早在电子计算机出现之前，自然科学中许多反映客观规律的数学方程已被归纳推导出来，但由于演算非常复杂，用人工或简单的计算工具实际上不能求得具体的数值解，所以它们一直只不过是停留在书本上的“纯科学”公式，不能直接用于科研和工程项目中。电子计算机的出现开始突破了这一障碍，使当代科学技术上的一些重大难题得以解决。如：在宇宙空间探索方面的人造卫星轨道计算、宇宙飞船的研制和制导；天文学中星体的演化形态学研究、编制天文年历；高能物理方面的分子、原子结构分析、可控热核反应的研究，反应堆研究、控制；生物学方面的分子结构分析；水利农业方面的水利设施的设计、土方计算、水文计算、水源管理；以及气象预报、水文预报、大气污染、灾害预报等等。
随着社会文明的高度发展，各种信息量越来越大。为了更全面、深入、精确地认识和掌握这些信息所反映的事物，需对大量信息进行分析加工，需对大量数据进行处理。图象处理是数据处理的一个典型应用，我们都知道，在生产、科研、文教、卫生、组织管理、资源、情报、国防工作中会产生大量图片，如x射线诊断照片、天文照片、气象照片、军事照片等，这些照片常常是在极为不利的条件下摄制的，需要经过多种复杂的处理操作才能获得有用的信息，清晰度要求越高，处理数据量也越庞大。如此大量的复杂的图象处理分析工作，没有计算机而仅靠人力显然是不能胜任的。
在20世纪60年代，人们开始了将计算机用于工程设计的探索，建成了根据不同产品的特殊要求，用适当的计算机软件和硬件组成的整体设计系统。计算机辅助设计（简称为CAD）就是利用这种系统来实现最佳化设计判定和处理。目前CAD在电子、机械、航空、造船、化工、建筑、服装等行业得到广泛应用。此外，现在计算机在工业中的辅助应用已扩展到测试和制造过程中，实现了计算机辅助测试和计算机辅助制造，从而形成了计算机辅助工程的新概念。不仅如此，在工程之外的许多行业中，计算机辅助应用也在迅速发展，如计算机辅助教学：学生们可在不同的地方同时学习按自己愿望选定的课程，学习是在计算机终端前通过询问和回答进行的，这种人机对话的教学方式，使学生一改往常在教学过程中所处的被动地位，同时计算机辅助教学有形象、直观的优点，它可以把黑板上、课本上无法表现的一些现象和事实生动地显示给学生，如化学的爆炸过程等。
电子计算机最初用于过程控制是50年代初期，用来控制喷气飞机的飞行，其后，导弹、人造卫星和宇宙飞船等飞行器的控制也都是靠电子计算机实现的。现代工业由于生产规模不断扩大，技术、工艺日趋复杂，从而对实现生产过程自动化的控制系统的要求也日愈提高。70年代，以大规模集成电路为基础的微处理机（即微型计算机）问世，使得计算机在生产过程控制中的应用成为可能并得到迅速的推广。
计算机企业管理，是用计算机在企业活动中收集特定数据，从中提取反映生产、经营等企业状况的信息，加以集中和分析处理，然后在决策人员的参与下，作出企业活动最优选择的过程。计算机在管理中的应用包括：计划统计、财物管理、
行政管理、生产管理、项目管理、购销管理、情报检索、情况分析、市场预测、排版印刷、办公自动化、家庭管理以及证券、金融管理等。
人工智能是用计算机模拟人类某些智能行为，如感知、推理、学习、理解等。也就是说，人工智能是要在质上扩充计算机的能力，提高它的智力水平，使之更聪明、更灵巧。人工智能的研究领域包括：模式识别、景物分析、自然语言理解、自然语言生成、博奕、自动定理证明、自动程序设计、专家系统和机器人等。其中，智能机器人不仅具有感知能力、推理能力、规划能力、说话能力而且它们具有创造性和洞察力，能够理解环境，在不同环境条件下采取相应决策来完成自己的任务。如机器人驾驶汽车等。
人类的历史是从制造劳动工具开始的，在几百年的漫长历程中，我们的先人只能生产种种扩大人类肢体感官功能的工具。现代电子计算机的发明才使人们开始具有了高效的脑力劳动辅助工具。因此，人们又把电子计算机称为电脑。
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