简述计算机的工作过程和原理

计算机技术被广泛应用于社会的各个领域，担负着各种各样的工作。总的来说，计算机主要用于以下几个方面。

1．科学计算

科学计算是指使用计算机完成在科学研究和工程技术领域人们所提出的大量复杂的数值计算问题，这是计算机的传统应用之一。其特点是科学计算问题复杂、数据繁杂，利用计算机大容量存储、高速连续运算的能力，可完成人工无法进行的各种计算。科学计算通常的步骤为：构造数学模型、选择计算方法、编制计算机程序、在计算机上实际计算、分析计算结果。专门从事计算方法研究的工作人员研究出了许多高效率、高精度的用于科学计算的算法，积累了许多用于科学计算的程序，并将这些程序汇集成软件包，供科技工作者选用，如工程设计、航空航天等方面的应用。

2．数据处理和信息加工

数据处理和信息加工是指非科技工程方面的所有计算和任何形式的数据资料的输入、分类、加工、整理、合并、统计、制表、检索及存储等。其特点是需要处理的原始数据量大，如图、文、声、像都是现代计算机的处理对象，但计算方法较为简单，结果一般以表格或文件形式存储、输出，如人事档案管理、学籍管理等方面的应用。

3．过程控制

过程控制也称实时控制，指实时地采集检测数据，利用计算机的逻辑判断能力，快速地进行处理并以最优方案实现自动控制、智能生产。利用计算机进行过程控制，不仅可以大大提高控制的自动化水平，而且可以提高控制的及时性和准确性，从而改善劳动条件、提高质量、节约能源、降低成本，如计算机在工业自动化生产中的广泛应用、工业机器人等。

4．计算机辅助系统

计算机辅助系统是指应用计算机辅助人们进行设计、制造等工作，主要包括CAD、CAM、CAE等。

（1）计算机辅助设计/制造（CAD/CAM）是指利用计算机的高速处理、大容量存储和图形处理功能，来辅助设计人员进行产品的设计/制造的技术。它为缩短设计/制造周期，提高产品质量创造了条件，如电路设计/制造、机械设计/制造等方面的应用。

（2）计算机辅助测试（CAT）是指利用计算机对测试对象进行测试的过程。通常所说的利用虚拟仪器进行测试就属于此范畴。

（3）计算机辅助教育（CAE）是指利用计算机对教学和教学事务进行管理，包括计算机辅助教学（CAI）和计算机教育管理（CMI）。开展计算机辅助教育可使学校的教育模式发生根本性的变化，学生通过使用计算机，可牢固地树立计算机意识，成为复合型人才。

（4）办公自动化（OA）是指以行为科学为主导，以管理科学、系统工程学、社会科学、人机工程学为理论基础，以计算机技术、自动化技术、通信和网络技术为手段，利用计算机和其他各种办公设备，完成各种办公业务，使办公实现电子化、网络化、自动化和无纸化。它的应用促使办公工作规范化和制度化，提高了办公室工作的效率和质量。

5．人工智能

人工智能是指利用计算机模拟人类大脑神经系统的逻辑思维、逻辑推理，使计算机通过“学习”积累知识，进行知识重构和自我完善。人工智能涉及多个学科领域，如机器学习、计算机视觉、自然语言理解、专家系统、机器翻译、智能机器人、定理自动证明等。

6．计算机通信

计算机通信是指计算机与通信技术结合，构成计算机网络，实现资源共享，并且可以传送文字、数据、声音、图像等。WWW、Email、电子商务等都是依靠计算机网络来实现的。

近年来，由于计算机科学技术的迅速发展，特别是网络技术和多媒体技术的迅速发展，计算机不断应用于新的领域。通信技术与计算机技术的结合，产生了计算机网络和Internet；卫星通信技术与计算机技术的结合，产生了全球卫星定位系统（GPS）、地理信息系统（GIS）、无线WiFi（Wireless Fidelity）等应用；多媒体技术的发展在音乐、舞蹈、电影、电视、娱乐、虚拟现实中得到了广泛的应用。