电脑进一步普及，使信息技术大量进入家庭及个人生活，推动了家庭信息化的发展。全国家庭电脑普及率5年将达8－10%，城市家庭电脑普及率达20-30%，2010全国家庭电脑普及率将达15－20%，城市家庭电脑普及率达40-50%，信息家电数字化、智能化、家庭影院、居家办公将逐步普及,家庭信息化的发展将大大提高生活质量。
 　　
 

 培养目标

 　　
       本专业培养德、智、体全面发展，具有计算机应用技术的基础理论知识，具备计算机及相关设备的维护与维修、行业应用软件、平面图像处理、广告设计制作、动画制作、计算机网络及网站建设与管理、数据库管理与维护等应用能力和操作能力的高等技术应用性人才。