信息時代下的應用數學的幾點思考

【摘 要】就目前的發(fā)展情況來看，應用數學主要應用在四個領域中，分別是網絡技術，圖像處理及模式識別，數據加密以及數據挖掘，在這些領域里，它帶動我們信息化的時代向更好的方向邁進。本文就通過對其具體應用領域及作用的描述，表明在信息化時代中應用數學知識的重要性。

【關鍵詞】信息化 應用數學 數據處理 發(fā)展

一、引言

人類社會的發(fā)展，從古自今，共經歷了三個時代，首先就是原始的傳統(tǒng)農耕時代，大家都過著自給自足的生活，平靜無波；到了下一個階段，也就是以大型機械設備為代表的工業(yè)時代，機械的應用，取代了之前大部分的人力，生產效率也有了較大的提升；轉而到了現(xiàn)代，人類進入了一個科技水平不斷發(fā)展的信息時代，也就是以我們常說的計算機網絡技術為主要代表的。在這一時期，人們都通過數字化及現(xiàn)代化的設備或方式在進行著彼此之間的人際交往，而在信息時代，應用數學是以工具技術的身份或者說是一種文化藝術的身份出現(xiàn)的，而且應用數學本身就具有一種強大的社會推動力以及良好的社會核心價值。它在各個的研究領域以及生產領域都有很多的應用，并在其中起著至關重要的作用。

二、應用數學的利用方向

就目前的發(fā)展情況來看，應用數學主要應用在四個領域中，在這些領域里，它帶動我們信息化的時代向更好的方向邁進。下面就針對這四種領域的應用數學利用情況進行詳細的介紹。

（一）網絡技術。由于信息化社會的發(fā)展，以及網絡技術的不斷進步，使得現(xiàn)在的網絡運行規(guī)模正在逐步擴大，隨之而來的就是網絡結構的復雜性，各種因素都交錯在一起，真的成就了一張巨型的“網”?？梢院敛豢鋸埖恼f，信息化的不斷發(fā)展是不可能離開網絡技術的進步的，是網絡給了它發(fā)展的技術支持與平臺。在這種復雜的環(huán)境下，必須找出高效的方法來解決能耗不斷變大，工作效率變慢，整體效用變小的種種問題。所以，通過對新模型的建立，將應用數學的理論利用進來，這給問題的快速解決提供了最佳的途徑。舉個例子來說，可以在網絡中增加無線的傳感裝置，應用網絡中的節(jié)點能量信息與位置的信息對拓撲的結構進行改良，實現(xiàn)網絡的優(yōu)化?？偨Y起來說，就是在網絡技術中利用應用數學的知識，對大量的信息進行最基本的判斷，可以通過合理的假設，運用相應的幾何知識，針對網絡中遇到的問題進行數學建模，從而解決網絡傳輸速度緩慢，效率低下等技術難題，實現(xiàn)信息技術基礎設施的優(yōu)化。

（二）圖像處理及模式識別。運用計算機對一個事件或者是一個過程進行的鑒別與分類就是模式識別，具體的事件可以是文字，圖像，甚至還包括聲音等這些具體的東西，也可以是些程序或者形態(tài)等抽象的東西。由于信息化的發(fā)展，信息的數量開始呈幾何級的增長，也就是常說的信息大爆炸，但是如何將這些數字化的東西轉變?yōu)橛袑嶋H意義的信息成為了關鍵，這種轉變的方法也是圖像的處理與模式的識別中一個重要的應用。對于模式的識別，可以采用統(tǒng)計模式，模糊模式，人工的神經網絡模式以及句法結構的模式等方法。這些方法中應用的都是數學工具，通過將識別的對象進行數字化，抽象化以及特征化的處理之后，利用函數功能將這些信息分類。對于不同的問題，就要應用不同的解決方法，目前來說還不存在一種通用的方法來解決所有的識別問題。這也是以后我們需要做出努力的地方。

（三）數據加密及認證。由于科技的發(fā)展，每個人都會有自己的秘密，尤其是在軍事，政治上的秘密十分重要，必須應用最保險的方式對信息進行保護。這時就可以應用數字編碼的形式來對文件進行加密，按照某種既定的算法，將文件的具體內容轉換成一定的數字編碼，只有擁有密鑰的人才能破解，所以這種方式的安全性非常高。目前市面上存在的各種加密與鑒別技術所利用的都是應用數學中的內容，就當今的網絡而言，若是沒有這種技術的支持，重要的數據信息就會被別人惡意竊取，帶來的后果將是很難彌補的。應用數學給數據加密技術提供了基礎的算法，并隨著社會的不斷發(fā)展，信息化程度的加快，這種應用還會進行更多的創(chuàng)新。

（四）數據挖掘。在大量的，不規(guī)范的，嘈雜的，模糊的信息中找出其中隱含的重要信息的過程，就被稱為數據挖掘。在數據挖掘中常用的應用數學方法中包括概率論，統(tǒng)計分析，歸納處理，聚類分析，決策樹等相關知識。數據挖掘的作用主要體現(xiàn)在對信息的再生和利用的情況上，是對信息數據的深層次加工的一種自動化技術。隨著時代的發(fā)展，對應用數學的應用范圍也在不斷的擴大，新的模型和方法也在不斷的涌現(xiàn)，對商業(yè)的輔助作用最為明顯。

三、作用與效果

（一）擴大信息化的利用范圍。目前，我國的各行各業(yè)都已經初步完成了信息化的建設，而應用數學也在這種信息化的建設中占據了舉足輕重的地位，通過對應用數學知識的利用，將信息化的范圍擴大了，也保障了信息系統(tǒng)的工作效率，最大限度的滿足了用戶對信息數據的需求，為很多重要的領域都提供了幫助，對現(xiàn)有的技術給予了支持與優(yōu)化。

（二）提高信息化的價值。在信息系統(tǒng)中的數據庫技術成熟發(fā)展的今天，信息量還在不斷的擴大，急劇的增長，面對這些混亂的無序的數據信息，急切需要一種有效的新技術或者新方法對其進行處理，所以上述的數據挖掘技術也就應運而生了，在一定的程度上極大的推進了信息化的發(fā)展，并提高了對信息的利用價值，從雜亂無章的數據中提取出用戶需要的信息變得更加有效和快捷，給所有人都帶來了方便。

（三）信息化推動應用數學的發(fā)展。在應用數學推進信息化發(fā)展的同時，信息化本身也在反作用于應用數學，在解決相關問題時，可以及時的發(fā)現(xiàn)應用數學在實際應用中的缺陷，并反復對其進行推敲試驗等，直至找出最佳的方法，所以，也在一定程度上完善了自己的知識體系，得到新的發(fā)展與進步。另一方面，信息化也為應用數學提供了新的工具與載體，并不斷改善著它的利用方法和研究范圍。二者之間可以做到互利互惠，達到了最好的雙贏結果。

四、總結

通過以上的論述，可以明確了解信息化與應用數學之間的緊密作用，隨著我國應用數學的不斷進步，用它來解決的實際問題會越來越多，在未來，應用數學不僅要繼續(xù)協(xié)助以上四大領域的發(fā)展，還會促進我國信息化在全球發(fā)展中的地位提升，為中國早日實現(xiàn)發(fā)展的戰(zhàn)略目標提供強有力的支撐。

參考文獻：

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