英语翻译：

【计】 mathematical subroutine

相关词条：

1.mathematic(al)subroutine  

分词翻译：

数学的英语翻译：

math; mathematics
【机】 mathematics

子程序的英语翻译：

subprogram; subroutine
【计】 functional element program; subprograme; subroutine
【经】 sub-program; sub-routine

专业解析

在汉英词典视角下，“数学子程序”（Mathematical Subroutine）指计算机程序中专门设计用于执行特定数学计算或运算的可复用代码模块。其核心功能是将复杂的数学算法封装为独立的函数或过程，供主程序或其他程序调用，以提高代码效率、可读性和可维护性。

一、定义与核心功能

1. 术语定义

   “数学子程序”对应英文术语“Mathematical Subroutine”，指通过预定义的输入/输出接口实现数学运算（如矩阵计算、微积分、统计分析）的独立程序单元。例如，计算正弦值的子程序可被多次调用而无需重复编写算法代码 。

2. 功能特点

   • 封装性：隐藏算法实现细节（如迭代法解方程），仅暴露参数接口。
   • 复用性：同一子程序可服务于不同应用场景（如工程仿真与金融建模） 。
   • 高效性：针对数值稳定性优化的算法（如BLAS库的矩阵运算）可提升计算精度与速度。

二、典型应用场景

1. 科学计算领域

   在有限元分析（FEA）软件中，求解线性方程组的子程序（如LU分解）是核心组件，直接影响结构力学模拟的准确性 。

2. 数据处理领域

   统计软件（如R语言）内置的概率分布计算子程序（如pnorm求正态分布累积概率），为数据分析提供基础数学支持。

三、开发与标准化

权威数学子程序库（如NAG Library、IMSL库）需遵循国际标准：

• IEEE 754浮点运算规范，确保跨平台计算一致性。
• 算法稳定性认证（如通过Wilkinson误差分析测试） 。

此类库通常由学术机构（如美国国家标准技术研究院NIST）或专业组织（ACM数学软件分会）维护，其文档可作为术语解释的权威参考。

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参考来源

1. 《计算机科学技术名词》（第三版），科学出版社
2. NAG Library Documentation: Numerical Algorithms Group
3. IEEE Standard for Floating-Point Arithmetic (IEEE 754)
4. NIST Digital Library of Mathematical Functions

网络扩展解释

“数学子程序”是计算机编程中的一个术语，通常指专门用于执行数学运算或算法的独立代码模块。以下是详细解释：

1. 定义与功能
   数学子程序是程序中的一个独立单元，封装了特定的数学计算任务，例如：

   • 基本运算（如三角函数、指数、对数）
   • 数值方法（如积分、微分方程求解）
   • 线性代数运算（如矩阵乘法、求逆） 其目的是提高代码复用性并优化计算效率。

2. 应用场景

   • 科学计算（如物理仿真、气象建模）
   • 工程软件（有限元分析、信号处理）
   • 数据科学与机器学习（统计模型、梯度计算）

3. 实现方式

   • 常见于标准数学库（如C语言的math.h、Python的NumPy）
   • 可能涉及硬件加速（如GPU并行计算）

4. 优化意义
   数学子程序常针对精度和速度进行深度优化，例如使用迭代算法逼近结果（如牛顿法求根）或汇编级代码优化。

举例：计算正弦函数时，程序可能调用内置子程序sin(x)而非重新实现，既减少代码量又保证计算效率与数值稳定性。

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