1.5 计算机的应用领域

随着科学技术的发展，计算机的应用已渗透到社会的各个领域，正在改变着传统的工作、学习和生活方式，推动着社会的发展。

（1）科学计算。

科学计算是指利用计算机来完成科学研究和工程技术中提出的数学问题的计算，是计算机最早、最重要的应用领域。以天气预报为例，如果用人工计算，预报一天的天气情况需要计算几个星期，这就失去了时效性；改用高性能的计算机系统，取得10天的预报数据只需要计算数分钟，这就使中长期天气预报成为可能。目前随着计算机性能的提高，天气预报更加准确，大大减少了各种自然灾害给人类造成的损失。

（2）自动控制。

自动控制（又称实时控制或过程控制）是指使用计算机及时采集数据，对数据进行分析，并根据分析结果选择最佳方案从而对过程进行控制。军事上，常使用计算机控制导弹等武器的发射与导航，自动修正导弹在飞行中的航向。军事领域在武器系统中大量使用的嵌入式计算机，其实就是配有执行机构的实时控制系统。为了提高这类实时控制软件的质量，美国国防部还专门研制了一种通用的高级语言——Ada语言。在汽车工业方面，利用计算机控制机床和整条装配流水线，可以实现精度要求高、形状复杂的零件加工自动化，甚至使整个车间或工厂实现自动化。计算机技术与通信技术结合，可以实现遥控和遥测，如控制远距离的输油、输气等。

（3）数据处理。

数据处理是对各种数据进行收集、存储、整理、分类、统计、加工、利用、传播等一系列活动的统称。早在20世纪50年代，人们就开始把登记、统计账目等单调的事务性工作交给计算机处理。60年代初期，银行、企业和政府机关纷纷用计算机来处理账册、管理仓库或统计报表，从数据的收集、存储、整理到检索统计，应用范围日益扩大，很快就超过了科学计算，成为计算机最大的应用领域。直到今天，数据处理在所有计算机应用中仍稳居第一位，耗费的机时大约占到全部应用的2/3。目前银行、航空与铁路运输的管理都是使用计算机网络，许多航空公司已经使用电子机票。

（4）网络通信。

计算机技术与现代通信技术的结合构成了计算机网络通信系统。广义上的网络通信系统不仅包括计算机组成的网络，还包括各种无线通话系统、卫星通信系统等。计算机网络通信系统最常见的应用方式有上网浏览信息、参加网络视频会议、在网络上发布信息、收发电子邮件、手机通话、利用全球卫星定位系统（global position satellite, GPS）导航等。

（5）辅助设计。

计算机辅助设计是计算机系统辅助设计人员进行工程或产品设计，以实现最佳设计效果的一种技术，目前已广泛地应用于飞机、汽车、机械、电子、建筑和轻工等领域。例如，在建筑设计过程中，可以利用CAD技术进行力学计算、结构计算、绘制图纸等，这样不但提高了设计速度，而且可以大大提高了设计质量。

（6）教育培训。

计算机辅助教学（computer aided instruction, CAI）、校园网、远程教育正改变着传统教学模式，构建着全新的立体化教学环境。学生不仅可以跨院校、跨地区地接受教育，而且可以选择授课教师和内容，进行自主学习、终身学习。构建“学习型社会”不再是一种理念，已经变为现实。

（7）电子商务。

电子商务就是利用计算机、网络和远程通信技术，实现整个商务（买卖）过程中的电子化、数字化和网络化。人们不再是面对面地看着实实在在的货物，靠纸介质单据（包括现金）进行交易（买卖），而是通过网络和网上琳琅满目的商品信息、完善的物流配送系统和方便安全的资金结算系统进行交易（买卖）。

（8）电子政务。

电子政务就是政府机构应用现代信息和通信技术，将管理和服务通过网络技术进行集成，在互联网上实现政府组织结构和工作流程的优化重组，超越时间、空间及部门之间的分隔限制，向社会提供优质、全方位、规范、透明、符合国际水准的管理和服务。电子政务是实现政务公开、提高效率、科学决策、改进和完善服务职能的重要手段。以电子政务为核心的政府信息化是推动我国国民经济信息化的关键。

（9）促进人文科学的发展。

从发展历程上看，信息技术侧重于自然科学各个领域的相关技术，但是在现代信息社会，信息技术与人文科学的融合更加明显。计算机技术的应用使得人文科学的相关研究有了更先进的工具和手段。例如，作家利用计算机进行创作，利用网络发表作品；设计师利用计算机来设计动画和实现影视特技；图书馆实现了电子图书；社会调查则可以通过网络来获得数据，并使用软件对数据进行快速处理。

（10）休闲娱乐。

计算机不仅可以用来上网浏览、聊天、发邮件，还可以用来收看有线电视，并把电视节目录下来，慢慢欣赏。计算机网络游戏早已为大家所熟悉，虚拟现实的游戏使人们有更强的参与感。电影院、剧场中计算机控制的舞台、灯光、音乐为人们营造出更加舒适的观看效果。计算机的应用和普及极大地丰富了人们的休闲娱乐。