計(jì)算機(jī)科學(xué)與生命科學(xué)結(jié)課論文

1、計(jì)算機(jī)科學(xué)與生命科學(xué)論文標(biāo)題：計(jì)算機(jī)時(shí)代的生命科學(xué) 計(jì)算機(jī)時(shí)代的生命科學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)，研究計(jì)算機(jī)及其周圍各種現(xiàn)象和規(guī)律的科學(xué)，亦即研究計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、程序系統(tǒng)（即軟件）、人工智能以及計(jì)算本身的性質(zhì)和問題的學(xué)科。計(jì)算機(jī)科學(xué)是一門包含各種各樣與計(jì)算和信息處理相關(guān)主題的系統(tǒng)學(xué)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(shè)計(jì)、軟件和硬件等。計(jì)算機(jī)科學(xué)分為理論計(jì)算機(jī)科學(xué)和實(shí)驗(yàn)計(jì)算機(jī)科學(xué)兩個(gè)部分。后者常稱為“計(jì)算機(jī)科學(xué)”而不冠以“實(shí)驗(yàn)”二字。前者有其他名稱，如計(jì)算理論、計(jì)算機(jī)理論、計(jì)算機(jī)科學(xué)基礎(chǔ)、計(jì)算機(jī)科學(xué)數(shù)學(xué)基礎(chǔ)等。數(shù)學(xué)文獻(xiàn)中一般指理論計(jì)算機(jī)科學(xué)。生命科學(xué)是研究生命現(xiàn)象、生命活動(dòng)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(xué)。用于有效地認(rèn)識(shí)生命規(guī)律，能動(dòng)地改善生物界，造福人類生命科學(xué)與人類生存、人民健康、經(jīng)濟(jì)建設(shè)和社會(huì)發(fā)展，是當(dāng)今在全球范圍內(nèi)最受關(guān)注的基礎(chǔ)自然科學(xué)。這是百度百科給出的這兩個(gè)名詞的解釋當(dāng)初選課的過程中感覺這兩個(gè)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(shí)才懂得這個(gè)課的意義，也就更想好好的學(xué)習(xí)下去。按我的理解，計(jì)算機(jī)是一門學(xué)科，學(xué)成之后會(huì)作為一門技術(shù)，一個(gè)工具，來讓我們學(xué)這個(gè)專業(yè)的人畢業(yè)之后能夠在社會(huì)中生存下去，而在21世紀(jì)的今天，社會(huì)各行各業(yè)中都不乏對(duì)計(jì)算機(jī)人才的渴求，當(dāng)然也包含生物醫(yī)學(xué)研究方面，由此

3、而想，生命科學(xué)與計(jì)算機(jī)科學(xué)就有機(jī)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(jì)算機(jī)的歷史，最初要追溯到萊布尼茨提出“計(jì)算機(jī)”這個(gè)概念，再到圖靈清楚的說明開辟計(jì)算機(jī)歷史新紀(jì)元，再到莫里斯·威爾克斯，研制了世界上第一臺(tái)存儲(chǔ)程序式計(jì)算機(jī)EDSAC；接著約翰·巴克斯，發(fā)明了世界上第一個(gè)高級(jí)程序設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)、開發(fā)了C語言和UNIX操作系統(tǒng)等等，計(jì)算機(jī)文化從起源到現(xiàn)在僅僅過去了很短的時(shí)間，而其本身卻在這短暫的時(shí)間里飛速的發(fā)展著。計(jì)算機(jī)應(yīng)用所占比重隨著計(jì)算機(jī)

4、的飛速發(fā)展，計(jì)算機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域已滲透到社會(huì)的各行各業(yè)，正在改變著傳統(tǒng)的工作、學(xué)習(xí)和生活方式，推動(dòng)著社會(huì)的發(fā)展。計(jì)算機(jī)的主要應(yīng)用領(lǐng)域如下： 1.科學(xué)計(jì)算(或數(shù)值計(jì)算) 科學(xué)計(jì)算是指利用計(jì)算機(jī)來完成科學(xué)研究和工程技術(shù)中提出的數(shù)學(xué)問題的計(jì)算。在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)工作中，科學(xué)計(jì)算問題是大量的和復(fù)雜的。利用計(jì)算機(jī)的高速計(jì)算、大存儲(chǔ)容量和連續(xù)運(yùn)算的能力，可以實(shí)現(xiàn)人工無法解決的各種科學(xué)計(jì)算問題。 數(shù)據(jù)處理(或信息處理) 數(shù)據(jù)處理是指對(duì)各種數(shù)據(jù)進(jìn)行收集、存儲(chǔ)、整理、分類、統(tǒng)計(jì)、加工、利用、傳播等一系列活動(dòng)的統(tǒng)稱。據(jù)統(tǒng)計(jì)，80以上的計(jì)算機(jī)主要用于數(shù)據(jù)處理，這類工作量大面寬，決定了計(jì)算機(jī)應(yīng)用的主導(dǎo)方向。 2.輔助技術(shù)(或

5、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制造) 計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)包括CAD、CAM和CAI等。 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(Computer Aided Design,簡(jiǎn)稱CAD) 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)是利用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)輔助設(shè)計(jì)人員進(jìn)行工程或產(chǎn)品設(shè)計(jì)，以實(shí)現(xiàn)最佳設(shè)計(jì)效果的一種技術(shù)。它已廣泛地應(yīng)用于飛機(jī)、汽車、機(jī)械、電子、建筑和輕工等領(lǐng)域。例如，在電子計(jì)算機(jī)的設(shè)計(jì)過程中，利用CAD技術(shù)進(jìn)行體系結(jié)構(gòu)模擬、邏輯模擬、插件劃分、自動(dòng)布線等，從而大大提高了設(shè)計(jì)工作的自動(dòng)化程度。又如，在建筑設(shè)計(jì)過程中，可以利用CAD技術(shù)進(jìn)行力學(xué)計(jì)算、結(jié)構(gòu)計(jì)算、繪制建筑圖紙等，這樣不但提高了設(shè)計(jì)速度，而且可以大大提高設(shè)計(jì)質(zhì)量。 計(jì)算機(jī)輔助制造(Computer Aid

6、ed Manufacturing,簡(jiǎn)稱CAM) 計(jì)算機(jī)輔助制造是利用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行生產(chǎn)設(shè)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(jì)算機(jī)控制機(jī)器的運(yùn)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(dòng)以及對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行檢測(cè)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(dòng)條件。 將CAD和CAM技術(shù)集成，實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)生產(chǎn)自動(dòng)化，這種技術(shù)被稱為計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)(CIMS)。它的實(shí)現(xiàn)將真正做到無人化工廠(或車間)。 計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)(Computer Aided Instruction,簡(jiǎn)稱CAI) 計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)是利用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)使用課件來進(jìn)行教學(xué)。課件可以用著作

7、工具或高級(jí)語言來開發(fā)制作，它能引導(dǎo)學(xué)生循環(huán)漸進(jìn)地學(xué)習(xí)，使學(xué)生輕松自如地從課件中學(xué)到所需要的知識(shí)。CAI的主要特色是交互教育、個(gè)別指導(dǎo)和因人施教。 3.過程控制(或?qū)崟r(shí)控制) 過程控制是利用計(jì)算機(jī)及時(shí)采集檢測(cè)數(shù)據(jù)，按最優(yōu)值迅速地對(duì)控制對(duì)象進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)或自動(dòng)控制。采用計(jì)算機(jī)進(jìn)行過程控制，不僅可以大大提高控制的自動(dòng)化水平，而且可以提高控制的及時(shí)性和準(zhǔn)確性，從而改善勞動(dòng)條件、提高產(chǎn)品質(zhì)量及合格率。因此，計(jì)算機(jī)過程控制已在機(jī)械、冶金、石油、化工、紡織、水電、航天等部門得到廣泛的應(yīng)用。 例如，在汽車工業(yè)方面，利用計(jì)算機(jī)控制機(jī)床、控制整個(gè)裝配流水線，不僅可以實(shí)現(xiàn)精度要求高、形狀復(fù)雜的零件加工自動(dòng)化，而且可以

8、使整個(gè)車間或工廠實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。 4.人工智能(或智能模擬) 人工智能(Artificial Intelligence)是計(jì)算機(jī)模擬人類的智能活動(dòng)，諸如感知、判斷、理解、學(xué)習(xí)、問題求解和圖像識(shí)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(xué)專家進(jìn)行疾病診療的專家系統(tǒng)，具有一定思維能力的智能機(jī)器人等等。 5.網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用 計(jì)算機(jī)技術(shù)與現(xiàn)代通信技術(shù)的結(jié)合構(gòu)成了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的建立，不僅解決了一個(gè)單位、一個(gè)地區(qū)、一個(gè)國(guó)家中計(jì)算機(jī)與計(jì)算機(jī)之間的通訊，各種軟、硬件資源的共享，也大大促進(jìn)了國(guó)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(jì)算機(jī)的廣泛應(yīng)用已經(jīng)讓我們不知不覺間踏入了計(jì)算機(jī)時(shí)代，而在這個(gè)時(shí)代背景下，我們的生命科學(xué)也隨之有了蓬勃的發(fā)展，在動(dòng)物學(xué)，植物學(xué)，微生物學(xué)，醫(yī)學(xué)，生物信息學(xué)及藥物研發(fā)中，有了計(jì)算機(jī)這個(gè)工具，能讓我們的觀察更加透徹，在研究時(shí)也更能深入細(xì)微。尤其是在微生物學(xué)與生物信息學(xué)，通過計(jì)算機(jī)，我們可以更好的進(jìn)行模型的搭建并直觀的展現(xiàn)出來，可以讓初學(xué)者更好的去理解，也讓經(jīng)驗(yàn)豐富的學(xué)者更深入的去發(fā)掘。這在計(jì)算機(jī)出現(xiàn)之前是很難實(shí)現(xiàn)的。在生命科學(xué)領(lǐng)域，新成果的誕生常伴隨著技術(shù)上的突破，近幾