1.4.2 计算机应用

由于计算机的高速性和准确性及采用数字化编码方式，为计算机的广泛应用奠定了基础。计算机诞生60多年来，计算机应用的发展大致可以分成三个阶段。计算机出现初期（20世纪50年代初到末）为第一阶段，这时计算机所处理的大都是科学计算和工程计算问题，计算量大，而数据量相对较小，应用方式采用批处理方式，使用人员也只是一些经过训练的专家。20世纪50年代末到20世纪70年代初为第二阶段。这时计算机开始在企业中应用，数据处理问题日益增多，这类问题数据量大，输入/输出繁琐，计算量相对较小，致使运算部件经常处于空闲状态，为使昂贵的计算机资源得以充分利用，以提高计算机使用效率，应用方式出现了分时处理方式和交互作用方式。使用人员普遍采用高级语言，解题环境得以改善，利用计算机的解题水平显著提高。20世纪70年代微型机的出现与20世纪80年代微型机的大发展，计算机应用进入了第三个阶段。这时，计算机得以进入各行各业和千家万户，大大加速了计算机的普及与应用，出现了个人计算方式。20世纪90年代以来，计算机网络蓬勃发展，特别是Internet的出现，大量计算机连入网中，扩展和加速了信息的流通，增强了社会的协调与协作能力，使计算机应用方式向分布式和集群式计算发展。

计算机在各个领域的应用所处理的对象无非是数值、文字、图形、图像、声音、视频等多种形式的数据信息媒体，由于信息的多元化，在应用计算机时需要运用一系列的原理、技术和方法，进行数据的采集、管理，建立计算机内部模型，并对其进行处理，再以适当的形式表示处理的结果，这些技术统称为计算机应用技术或信息处理技术。概括起来，计算机信息处理技术包括了对各种信息媒体的获取、表示、加工与表现方法和技术，大致有以下几方面内容。

1．语言与文字处理

语言与文字是人类文化交流的最主要工具，它们的处理技术直接影响计算机在各个领域的应用及社会的信息化进程。其主要内容包括语言与文字在计算机内部的编码表示法，输入与输出方法，文档的编辑排版，文字和语言的自动识别与合成，以及自然语言的理解和机器翻译等。对于中国、日本、韩国等采用东方文字（汉字）的国家，汉字的计算机内部编码、汉字的输入/输出、软件的汉化等技术，经过20世纪70年代以来几十年的努力，已取得了突破性的进展。中文文字处理、电子出版印刷、中文全文信息检索、印刷体与手写体汉字识别、中文语音识别和合成、中外文机器翻译等方面成果斐然，对推动计算机在我国等东方文字国家的应用起到了非常积极的作用。

2．计算机图形学与数字图像处理

图形与图像表达使人一目了然，它是人们认识世界的主要媒体之一。因此计算机图形学与数字图像处理技术始终是计算机应用技术中的重点研究领域之一。计算机图形学研究如何在计算机内建立真实物体或虚拟物体的模型，并通过图形设备将这些模型转化为可视的二维或三维图形。其关键技术有造型技术、人机交互技术、彩色生成与处理、真实感图形生成、动画绘制及科学计算可视化等。而数字图像处理研究如何将受损或退化的图像进行处理，使其得到增强、复原或重建，或从中提取有用的二维或三维特征信息。图形学与图像处理的目标与输入/输出刚好相反，但近年来随着多媒体技术的发展，使两者相互渗透，其结合日趋紧密。

3．多媒体技术

多媒体技术是计算机对文本、图形、图像、声音、动画及视频信息进行综合处理，建立有机联系，并集成为一个交互性很强的系统的一门技术。其研究内容包括多媒体信息的计算机内部编码表示、输入/输出的软/硬件控制、软件管理及数据操作的基本环境及为应用创作人员提供有效的非语言化的编程工具和环境等。

4．计算机辅助技术

计算机作为一个有效的工具，可以在设计、生产、教学等过程中进行辅助性的工作，以充分发挥人的创造力，提高效率，降低成本。该技术应用十分广泛，其中主要有计算机辅助设计（CAD）、计算机辅助制造（CAM）、计算机辅助工程（CAE）和计算机辅助教学（CAI）等。

5．计算机信息系统

计算机信息系统是由人、计算机和管理规则等组成，以采集、加工、维护和使用信息为主要功能的人机系统。它在金融、交通、制造等各个部门应用十分广泛。该系统一般以数据库管理系统为核心，以其他软件和网络系统为支撑环境，而用户则通过专门的人机交互界面，进行数据的查询、修改等操作，并实现统计分析、规划、决策等功能。目前该系统正向系统集成化、结构分布化、信息多元化、功能智能化等方向发展。

6．计算机控制

计算机控制是计算机用于生产、实验或在类似的过程中进行操作控制的过程和技术。它通过不断采集被控对象的各种状态信息，由计算机按照被控对象模型和一定的控制策略实时地计算和处理后，作为控制信息去推动被控机构，使被控对象自动地、精确地按照预定的规律运行。计算机控制能有效地提高产品质量和数量，降低材耗和能耗，改善劳动条件和提高操作安全性。

随着计算机技术的发展，计算机应用技术从最初的数值计算已逐渐渗透到人类活动的各个领域，其服务的对象从面向专业人员扩展到面向大众、面向社会。计算机应用系统也由最初的单机系统向集成化、网络化、智能化的方向发展。反过来，也正由于计算机应用的需要，推动了计算机技术的不断创新与发展。