郑品兮

【摘 要】众所周知，数学是所有学科之父，在很多的工程应用之中，数学往往占据十分重要的位置。今天，全世界都进入了信息时代，而信息时代最显著的一个特征就是信息传递和储存的方式及信息处理的方式逐渐实现了数字化，这里的数字化就与数学有着千丝万缕的联系。因此，学生掌握好数学知识，对未来学习更高深的信息技术应用，更加先进的电子科技有十分重要的作用。

【关键词】数学应用；基础算法；电子科技

熟悉科技历史的人都知道，世界上第一台计算机的雏形是一个数学家阿伦图灵设计的。一台作为实际应用工具的计算机，是一个看似看不见摸不着的数学领域的专家设计的，这样的组合，十分典型地体现了现代科技中数学与高科技之间的关系。其实，在今天的高科技行业中，数学的应用十分广泛，无论是在实际硬件的操作中，还是在理论的推动里，数学都占有十分重要的位置。学好数学、理解数学的算法，对于推动科学技术有莫大助益。

一、数学知识与电子科技之间的关系

（一）数学知识为电子科技提供理论支持

从世界上的第一台计算机被发明出来开始，数学就已经与现代科技产生了不可斩断的联系。世界上的第一台计算机叫做“克里斯托弗”，也叫做“反恩尼格玛”，它是由英国数学家阿兰图灵设计研究的。它最初是用来破译德国人发明的密码排列机器“恩尼格玛”，它基础的原理就是在确定的信息中找到几种语言与数字之间的固定组合关系，然后通过这种固定的组合关系，以数学的方式确定密码信息中的其他密码所代表的文字内容。数学家阿兰图灵通过这样的思路开启了由数字计算和算法推动破译密码对人类的信息进行编译和解码的进程。后人逐渐在阿兰图灵的设想和研究上继续发展，随着微观物理学的理论发展，人们又能够在晶体管上进行焊接和雕刻，至此，第一台现代意义上的计算机就在阿兰图灵的理论基础上诞生了。如今，我们每个人都拥有了个人电脑，而今天的个人电脑无论发展到什么程度，应用了怎样简捷明了美观的图形界面，它的基础仍然是阿兰图灵的数字算法。

高中生都具备基本的数理知识，对于自然数的掌握已经十分熟悉，而计算机的基本语言是以二进制的数字进行排列组合的，二进制中的基本数字单位十分简单，只有1和0，根据密码的编译思路及解码的规程，可将1和0进行无限的排列组合，用来表达无限的复杂信息。在高中数学中，学生已经十分详细地学习过排列组合的相关内容，只要懂得将知识迁移，便能更好地理解现代电子科技。

（二）数学知识推动现代电子科技进入实用领域

在今天的技术发展中，处于时代风口浪尖的要属人工智能技术，而作为上世纪的数学家，阿兰图灵早在提出计算机的基本框架时，就已经设想到了如今将会发展出来的人工智能。可见人工智能这个概念在数学层面早已有过相应推论。细究人工智能的底层逻辑，其实就是通过算法的累积叠加和迭代，不断使运算变得更加智能和自动化，以底层的算法推动上层工程自动进行运行，实现程序的自动化运转，这样，在实现的方式上就展现出了一種仿佛具有智能的表现。

举例来说：目前，谷歌公司的deepmind团队已经能够实现很先进的人工智能技术，完成自动化程度很高的人工智能工程，他们所研究出来的机器人AlphaGo能够迎战世界顶级围棋大师，且屡次取胜，这背后所依靠的就是人工智能的算法。当前主流的人工智能算法包括Python，以及卷积神经深层网络算法等，它们的应用过程虽然十分复杂，但是底层仍然是一些十分简单的数学定理，以及逻辑清晰的数学运算。在AlphaGo展现出了超强的人工智能运算能力以后，世界上有很多公司纷纷开始着力研究人工智能技术，到如今，可以看到很多公司都已经将人工智能工程落地化，甚至让人工智能技术走进了千家万户。

比如：现在学生可以用到的一些学习软件，就可以通过大数据分析、卷积神经算法等方式，为学生推荐最适宜的习题练习策略。同时，老师在分析学生的平时学习效果和表现时，也会用到大数据分析。这些人工智能技术背后所依靠的仍然是数学所提供的算法逻辑，如果没有算法的进步，人工智能技术将无法进步。与人工智能技术相同，如今世界上最先进的技术，比如：云计算、电子通信技术等，都需要数学作为底层算法逻辑进行推动，即使是作为设备心脏的芯片也需要算法的进步，这样才能进行进一步的技术调整，可见数学对当今世界的科技发展十分必要。

二、数学知识推动电子科技进步的策略

（一）深入理解数理逻辑

通过上文的论述可以理解，在当今社会，学生若要真正推动科学技术的整体进步，就必须好好利用数学知识，深度理解数学知识，唯有如此，才能为高科技注入源源不断的发展动力。前百度首席科学家吴恩达就曾经提出：在今天的教育中，应对学龄阶段的学生进行算法教育，可以说最前沿的科学家已经把高科技的底层算法当做一种常识进行推广，因此，作为正处于教育阶段的学生，想要跟上科技发展的步伐，就必须要主动接受相应的知识，并主动研究数学知识。其实，正如上文所说，很多高科技看似十分复杂，但是它底层算法的逻辑却是十分简单清晰的，众所周知，在数学领域，越是简单的逻辑就越具力量，就越能够应用在更加广泛的范围中。因此，高中阶段的学生应打好数学知识的基础，以便深度理解数理逻辑。

举例来说：高中生也能通过现有的知识去理解上文所提到的Python和卷积神经网络算法，很多与现代电子科技相关的数学内容都与目前高中数学中的解析几何函数图像及排列组合等内容相关。比如：卷积神经网络算法，其本质就是将多个运算的运算过程和运算结果以卷击的方式累积起来，如果按照数学学习的过程来类比其与学生未来可能会接触到的微积分就有很大的关系。因此，学生在高中阶段首先学习排列组合的基础逻辑，搞清楚排列组合的数理分析方法，对其未来接触这些更加高深和复杂的算法内容会有很大的帮助。

（二）用数理思维关注电子科技的发展

学生在努力理解数学知识的基本逻辑的同时，也应该时刻不忘关注高科技的最新发展状况。以通信技术来说，现如今的通信技术本质上就是将人们要表达的信息数字化编码及解码的过程。在信息时代，最重要的技术就是通信技术，学生只要养成以数学知识的视角去观察通信技术的习惯，就能理清数学知识的发展与高科技之间的关系，同时也能随时跟上时代的发展步伐，调整自身的学习方向，获得更加精准的时代定位。

举例来说，老师在教学中使用的智能习题推荐系统就能够让学生用最短的时间去练习最薄弱的知识点，并且智能习题推荐系统还能实时对学生的答题正确率、知识掌握情况做监测，这背后运用的都是概率推算、微积分算式等数学知识。如果学生能够常常以这样的视角去观察技术的进步，那么学生便能时刻为时代的发展做好最充足的准备。

综上所述，高中生在学习中应时刻理解自身所学知识与时代发展间的关系。数学是所有学科中最为重要也是最为复杂的一个科目，学生在学习数学和利用数学的过程中，应把握好这其中的知识与高科技发展之间的关系，以不断调整自身的学习方向，适应未来的发展，并努力为未来的高科技发展做出自己应有的贡献。

【参考文献】

[1]蔡斌.通信技术与计算机技术融合发展探析[J].信息通信，2014（02）

[2]周艳萍.通信技术与计算机技术融合技术的探讨[J].科技创新导报，2013（27）

[3]付鹏华.计算机技术对通信技术中的促进发展研究[J].数字技术与应用，2012（02）