計算機科學與生命科學結(jié)課論文

1、計算機科學與生命科學論文標題：計算機時代的生命科學 計算機時代的生命科學計算機科學，研究計算機及其周圍各種現(xiàn)象和規(guī)律的科學，亦即研究計算機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、程序系統(tǒng)（即軟件）、人工智能以及計算本身的性質(zhì)和問題的學科。計算機科學是一門包含各種各樣與計算和信息處理相關(guān)主題的系統(tǒng)學科，從抽象的算法分析、形式化語法等等，到更具體的主題如編程語言、程序設計、軟件和硬件等。計算機科學分為理論計算機科學和實驗計算機科學兩個部分。后者常稱為“計算機科學”而不冠以“實驗”二字。前者有其他名稱，如計算理論、計算機理論、計算機科學基礎、計算機科學數(shù)學基礎等。數(shù)學文獻中一般指理論計算機科學。生命科學是研究生命現(xiàn)象、生命活動的

2、本質(zhì)、特征和發(fā)生、發(fā)展規(guī)律，以及各種生物之間和生物與環(huán)境之間相互關(guān)系的科學。用于有效地認識生命規(guī)律，能動地改善生物界，造福人類生命科學與人類生存、人民健康、經(jīng)濟建設和社會發(fā)展，是當今在全球范圍內(nèi)最受關(guān)注的基礎自然科學。這是百度百科給出的這兩個名詞的解釋當初選課的過程中感覺這兩個不相干的詞匯沒有什么關(guān)聯(lián)，可是在上過這課才明白其中的關(guān)聯(lián)千絲萬縷，這時才懂得這個課的意義，也就更想好好的學習下去。按我的理解，計算機是一門學科，學成之后會作為一門技術(shù)，一個工具，來讓我們學這個專業(yè)的人畢業(yè)之后能夠在社會中生存下去，而在21世紀的今天，社會各行各業(yè)中都不乏對計算機人才的渴求，當然也包含生物醫(yī)學研究方面，由此

3、而想，生命科學與計算機科學就有機聯(lián)系起來了，并且二者相得益彰互惠互利，在如今的世界已經(jīng)十分普遍與必要了。計算機的歷史，最初要追溯到萊布尼茨提出“計算機”這個概念，再到圖靈清楚的說明開辟計算機歷史新紀元，再到莫里斯·威爾克斯，研制了世界上第一臺存儲程序式計算機EDSAC；接著約翰·巴克斯，發(fā)明了世界上第一個高級程序設計語言FORTRAN，埃德加·科德發(fā)明了關(guān)系數(shù)據(jù)庫，丹尼斯·里奇和肯尼斯·湯普森設計、開發(fā)了C語言和UNIX操作系統(tǒng)等等，計算機文化從起源到現(xiàn)在僅僅過去了很短的時間，而其本身卻在這短暫的時間里飛速的發(fā)展著。計算機應用所占比重隨著計算機

4、的飛速發(fā)展，計算機的應用領(lǐng)域已滲透到社會的各行各業(yè)，正在改變著傳統(tǒng)的工作、學習和生活方式，推動著社會的發(fā)展。計算機的主要應用領(lǐng)域如下： 1.科學計算(或數(shù)值計算) 科學計算是指利用計算機來完成科學研究和工程技術(shù)中提出的數(shù)學問題的計算。在現(xiàn)代科學技術(shù)工作中，科學計算問題是大量的和復雜的。利用計算機的高速計算、大存儲容量和連續(xù)運算的能力，可以實現(xiàn)人工無法解決的各種科學計算問題。 數(shù)據(jù)處理(或信息處理) 數(shù)據(jù)處理是指對各種數(shù)據(jù)進行收集、存儲、整理、分類、統(tǒng)計、加工、利用、傳播等一系列活動的統(tǒng)稱。據(jù)統(tǒng)計，80以上的計算機主要用于數(shù)據(jù)處理，這類工作量大面寬，決定了計算機應用的主導方向。 2.輔助技術(shù)(或

5、計算機輔助設計與制造) 計算機輔助技術(shù)包括CAD、CAM和CAI等。 計算機輔助設計(Computer Aided Design,簡稱CAD) 計算機輔助設計是利用計算機系統(tǒng)輔助設計人員進行工程或產(chǎn)品設計，以實現(xiàn)最佳設計效果的一種技術(shù)。它已廣泛地應用于飛機、汽車、機械、電子、建筑和輕工等領(lǐng)域。例如，在電子計算機的設計過程中，利用CAD技術(shù)進行體系結(jié)構(gòu)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，可以利用CAD技術(shù)進行力學計算、結(jié)構(gòu)計算、繪制建筑圖紙等，這樣不但提高了設計速度，而且可以大大提高設計質(zhì)量。 計算機輔助制造(Computer Aid

6、ed Manufacturing,簡稱CAM) 計算機輔助制造是利用計算機系統(tǒng)進行生產(chǎn)設備的管理、控制和操作的過程。例如，在產(chǎn)品的制造過程中，用計算機控制機器的運行，處理生產(chǎn)過程中所需的數(shù)據(jù)，控制和處理材料的流動以及對產(chǎn)品進行檢測等。使用CAM技術(shù)可以提高產(chǎn)品質(zhì)量，降低成本，縮短生產(chǎn)周期，提高生產(chǎn)率和改善勞動條件。 將CAD和CAM技術(shù)集成，實現(xiàn)設計生產(chǎn)自動化，這種技術(shù)被稱為計算機集成制造系統(tǒng)(CIMS)。它的實現(xiàn)將真正做到無人化工廠(或車間)。 計算機輔助教學(Computer Aided Instruction,簡稱CAI) 計算機輔助教學是利用計算機系統(tǒng)使用課件來進行教學。課件可以用著作

7、工具或高級語言來開發(fā)制作，它能引導學生循環(huán)漸進地學習，使學生輕松自如地從課件中學到所需要的知識。CAI的主要特色是交互教育、個別指導和因人施教。 3.過程控制(或?qū)崟r控制) 過程控制是利用計算機及時采集檢測數(shù)據(jù)，按最優(yōu)值迅速地對控制對象進行自動調(diào)節(jié)或自動控制。采用計算機進行過程控制，不僅可以大大提高控制的自動化水平，而且可以提高控制的及時性和準確性，從而改善勞動條件、提高產(chǎn)品質(zhì)量及合格率。因此，計算機過程控制已在機械、冶金、石油、化工、紡織、水電、航天等部門得到廣泛的應用。 例如，在汽車工業(yè)方面，利用計算機控制機床、控制整個裝配流水線，不僅可以實現(xiàn)精度要求高、形狀復雜的零件加工自動化，而且可以

8、使整個車間或工廠實現(xiàn)自動化。 4.人工智能(或智能模擬) 人工智能(Artificial Intelligence)是計算機模擬人類的智能活動，諸如感知、判斷、理解、學習、問題求解和圖像識別等?，F(xiàn)在人工智能的研究已取得不少成果，有些已開始走向?qū)嵱秒A段。例如，能模擬高水平醫(yī)學專家進行疾病診療的專家系統(tǒng)，具有一定思維能力的智能機器人等等。 5.網(wǎng)絡應用 計算機技術(shù)與現(xiàn)代通信技術(shù)的結(jié)合構(gòu)成了計算機網(wǎng)絡。計算機網(wǎng)絡的建立，不僅解決了一個單位、一個地區(qū)、一個國家中計算機與計算機之間的通訊，各種軟、硬件資源的共享，也大大促進了國際間的文字、圖像、視頻和聲音等各類數(shù)據(jù)的傳輸與處理。計算機的廣泛應用已經(jīng)讓我們不知不覺間踏入了計算機時代，而在這個時代背景下，我們的生命科學也隨之有了蓬勃的發(fā)展，在動物學，植物學，微生物學，醫(yī)學，生物信息學及藥物研發(fā)中，有了計算機這個工具，能讓我們的觀察更加透徹，在研究時也更能深入細微。尤其是在微生物學與生物信息學，通過計算機，我們可以更好的進行模型的搭建并直觀的展現(xiàn)出來，可以讓初學者更好的去理解，也讓經(jīng)驗豐富的學者更深入的去發(fā)掘。這在計算機出現(xiàn)之前是很難實現(xiàn)的。在生命科學領(lǐng)域，新成果的誕生常伴隨著技術(shù)上的突破，近幾