1.應(yīng)用于科學(xué)計算在近代科學(xué)技術(shù)工作中,科學(xué)計算問題是大量的和復(fù)雜的,利用計算機的高速性、大存儲容 量和連續(xù)運算的能力,實現(xiàn)人工無法實現(xiàn)的各種科學(xué)計算問題,例如,高層建筑的結(jié)構(gòu)力學(xué)分析,薄板理論計算,光路系統(tǒng)的數(shù)學(xué)分析等各種數(shù)學(xué)和物理問題的科學(xué) 計算,都需要計算機來做得力助手。由于計算機強大的解題能力,大大改變了工程設(shè)計和產(chǎn)品設(shè)計的面貌。很多設(shè)計,在過去由于計算工作量十分龐大而無法進行或 只能采用粗略近似的算法。使用計算機之后,由于運算速度可以提高成千上萬倍,過去人工計算需要以年或10年為單位才能完成的工作,現(xiàn)在閑幾天、幾小時,甚 至幾分鐘就可以得到十分滿意印結(jié)果。從而也就可以采用更精確的算法,對不同計算方案進行比較,以獲得最佳方案。
2.應(yīng)用于數(shù)據(jù)處理
所謂數(shù)據(jù)處理系指企業(yè)管理、會計、統(tǒng)計、生物化學(xué)分析、醫(yī)學(xué)、資料管理和試驗資料整理等計算方法,以及數(shù)據(jù)加工、合并、分類等方面的工作。數(shù)據(jù)處理是計算機應(yīng)用十分重要的一個方面,據(jù)統(tǒng)計,用于數(shù)據(jù)處理的計算機在所有應(yīng)用方面是占比例最大的。
3.自動控制方面的應(yīng)用
利用計算機實現(xiàn)單個或整個生產(chǎn)過程的控制,不僅可以大大提高自動化水平、減輕勞動強度,而且可以提高控制的準(zhǔn)確性、提高產(chǎn)品質(zhì)量以及成品合格率。因此, 近年來在機械、冶金、石油化工、電力、建筑以及輕工業(yè)等各個部門已得到十分廣泛的應(yīng)用,并且獲得了非常好的效果。比如,在機械工業(yè)方面,用計算機控制機 床、控制整個生產(chǎn)線以至控制整個車間和整個工廠,不僅可以實現(xiàn)精度要求高、形狀復(fù)雜的零件加工自動化,而且可以使整個生產(chǎn)線,整個車間甚至整個工廠實現(xiàn)全 盤自動化。又如在石油化工工業(yè)方面,可對液面高度、溫度、壓力、流量和對液體、氣體的化學(xué)成分等工藝參數(shù)進行過程控制,也可實現(xiàn)整個車間,甚至整個工廠的 生產(chǎn)過程控制,可以實現(xiàn)無人化工廠。
4.計算機輔助設(shè)計、輔助制造和輔助測試
計算機輔助設(shè)計(CAD),就是用 計算機來幫助設(shè)計人員進行設(shè)計。例如,在計算機的設(shè)計過程中,可以使用CAD技術(shù)進行體系模擬、邏輯模擬、插件劃分、自動布線等,從而大大提高了設(shè)計工作 的自動化程度。又如,在建筑設(shè)計過程中,可以使用CAD技術(shù)進行力學(xué)計算、結(jié)構(gòu)設(shè)計、繪制建筑圖紙等,這不但提高了設(shè)計速度,而且可以大大提高設(shè)計質(zhì)量。
計算機輔助制造(CAM),就是用計算機來進行生產(chǎn)設(shè)備的管理、控制和操作的過程。例如,在產(chǎn)品的制造過程中,應(yīng)用計算機來控制機器的運行處理生產(chǎn)過程 中所需要的數(shù)據(jù),控制和處理材料的流動以及對產(chǎn)品進行測試和檢驗等。在生產(chǎn)過程中,使用CAM技術(shù)能提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低成本、縮短生產(chǎn)周期、改善勞動條 件。
計算機輔助測試(CAT),就是利用計算機進行產(chǎn)品測試、例如,在生產(chǎn)大規(guī)模集成電路的過程中,由于電路復(fù)雜,用人工測試往往比 較困難,不但效率低,而且容易損壞產(chǎn)品,而利用計算機進行測試,就可以自動地測試集成電路的各種交、直流參數(shù),邏輯關(guān)系,并且可以實現(xiàn)產(chǎn)品的分類和篩選。
5.系統(tǒng)仿真
所謂系統(tǒng)仿真,就是利用模型來模仿真實系統(tǒng)的技術(shù)。為實現(xiàn)系統(tǒng)仿真,首先要建立一個數(shù)學(xué)模型,再應(yīng)用一些數(shù)值計算方法把數(shù)學(xué)模型變換成可以直接在計算機 中運行的仿真模型。通過對模型的試驗,便可以了解實際系統(tǒng)(或過程)在各種內(nèi)、外因素變化的條件下,其性能的變化規(guī)律。例如,可以將反映自動控制系統(tǒng)的數(shù) 學(xué)模型選入計算機,利用計算機來研究自動控制系統(tǒng)的運行朋律等。
總之,計算機和其他機械相比,其最大的不同之處存于,它能代替一部分 特定的腦力勞動,從而大大提高了自動化水平。計算機所產(chǎn)生的影響,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了蒸汽機和電的出現(xiàn)所帶來的影響。人類把更多的人腦的機械思維活動交給計算機去 做,而集中更多的精力用于從事更高級的創(chuàng)造性勞動。