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計(jì)算機(jī)學(xué)科發(fā)展中離散數(shù)學(xué)的作用與運(yùn)用
離散數(shù)學(xué)是一種數(shù)學(xué)工具，在計(jì)算機(jī)發(fā)展與學(xué)科的研究中起著至關(guān)重要的作用，下面是小編搜集整理的一篇相關(guān)論文范文，歡迎閱讀借鑒。
在數(shù)學(xué)中適合用于離散對(duì)象的部分知識(shí)屬于離散數(shù)學(xué)內(nèi)容，離散主要指的是不同的不連接在一起的元素。離散數(shù)學(xué)具有獨(dú)特的特點(diǎn)，比較重視可行性問(wèn)題的研究，需要通過(guò)證明一個(gè)問(wèn)題解的存在性，并找出該問(wèn)題解的步驟，但是步驟是有限的且有規(guī)則的。在計(jì)算機(jī)學(xué)科中，離散數(shù)學(xué)逐漸成為其基本數(shù)學(xué)工具，由于計(jì)算機(jī)屬于一個(gè)離散結(jié)構(gòu)，其研究對(duì)象均為離散形式，因此，需要離散數(shù)學(xué)知識(shí)的支持，以便促進(jìn)計(jì)算機(jī)學(xué)科的發(fā)展。
一、離散數(shù)學(xué)在計(jì)算機(jī)學(xué)科中的作用
離散數(shù)學(xué)是一種數(shù)學(xué)工具，在計(jì)算機(jī)發(fā)展與學(xué)科的研究中起著至關(guān)重要的作用。可以利用離散數(shù)學(xué)中的自動(dòng)機(jī)理論來(lái)研究形式語(yǔ)言，通過(guò)謂詞演算內(nèi)容來(lái)對(duì)程序正確性問(wèn)題進(jìn)行細(xì)致的研究，也可以利用袋鼠結(jié)構(gòu)來(lái)對(duì)編碼理論進(jìn)行研究等。離散數(shù)學(xué)在計(jì)算機(jī)學(xué)科中發(fā)揮出越來(lái)越大的作用，通過(guò)以離散數(shù)學(xué)作為計(jì)算機(jī)學(xué)科研究的依據(jù)與方法，可以促進(jìn)計(jì)算機(jī)學(xué)科逐漸趨于完善。在現(xiàn)代化的計(jì)算機(jī)學(xué)科中，如果對(duì)離散數(shù)學(xué)的相關(guān)知識(shí)不夠了解，就會(huì)影響到對(duì)計(jì)算機(jī)學(xué)科的學(xué)習(xí)與研究。因此，需要重視離散數(shù)學(xué)在計(jì)算機(jī)學(xué)科中的作用。
二、計(jì)算機(jī)學(xué)科中離散數(shù)學(xué)的應(yīng)用
1.在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用
在計(jì)算機(jī)科學(xué)中，需要利用數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)知識(shí)來(lái)解決具體的問(wèn)題，在問(wèn)題中所處理的數(shù)據(jù)，需要從具體問(wèn)題中抽象出一個(gè)適當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)模型，并對(duì)其模型算法進(jìn)行設(shè)計(jì)，之后編出程序，進(jìn)行有效的測(cè)試與調(diào)整，以便對(duì)問(wèn)題進(jìn)行解答。其中數(shù)學(xué)模型屬于數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)研究?jī)?nèi)容之一，對(duì)數(shù)學(xué)模型實(shí)質(zhì)進(jìn)行分析，并提取出操作的對(duì)象，了解之間的關(guān)系，使用數(shù)學(xué)的語(yǔ)言對(duì)其進(jìn)行描述。在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中，操作對(duì)象之間的關(guān)系可以分為集合、樹(shù)形結(jié)構(gòu)、線性結(jié)構(gòu)、圖狀結(jié)構(gòu)、網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)等。其研究的主要內(nèi)容包括數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)、基本運(yùn)算操作以及物理存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)等。其中邏輯結(jié)構(gòu)與基本運(yùn)算操作主要是來(lái)源于離散數(shù)學(xué)中的離散結(jié)構(gòu)與算法思考。在離散數(shù)學(xué)中的集合論、關(guān)系、樹(shù)以及圖論幾個(gè)章節(jié)的知識(shí)充分反映出數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)知識(shí)。
2.在數(shù)據(jù)庫(kù)中的應(yīng)用
數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)在其他領(lǐng)域中均得到較好應(yīng)用，關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)逐漸成為主流，離散數(shù)學(xué)中的笛卡爾積是一種純數(shù)學(xué)理論，主要是亞久關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)的主要途徑，具有無(wú)可替代的作用，不僅是對(duì)理論與方法進(jìn)行有效的支持，也可以有效的促進(jìn)數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)的發(fā)展。集合代數(shù)可以為關(guān)系數(shù)據(jù)模型的建立提供基礎(chǔ)條件，其數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)需要以行與列組成的二維方式來(lái)描述。使用二元關(guān)系理論來(lái)解決關(guān)系操作數(shù)據(jù)的查詢與維護(hù)功能、關(guān)系分解的無(wú)損連接性分析問(wèn)題等。
3.在編譯原理中的應(yīng)用
在計(jì)算機(jī)中編譯程序是比較復(fù)雜的，典型的編譯程序包括詞法、語(yǔ)法、語(yǔ)義、代碼優(yōu)化、中間代碼生成、目標(biāo)代碼生成、錯(cuò)誤檢查與處理、各信息表格管理等程序。離散數(shù)學(xué)中的計(jì)算模型章節(jié)對(duì)以下三種類(lèi)型的計(jì)算模型進(jìn)行研究，包括有限狀態(tài)、文法以及圖靈機(jī)。具體的知識(shí)包括語(yǔ)言與文法、有限狀態(tài)機(jī)、圖靈機(jī)與有限狀態(tài)。通過(guò)采用羅塑形術(shù)，可以有效的提高困款存庫(kù)，使用邏輯語(yǔ)文的語(yǔ)言演繹起使用情況。通過(guò)通常的邏輯推理，也包括基于產(chǎn)生式的操作。推理機(jī)主要是使用知識(shí)庫(kù)中的相關(guān)知識(shí)對(duì)問(wèn)題進(jìn)行推理積極的幾點(diǎn)推理情況，可以通過(guò)對(duì)問(wèn)題的分析與解決來(lái)確保計(jì)算機(jī)科室的運(yùn)作。
4.在人工智能中的應(yīng)用
在人工智能的研究與實(shí)際應(yīng)用的過(guò)程中，邏輯推理是其研究的重點(diǎn)內(nèi)容之一。其中主要是以邏輯數(shù)學(xué)推理基礎(chǔ)，對(duì)人工智能具有實(shí)際的運(yùn)用。并能夠使用微詞邏輯語(yǔ)言的演藝情況促進(jìn)演繹過(guò)程的形成，以便促進(jìn)推理的子命題服務(wù)。邏輯規(guī)則需要給出數(shù)學(xué)語(yǔ)句的準(zhǔn)確含義。數(shù)學(xué)推理中的離散數(shù)學(xué)以及布爾代數(shù)章節(jié)中，其知識(shí)為早期人工智能的研究提供研究方法與理論。在麗薩數(shù)學(xué)圖例以及布爾代數(shù)章節(jié)中，其主要內(nèi)容就是在人工智能方法進(jìn)行管理，為了良好的護(hù)理基礎(chǔ)進(jìn)行研究分析。大多數(shù)非正式的工作，主要包括醫(yī)療診斷、信息檢索以及與定力等方面以定理證明問(wèn)題一樣，可以將其進(jìn)行形式化，因此，在人工智能方法研究中，需要推理機(jī)的使用與知識(shí)庫(kù)中的知識(shí)，對(duì)其專家思維機(jī)制以及文藝進(jìn)行分為，有效的降低其分析問(wèn)題，到時(shí)候可以通過(guò)算法實(shí)現(xiàn)機(jī)器。
5.在計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用
在計(jì)算機(jī)學(xué)科體系中，指令系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與改進(jìn)具有重要的作用，指令系統(tǒng)的優(yōu)化與改進(jìn)將會(huì)使得整個(gè)計(jì)算機(jī)體系性能的提高。指令系統(tǒng)的優(yōu)化與改進(jìn)方法較多。其中一種方法是對(duì)指令的格式進(jìn)行有效的優(yōu)化，機(jī)器指令碰到用指令操作碼與地址碼問(wèn)題組成，指令格式的優(yōu)化與改進(jìn)最少使用個(gè)位數(shù)進(jìn)好貨，指的是如何使用最短的位數(shù)來(lái)表示指令操作與地址信息。確保程序中的指令平均字長(zhǎng)最短。因此，可以使用哈弗曼壓縮概念，是一種無(wú)損壓縮法，主要指的是當(dāng)各種事情的發(fā)生概率不均等的時(shí)候，可以適當(dāng)?shù)氖褂脙?yōu)化技術(shù)對(duì)發(fā)生概率最高的事件使用最短的時(shí)間來(lái)處理，但是面對(duì)位數(shù)的縮短，可以通過(guò)哈弗曼算法，構(gòu)建出哈夫曼樹(shù)，將指令系統(tǒng)的所有指令使用頻率進(jìn)行有效的統(tǒng)計(jì)分析，并根據(jù)頻度大小來(lái)排序，每次選擇其中最小的兩個(gè)頻度合并成一個(gè)頻度。并根據(jù)頻度的大小設(shè)置頻度值，指導(dǎo)頻度結(jié)合完畢形成根結(jié)點(diǎn)為止。
三、結(jié)語(yǔ)
在計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展迅速的時(shí)代中，離散數(shù)學(xué)可以為其發(fā)展提供學(xué)科依據(jù)，能夠有效的提高學(xué)生邏輯思維能力、創(chuàng)新能力以及形式化表達(dá)能力等。離散數(shù)學(xué)課程所傳授的教學(xué)方法與思想，能夠廣泛的體現(xiàn)出計(jì)算機(jī)學(xué)科與相關(guān)專業(yè)知識(shí)的應(yīng)用。為了更好的掌握現(xiàn)代化計(jì)算機(jī)學(xué)科知識(shí)，需要對(duì)離散數(shù)學(xué)進(jìn)行有效的掌握，以便促進(jìn)計(jì)算機(jī)學(xué)科與離散數(shù)學(xué)的發(fā)展。
參考文獻(xiàn)：
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