1.應用于科學計算在近代科學技術工作中,科學計算問題是大量的和復雜的,利用計算機的高速性、大存儲容 量和連續運算的能力,實現人工無法實現的各種科學計算問題,例如,高層建筑的結構力學分析,薄板理論計算,光路系統的數學分析等各種數學和物理問題的科學 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,大大改變了工程設計和產品設計的面貌。很多設計,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,現在閑幾天、幾小時,甚 至幾分鐘就可以得到十分滿意印結果。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.應用于數據處理
所謂數據處理系指企業管理、會計、統計、生物化學分析、醫學、資料管理和試驗資料整理等計算方法,以及數據加工、合并、分類等方面的工作。數據處理是計算機應用十分重要的一個方面,據統計,用于數據處理的計算機在所有應用方面是占比例最大的。
3.自動控制方面的應用
利用計算機實現單個或整個生產過程的控制,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確性、提高產品質量以及成品合格率。因此, 近年來在機械、冶金、石油化工、電力、建筑以及輕工業等各個部門已得到十分廣泛的應用,并且獲得了非常好的效果。比如,在機械工業方面,用計算機控制機 床、控制整個生產線以至控制整個車間和整個工廠,不僅可以實現精度要求高、形狀復雜的零件加工自動化,而且可以使整個生產線,整個車間甚至整個工廠實現全 盤自動化。又如在石油化工工業方面,可對液面高度、溫度、壓力、流量和對液體、氣體的化學成分等工藝參數進行過程控制,也可實現整個車間,甚至整個工廠的 生產過程控制,可以實現無人化工廠。
4.計算機輔助設計、輔助制造和輔助測試
計算機輔助設計(CAD),就是用 計算機來幫助設計人員進行設計。例如,在計算機的設計過程中,可以使用CAD技術進行體系模擬、邏輯模擬、插件劃分、自動布線等,從而大大提高了設計工作 的自動化程度。又如,在建筑設計過程中,可以使用CAD技術進行力學計算、結構設計、繪制建筑圖紙等,這不但提高了設計速度,而且可以大大提高設計質量。
計算機輔助制造(CAM),就是用計算機來進行生產設備的管理、控制和操作的過程。例如,在產品的制造過程中,應用計算機來控制機器的運行處理生產過程 中所需要的數據,控制和處理材料的流動以及對產品進行測試和檢驗等。在生產過程中,使用CAM技術能提高產品質量、降低成本、縮短生產周期、改善勞動條 件。
計算機輔助測試(CAT),就是利用計算機進行產品測試、例如,在生產大規模集成電路的過程中,由于電路復雜,用人工測試往往比 較困難,不但效率低,而且容易損壞產品,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,邏輯關系,并且可以實現產品的分類和篩選。
5.系統仿真
所謂系統仿真,就是利用模型來模仿真實系統的技術。為實現系統仿真,首先要建立一個數學模型,再應用一些數值計算方法把數學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(或過程)在各種內、外因素變化的條件下,其性能的變化規律。例如,可以將反映自動控制系統的數 學模型選入計算機,利用計算機來研究自動控制系統的運行朋律等。
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。計算機所產生的影響,遠遠超過了蒸汽機和電的出現所帶來的影響。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造性勞動。