如何將數(shù)學(xué)教學(xué)運用到信息化應(yīng)用中

　　數(shù)學(xué)教學(xué)對現(xiàn)在信息化應(yīng)用有什么好處呢，通過什么方式能讓兩者想結(jié)合呢?本文是一篇數(shù)學(xué)論文。應(yīng)用數(shù)學(xué)促進(jìn)信息化應(yīng)用的主要領(lǐng)域集中在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、模式識別與圖像處理、身份認(rèn)證與數(shù)據(jù)加密等方面，這對于我國信息化產(chǎn)業(yè)的發(fā)展至關(guān)重要，并且能為我國信息化發(fā)展戰(zhàn)略目標(biāo)的早日實現(xiàn)提供技術(shù)支持，同時還能促進(jìn)應(yīng)用數(shù)學(xué)本身的迅速發(fā)展，從而實現(xiàn)二者的共同進(jìn)步。

　　摘要：在現(xiàn)階段網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用領(lǐng)域中，隨著網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)流量不斷加大、應(yīng)用日趨復(fù)雜以及結(jié)構(gòu)逐漸龐大，這些都對數(shù)據(jù)的安全提出更加嚴(yán)格的要求。面對當(dāng)今信息化的不斷發(fā)展，研究人員如何有效應(yīng)用數(shù)學(xué)對信息化發(fā)展過程中出現(xiàn)的問題進(jìn)行解決，促進(jìn)我國信息化向著更高水平發(fā)展顯得尤為重要。

　　關(guān)鍵詞：數(shù)學(xué)教學(xué),教學(xué)管理,數(shù)學(xué)論文

　　1 應(yīng)用數(shù)學(xué)和信息化概述

　　應(yīng)用數(shù)學(xué)是指將目的明確的數(shù)學(xué)方法、數(shù)學(xué)理論進(jìn)行實際應(yīng)用的統(tǒng)稱。在當(dāng)前科學(xué)領(lǐng)域中，應(yīng)用數(shù)學(xué)具有十分重要的地位，其包含的主要內(nèi)容有微分方程、復(fù)變分析、數(shù)值方法等多條數(shù)學(xué)分支。此外應(yīng)用數(shù)學(xué)的內(nèi)容還包括對科學(xué)領(lǐng)域中出現(xiàn)的各種數(shù)學(xué)問題進(jìn)行研究。

　　信息化主要指的是發(fā)展、培育以計算機(jī)為主要智能工具的新生產(chǎn)力，并將這種新生產(chǎn)力應(yīng)用于社會、造福人類的歷史過程。"智能化工具"主要指的是現(xiàn)代化的信息工具，其一般具有信息傳遞、處理、分析以及利用等功能[1].而將應(yīng)用數(shù)學(xué)合理應(yīng)用到信息化產(chǎn)業(yè)，即通過數(shù)學(xué)研究的角度將信息化領(lǐng)域中的問題有效解決，從而提升問題分析與解決的科學(xué)性與可能性。

　　2 應(yīng)用數(shù)學(xué)促進(jìn)信息化應(yīng)用的主要領(lǐng)域

　　網(wǎng)絡(luò)科技領(lǐng)域 現(xiàn)代化網(wǎng)絡(luò)科技與信息化的發(fā)展使當(dāng)前我國網(wǎng)絡(luò)規(guī)模逐漸擴(kuò)大，并且網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度也越來越高，要想實現(xiàn)信息化的高速發(fā)展，必須要借助先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)科技。在網(wǎng)絡(luò)信息流量不斷增多、傳輸介質(zhì)變得更加繁雜的今天，人們在高效節(jié)能、效用最大化的情況下，只有借助應(yīng)用數(shù)學(xué)的相關(guān)理論構(gòu)建出新的問題結(jié)構(gòu)模型，從而為問題的解決提供更加科學(xué)的思路與方法[2].如果新增一種無線傳感器網(wǎng)絡(luò)，則必須有效解決拓?fù)渌惴ǚ矫娴膯栴}，即通過各個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的位置信息與能量信息從整體上優(yōu)化拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。

　　數(shù)學(xué)論文：《數(shù)學(xué)進(jìn)展》核心期刊投稿征稿信息，雜志是由中國數(shù)學(xué)會和北京大學(xué)數(shù)學(xué)科學(xué)學(xué)院主辦的一個綜合性數(shù)學(xué)刊物。1955年創(chuàng)刊，第一任主編是華羅庚教授。江澤涵，柯召，段學(xué)復(fù)，陳建功，許寶騄，關(guān)肇直，蘇步青等許多老一輩數(shù)學(xué)家都曾做過這一雜志的編委，為辦好這一雜志做出了重要貢獻(xiàn)。

　　在當(dāng)前及未來網(wǎng)絡(luò)科技領(lǐng)域中，應(yīng)用數(shù)學(xué)的最關(guān)鍵的目標(biāo)就是利用合理假設(shè)，在傳遞信息的過程中分析、判斷信息，并借助相關(guān)的幾何原理為網(wǎng)絡(luò)科技領(lǐng)域中產(chǎn)生的數(shù)學(xué)問題提供解決思路，從而及時解決網(wǎng)絡(luò)的傳輸速度、方式等問題。

　　模式識別與圖像處理 模式識別主要是通過計算技術(shù)對事件的整個過程進(jìn)行分類與鑒別，此處的"事件"可以是圖像、聲音、文字等具體的物象，也可以是程度、狀態(tài)等抽象的信息。隨著信息化的不斷發(fā)展與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的日新月異，帶來信息量的巨大增長，因此如何將這些龐大的信息量轉(zhuǎn)換為可識別的有用信息，成為當(dāng)前模式識別與圖像處理的重要應(yīng)用內(nèi)容。識別模式的主要方法包括句法模式、統(tǒng)計、結(jié)構(gòu)等，其使用的方法都是通過數(shù)學(xué)途徑將可識別的數(shù)學(xué)對象抽象化、特征化、數(shù)字化，然后通過函數(shù)鑒別的方式將其分類歸納。就現(xiàn)階段模式識別應(yīng)用狀況而言，其主要的應(yīng)用領(lǐng)域有工業(yè)產(chǎn)品檢測、指紋識別、航空圖片解釋以及字符識別等方面。

　　模式識別過程中最大的問題就是信息的利用與處理，因模式識別的客觀對象均為非數(shù)字化的信息，一旦在處理時出現(xiàn)差錯，未能將這些對象轉(zhuǎn)化為計算機(jī)系統(tǒng)可識別的符號或數(shù)值，那么就會對信息處理的速度與價值產(chǎn)生一定影響。在模式識別領(lǐng)域中，應(yīng)用數(shù)學(xué)的作用是建立在統(tǒng)計分析非數(shù)字化信息的基礎(chǔ)上，最終的目的是開發(fā)出具有高匹配率的鑒別函數(shù)。

　　身份認(rèn)證與數(shù)據(jù)加密 數(shù)據(jù)加密主要指的是對原本的可直接閱讀文件設(shè)定特定的計算機(jī)程序及算法處理后，使這類明文文件成為不能直接讀出的代碼，而且只有在將計算機(jī)程序認(rèn)可的秘鑰輸入之后，原來的文件中內(nèi)容才能被顯示。數(shù)據(jù)加密可以有效保護(hù)原文件內(nèi)容，使數(shù)據(jù)能夠得到更加安全的保存，使其不可輕易被閱讀或竊取。通過數(shù)據(jù)加密能夠有效保護(hù)重要的數(shù)據(jù)信息，從而使人們在網(wǎng)絡(luò)上可以安全對話而不用擔(dān)心被竊聽。

　　特別在金融交易數(shù)據(jù)保護(hù)方面，更加需要借助身份認(rèn)證與數(shù)據(jù)加密來進(jìn)行數(shù)據(jù)的保護(hù)。當(dāng)前，數(shù)據(jù)加密的應(yīng)用領(lǐng)域主要有數(shù)字認(rèn)證、數(shù)字證書、VPN 等。隨著網(wǎng)絡(luò)交易與電子商務(wù)的不斷發(fā)展，使得數(shù)據(jù)安全問題成為當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)商務(wù)中的一項重要內(nèi)容。支付信息、賬戶信息等都需要通過不同的安全加密技術(shù)進(jìn)行保護(hù)，如一次性口令、數(shù)字簽名、秘鑰等。

　　身份驗證與數(shù)據(jù)加密主要是用于解決信息使用的安全性問題與網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中身份識別等問題，而通過應(yīng)用數(shù)學(xué)則能夠為數(shù)據(jù)加密提供算法函數(shù)，同時還會隨著信息化的不斷進(jìn)步而變革創(chuàng)新。

　　3 應(yīng)用數(shù)學(xué)促進(jìn)信息化應(yīng)用的效果分析

　　全面擴(kuò)大信息化應(yīng)用層面，進(jìn)一步優(yōu)化當(dāng)前應(yīng)用領(lǐng)域隨著信息化應(yīng)用的廣度逐漸擴(kuò)大，我國很多行業(yè)都建立起信息化網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，并且隨著信息使用量的不斷增加，現(xiàn)階段的網(wǎng)絡(luò)規(guī)模也相應(yīng)擴(kuò)大。在此基礎(chǔ)上通過應(yīng)用數(shù)學(xué)的充分利用，能夠?qū)崿F(xiàn)各信息化應(yīng)用領(lǐng)域與信息系統(tǒng)的產(chǎn)生效率。而在延伸信息化廣度方面，則可以通過優(yōu)化拓?fù)浣Y(jié)果與數(shù)據(jù)加密算法，在利用數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)、數(shù)據(jù)加密技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)負(fù)載平衡技術(shù)以及數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)的基礎(chǔ)上，盡可能滿足用戶量與數(shù)據(jù)量不斷增長的需求。

　　通過數(shù)學(xué)方法的應(yīng)用，如控制理論、運籌學(xué)、數(shù)理統(tǒng)計等，能夠使信息化逐步過渡到圖形與語音識別、電子政務(wù)互聯(lián)、智慧城市、遠(yuǎn)程醫(yī)療等更為復(fù)雜的領(lǐng)域，從而實現(xiàn)信息化應(yīng)用的深度擴(kuò)展。

　　信息化的高速發(fā)展促進(jìn)應(yīng)用數(shù)學(xué)的進(jìn)步 應(yīng)用數(shù)學(xué)在促進(jìn)信息化發(fā)展的同時，也使得應(yīng)用數(shù)學(xué)本身獲得長足的發(fā)展與進(jìn)步。一方面，在信息化高速發(fā)展的過程中必然會出現(xiàn)新的問題，而通過應(yīng)用數(shù)學(xué)則能夠及時研究這些問題，從而提供數(shù)學(xué)化的解決方案，推動數(shù)學(xué)學(xué)科的發(fā)展。如數(shù)據(jù)加密算法主要有公開秘鑰密碼體制、IDEA 算法與 DES 算法，近些年來也出現(xiàn)了很多全新的加密算法，而較為著名的一種算法就是在 1998 年公布的多步加密算法。

　　未來數(shù)據(jù)加密的發(fā)展方向?qū)⒅饕�集中在以下幾點：首先是完善原有的非對稱秘鑰加密算法;其次是將非對稱加密算法與對稱加密算法有機(jī)結(jié)合，使二者應(yīng)用實現(xiàn)優(yōu)勢互補(bǔ)的目的;最后是在筆記本電腦、智能手機(jī)、數(shù)碼相機(jī)等產(chǎn)品的廣泛應(yīng)用過程中，如何運用加密技術(shù)對產(chǎn)品中的隱私信息進(jìn)行保存，將成為未來加密技術(shù)研究的焦點。

　　另一方面，在信息化高速發(fā)展與進(jìn)步的過程中，信息技術(shù)也為應(yīng)用數(shù)學(xué)的發(fā)展提供全新的平臺與途徑，同時推動數(shù)學(xué)思維模式及數(shù)學(xué)研究方法的創(chuàng)新。如云計算的迅速發(fā)展使得巨量的數(shù)據(jù)計算可以實現(xiàn)多計算機(jī)分布計算，而新的應(yīng)用數(shù)學(xué)模型也能在此基礎(chǔ)上以更高的效率與更快的速度得到論證，最終推動應(yīng)用數(shù)學(xué)的發(fā)展與繁榮。

　　4