（一）前言

隨着移動通訊、互聯網與雲計算等技術的發展，隨着平板電腦與智能手機的普及，各種與百姓生活息息相關的移動應用軟件和網上服務，如地圖、旅行、餐飲、天氣預報、網購、網銀等Apps，得到了廣泛的應用。近幾年來，用於智能移動終端（平板電腦與智能手機）的科學計算（scientific computation）、工程計分析（engineering analysis）與工程設計（engineering design）越來越受到業者的關注，一些IT公司正在研發移動科學計算的在線軟件工具包（online software toolboxes）。可以預期，在不久的將來，工程師、科研工作者、設計師、承包商、建築商、以及大學的教授和學生，能夠通過移動科學計算的方式，在地球的任一角落、任意時間，快速便捷地解決許多經常遇到又相對複雜的問題，而這些在線軟件工具包將會極大地提高人們的工作與學習的效率。

移動科學計算是一個新興的IT產業，側重於移動與較複雜計算兩方面。和傳統的大型科學計算與工程分析軟件不同，正在研發的在線軟件工具包具有如下幾個特點：

（1）移動科學計算與工程分析以伺服器為基礎(server-based)，無需傳統計算機的內外存與控制器，只要有網上瀏覽功能即可，因此特別適於智能移動終端。

（2）在線軟件工具包一般採用圖形用戶界面（graphic user interface），易學好執行，不必編程，也無需關於使用知識的特別培訓。

（3）移動科學計算通用於所有平台，除了智能移動終端（平板電腦與智能手機），也包括傳統的台式與手提式計算機。

（4）只要能夠上網（wifi，cellular，ethernet），隨時隨處即可進行計算分析設計，所得結果可以通過各種方式進行存儲，包括雲存儲。

（5）能夠迅速靈便地對工程與科學中成百上千的問題求解，其中不少問題若以傳統的大型工程軟件求解反倒不便（往往需要繁複的數據前後處理），好比“高射炮打蚊子”。

（6）使用在線軟件工具包的費用低廉，包括學生在內的大批“小用戶”都付得起。

與傳統電子計算器（digital calculators）和現有在線計算器（online calculators）不同，新興的在線軟件工具包工作範圍並不限於一般函數（如對數指數函數、三角函數、多項式等）的數值計算，它們所涉及的問題比較複雜，很多須以代數方程組與微分方程來描述。這方面的例子不少，如自動控制中的反饋控制器的調節、土木工程中三維鋼架的應力分析、機械工程中高速轉子振動的穩定性分析、多介質物體中熱傳導的模擬、電子工程中的網絡分析、以及數學物理方程的特徵值問題求解。這些問題都能通過在線科學計算工具包快速得到準確的答案。

簡言之，正在發展的移動科學計算技術與產品，既具有靈便與多快好省的特性，又能幫助人們解決工作學習中許多相當複雜的問題，因而將成為工程科研教育必備之利器，也必將擁有廣大的用戶群。

本文通過對計算器發展史的回顧，對移動時代的科學計算做一個簡單描述與展望。文章分為以下幾個部分：

（一）前言

（二）早期計算器：算盤與計算尺

（三）電子計算器時代

（四）科學計算軟件的發展

（五）科學計算中的破壞式創新

（六）快速便捷的移動科學計算

（七）移動科學計算的商業產品

（八）總結

（未完待續）

捷算通

2015/02/24