應(yīng)用 數(shù)值計(jì)算方法在實(shí)際生活中有什么應(yīng)用?
數(shù)值計(jì)算方法在實(shí)際生活中有什么應(yīng)用?數(shù)字信號(hào)處理是用數(shù)字或符號(hào)將信號(hào)表示為一個(gè)序列。通過計(jì)算機(jī)或通用(專用)信號(hào)處理設(shè)備,用數(shù)值計(jì)算方法進(jìn)行各種處理,以提取有用信息,方便應(yīng)用。例如:濾波、檢測(cè)、變換、
數(shù)值計(jì)算方法在實(shí)際生活中有什么應(yīng)用?
數(shù)字信號(hào)處理是用數(shù)字或符號(hào)將信號(hào)表示為一個(gè)序列。通過計(jì)算機(jī)或通用(專用)信號(hào)處理設(shè)備,用數(shù)值計(jì)算方法進(jìn)行各種處理,以提取有用信息,方便應(yīng)用。例如:濾波、檢測(cè)、變換、增強(qiáng)、估計(jì)、識(shí)別、參數(shù)提取、頻譜分析等,數(shù)字信號(hào)處理包括三個(gè)步驟:(1)模數(shù)轉(zhuǎn)換(A/D轉(zhuǎn)換):將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)是一個(gè)獨(dú)立變量和幅度同時(shí)離散化的過程。抽樣定理是基本的理論保證。(2) 數(shù)字信號(hào)處理(DSP):包括變換域分析(如頻域變換)、數(shù)字濾波、識(shí)別、合成等。(3)數(shù)模轉(zhuǎn)換(D/a轉(zhuǎn)換):將處理后的數(shù)字信號(hào)還原為模擬信號(hào)。通常,這一步是沒有必要的。DSP有很多成功的例子,比如醫(yī)學(xué)CT掃描儀的發(fā)明。它是利用生物體不同部位X射線吸收率不同的現(xiàn)象,利用全方位掃描的投影數(shù)據(jù)構(gòu)造探測(cè)體輪廓的儀器。在該儀器中,F(xiàn)FT(fast Fourier transform)起著快速計(jì)算的作用。今后,我們先后研制了正電子CT和核磁共振CT,為醫(yī)學(xué)領(lǐng)域做出了巨大貢獻(xiàn)。信號(hào)處理的目的是削弱信號(hào)中的冗余內(nèi)容,濾除混合噪聲和干擾,或?qū)⑿盘?hào)轉(zhuǎn)換成易于處理、傳輸、分析和識(shí)別的形式,以便后續(xù)處理。
數(shù)值方法的研究和其應(yīng)用有哪些?
數(shù)值分析屬于計(jì)算數(shù)學(xué)的范疇。它是一門數(shù)值方法設(shè)計(jì)、分析、相關(guān)數(shù)學(xué)理論和各種數(shù)學(xué)問題具體實(shí)現(xiàn)的學(xué)科。由于近幾十年來計(jì)算機(jī)的飛速發(fā)展,數(shù)值計(jì)算方法的應(yīng)用已普遍滲透到各個(gè)科學(xué)領(lǐng)域。許多復(fù)雜的、大規(guī)模的計(jì)算問題可以在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行計(jì)算,新的、有效的數(shù)值方法不斷出現(xiàn)。目前,科學(xué)與工程中的數(shù)值計(jì)算已經(jīng)成為自然科學(xué)和工程科學(xué)的重要組成部分,因此,數(shù)值分析不僅是一門基礎(chǔ)學(xué)科,也是一門與其他學(xué)科密切相關(guān)的應(yīng)用數(shù)學(xué)學(xué)科。由于大量的問題需要計(jì)算機(jī)來解決,因此需要對(duì)各種數(shù)值方法進(jìn)行分析,包括誤差、穩(wěn)定性、收斂性、計(jì)算量、存儲(chǔ)容量和適應(yīng)性等。這些基本概念用來描述數(shù)值方法的適用范圍、可靠性、精度、效率和方便性。
計(jì)算技術(shù)在生活中的應(yīng)用?
目前,計(jì)算機(jī)的應(yīng)用可以概括為以下幾個(gè)方面。
1. 早期的計(jì)算機(jī)主要用于科學(xué)計(jì)算。目前,科學(xué)計(jì)算仍然是計(jì)算機(jī)應(yīng)用的一個(gè)重要領(lǐng)域。如高能物理、工程設(shè)計(jì)、地震預(yù)報(bào)、天氣預(yù)報(bào)、航天技術(shù)等,由于計(jì)算機(jī)運(yùn)算速度快、精度高、邏輯判斷能力強(qiáng),出現(xiàn)了計(jì)算力學(xué)、計(jì)算物理、計(jì)算化學(xué)、生物控制論等新學(xué)科。
2. 過程檢測(cè)與控制計(jì)算機(jī)是用來自動(dòng)檢測(cè)工業(yè)生產(chǎn)過程中的一些信號(hào),將檢測(cè)到的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到計(jì)算機(jī)中,然后根據(jù)需要對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。這種系統(tǒng)稱為計(jì)算機(jī)檢測(cè)系統(tǒng)。特別是計(jì)算機(jī)技術(shù)的引入所形成的智能儀表,將工業(yè)自動(dòng)化推向了一個(gè)更高的水平。