基于大數(shù)據(jù)背景下的圖形處理技術(shù)變革探索

摘 要：大數(shù)據(jù)時(shí)代的來(lái)臨，使人們的生活發(fā)生了日新月異的變化，給人們工作的很多領(lǐng)域都帶來(lái)了極大的便利，其中圖形處理技術(shù)就是變革之一。本文主要講述了大數(shù)據(jù)背景下的圖形處理技術(shù)的變革以及進(jìn)步，并且對(duì)大數(shù)據(jù)背景下的圖形處理技術(shù)進(jìn)行了深入的探索。

關(guān)鍵詞：大數(shù)據(jù)；圖形處理技術(shù)；變革歷史；探索過(guò)程

中圖分類號(hào)：TP391.41 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2096-4706（2019）02-0077-03

Abstract：With the advent of big data era，people's lives have undergone rapid changes，and it has also brought great convenience to many areas of people’s work. Among them，graphics processing technology is one of the changes. This paper focuses on the transformation and advancement of graphics processing technology in the context of big data，and has carried out in-depth exploration of graphics processing technology in the context of big data.

Keywords：big data；graphics processing technology；transform history；exploration process

0 引 言

隨著大數(shù)據(jù)的快速發(fā)展，就像計(jì)算機(jī)和互聯(lián)網(wǎng)一樣，大數(shù)據(jù)可能是新一輪的技術(shù)革命。大數(shù)據(jù)的發(fā)展也帶動(dòng)了數(shù)據(jù)挖掘、機(jī)器學(xué)習(xí)和人工智能等相關(guān)技術(shù)的興起，很可能帶動(dòng)這些科學(xué)技術(shù)取得新的突破，其中我們的圖形處理技術(shù)就面臨了巨大的變革，有很大的操作上的突破。同時(shí)，大數(shù)據(jù)離不開(kāi)云處理，云處理為大數(shù)據(jù)提供了彈性可拓展的基礎(chǔ)設(shè)備，是產(chǎn)生大數(shù)據(jù)的平臺(tái)之一。

1 大數(shù)據(jù)的概念、特點(diǎn)以及核心技術(shù)

1.1 大數(shù)據(jù)的概念及特點(diǎn)

1.1.1 大數(shù)據(jù)的概念

大數(shù)據(jù)是指需要新處理模式才能具有洞察發(fā)現(xiàn)力、更強(qiáng)的決策力和流程優(yōu)化能力的海量、高增長(zhǎng)率和多樣化的信息資產(chǎn)。大數(shù)據(jù)技術(shù)的戰(zhàn)略意義不在于收集巨大的數(shù)據(jù)信息，而在于對(duì)這些特定的數(shù)據(jù)進(jìn)行專業(yè)化處理。

隨著云時(shí)代的來(lái)臨，大數(shù)據(jù)也吸引了越來(lái)越多的關(guān)注。從技術(shù)上看，大數(shù)據(jù)與云計(jì)算有著密不可分的關(guān)系。大數(shù)據(jù)肯定沒(méi)有辦法用單一計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理，必須采用分布式架構(gòu)。它的最大的特色是對(duì)海量數(shù)據(jù)進(jìn)行分布式數(shù)據(jù)挖掘，但必須依托云計(jì)算的分布式數(shù)據(jù)庫(kù)、分布式處理、虛擬化以及云存儲(chǔ)技術(shù)[1]。

1.1.2 大數(shù)據(jù)的特點(diǎn)

首先，大數(shù)據(jù)的特點(diǎn)可以總結(jié)為以下四點(diǎn)：信息數(shù)量具有海量性、信息內(nèi)容具有多樣性、數(shù)據(jù)的創(chuàng)建和移動(dòng)具有高速性以及大數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的易變性。

其次，大數(shù)據(jù)還有三個(gè)特征：第一，數(shù)據(jù)的價(jià)值密度比較低，所以說(shuō)怎樣進(jìn)行信息管理，對(duì)有效的價(jià)值進(jìn)行提純是大數(shù)據(jù)時(shí)代首先要解決的問(wèn)題；第二，數(shù)據(jù)類型比較多，其中地理位置信息、圖片信息、視頻信息等諸多類型的數(shù)據(jù)都對(duì)數(shù)據(jù)的處理能力提出了較高的要求；第三，處理數(shù)據(jù)速度快，要求有較高的時(shí)效性。

1.2 大數(shù)據(jù)的核心技術(shù)分析

大數(shù)據(jù)需要特殊的技術(shù)，以有效地處理大量的短時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)。適用于大數(shù)據(jù)的技術(shù)，包括數(shù)據(jù)挖掘電網(wǎng)、大規(guī)模并行處理（MPP）數(shù)據(jù)庫(kù)、云計(jì)算平臺(tái)、分布式數(shù)據(jù)庫(kù)、分布式文件系統(tǒng)、互聯(lián)網(wǎng)和可擴(kuò)展的存儲(chǔ)系統(tǒng)。

而Hadoop目前是大數(shù)據(jù)平臺(tái)中應(yīng)用率比較高的技術(shù)，特別是針對(duì)社交媒體訂閱、文本以及視頻等非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)。Hadoop作為大數(shù)據(jù)處理的核心技術(shù)，與傳統(tǒng)數(shù)據(jù)處理技術(shù)存在一定的差異。傳統(tǒng)技術(shù)包括了文本等非結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)，所以會(huì)導(dǎo)致傳統(tǒng)的服務(wù)器難以應(yīng)對(duì)大數(shù)據(jù)的流程，從而也難以對(duì)大批量的數(shù)據(jù)進(jìn)行有效地存儲(chǔ)，于此不同，Hadoop是當(dāng)今應(yīng)用比較廣泛，同時(shí)也是效果比較好的一種大數(shù)據(jù)處理技術(shù)。

Hadoop是一種基于Java技術(shù)的一種分布式密集數(shù)據(jù)分析以及處理的軟件框架，其組件包括：Pig、HBase、Hive、Zoo Keeper、Oozie、MapReduce、HCatalog等。具體的Hadoop架構(gòu)圖如圖1所示：

2 計(jì)算機(jī)圖形處理技術(shù)

計(jì)算機(jī)圖形處理技術(shù)主要依靠計(jì)算機(jī)的硬件設(shè)備來(lái)進(jìn)行操作，所以對(duì)于計(jì)算機(jī)的硬件設(shè)備性能有相對(duì)較高的要求，也就是說(shuō)計(jì)算機(jī)的硬件設(shè)備性能越高，其圖形圖像的處理效果也會(huì)越好。

計(jì)算機(jī)的硬件設(shè)備主要包括兩類：工作站以及微型機(jī)。相應(yīng)地，軟件也包括兩類：第一類是工作站上的軟件，主要有Alias和TDI，主要負(fù)責(zé)工作站范圍的全部圖形；第二類是微型機(jī)上的軟件，主要是我們?nèi)粘＝?jīng)常會(huì)用到的一些軟件，比如Photoshop、Win-Images以及3DS等軟件，其中我們最常見(jiàn)到的則是Photoshop軟件，其主要功能是用來(lái)處理一些二維的圖像，Photoshop軟件是網(wǎng)站設(shè)計(jì)、平面設(shè)計(jì)以及視頻剪輯行業(yè)必用的軟件之一，所以在大數(shù)據(jù)背景下對(duì)Photoshop軟件的研究也備受重視[2]。

計(jì)算機(jī)圖像圖形處理技術(shù)發(fā)展迅速，其中多媒體制作系統(tǒng)中的三維圖形特技、彩色圖像處理及系統(tǒng)、數(shù)字圖像半色調(diào)及其在印刷中的應(yīng)用等都取得了較大的進(jìn)步。同時(shí)，有多項(xiàng)研究成果通過(guò)國(guó)家鑒定，數(shù)字圖像半色調(diào)研究在學(xué)術(shù)研究方面和工業(yè)應(yīng)用都取得了較好的成果。

3 大數(shù)據(jù)背景下的圖形處理技術(shù)面臨的挑戰(zhàn)

大數(shù)據(jù)時(shí)代的到來(lái)，的確給我們的生產(chǎn)生活帶來(lái)了許多便利，給圖形處理技術(shù)的發(fā)展帶來(lái)了許多機(jī)會(huì)，但是不可否認(rèn)地是，也給我們帶來(lái)了一系列的挑戰(zhàn)：

第一，大數(shù)據(jù)背景下數(shù)據(jù)的流量特別大，而且在網(wǎng)絡(luò)中也會(huì)存在一些破壞性行為，因此加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)的安全性以及圖形處理儲(chǔ)存的隱私性是我們當(dāng)下亟需解決的一大問(wèn)題，我們也應(yīng)該采取一些行為來(lái)避免遭受不法分子的傷害；

第二，在大數(shù)據(jù)的時(shí)代背景下，網(wǎng)絡(luò)對(duì)計(jì)算機(jī)的硬件設(shè)備有著越來(lái)越高的要求，因?yàn)橛?jì)算機(jī)的硬件設(shè)備決定了網(wǎng)絡(luò)的傳輸速度，所以我們應(yīng)該在技術(shù)加以創(chuàng)新，從而提高網(wǎng)絡(luò)的傳輸速度；

第三，大數(shù)據(jù)的存在同時(shí)也要求較大的儲(chǔ)存量，隨著信息數(shù)量的不斷增加，儲(chǔ)存空間也應(yīng)當(dāng)進(jìn)行相應(yīng)地調(diào)整，從而不斷提高傳輸信息的速度；

第四大數(shù)據(jù)時(shí)代對(duì)信息的篩選和提取都有一定的要求，當(dāng)然在巨大的數(shù)據(jù)信息里提取出有價(jià)值的信息是十分不容易的，所以對(duì)我們的圖形處理技術(shù)也提出了更高的要求，我們應(yīng)該不斷創(chuàng)新，從而對(duì)圖形信息技術(shù)更好地處理[3]。

4 大數(shù)據(jù)背景下的圖形處理技術(shù)的變革探索

4.1 大數(shù)據(jù)背景下的圖形處理技術(shù)的內(nèi)容

4.1.1 信息安全

任何事情都會(huì)存在安全隱患問(wèn)題，大數(shù)據(jù)背景下的數(shù)據(jù)安全更是可能存在安全隱患，在圖形處理技術(shù)方面，我們也需要做出一定的努力，主要包括構(gòu)建信息安全系統(tǒng)、加快大數(shù)據(jù)時(shí)代信息產(chǎn)品的研發(fā)以及深度檢測(cè)重要數(shù)據(jù)。其中，數(shù)據(jù)的安全問(wèn)題是我們廣泛關(guān)注的問(wèn)題，由于傳統(tǒng)的信息安全系統(tǒng)已經(jīng)無(wú)法滿足大數(shù)據(jù)時(shí)代信息的安全，所以我們更應(yīng)該加快對(duì)于新數(shù)據(jù)產(chǎn)品安全技術(shù)研發(fā)的腳步；其次，對(duì)于數(shù)據(jù)的檢測(cè)雖然浪費(fèi)時(shí)間，但是一旦對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行了整理，會(huì)使得我們的工作過(guò)程變得簡(jiǎn)潔便利，因此，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行深度檢測(cè)也是非常必要的。

4.1.2 信息儲(chǔ)存

信息存儲(chǔ)工作是指通過(guò)某些特定的方式將所獲取的信息在數(shù)據(jù)庫(kù)中進(jìn)行存儲(chǔ)，當(dāng)我們需要某一信息時(shí)，可以對(duì)其進(jìn)行提取，所以使得我們?cè)诖髷?shù)據(jù)的時(shí)代背景下，也能保存大量的信息，而且信息變更速度也比較快速，相應(yīng)地，我們也需要對(duì)圖形處理技術(shù)進(jìn)行合理的存儲(chǔ)，從而實(shí)現(xiàn)更加便利地對(duì)大數(shù)據(jù)的長(zhǎng)期穩(wěn)定存儲(chǔ)。

4.1.3 數(shù)據(jù)的傳輸與獲取

對(duì)于任何信息的處理，都需要先獲取數(shù)據(jù)，對(duì)于數(shù)據(jù)的獲取我們要在對(duì)目標(biāo)信息進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控的基礎(chǔ)上，在數(shù)據(jù)庫(kù)中提取所存儲(chǔ)的信息，從而實(shí)現(xiàn)向各個(gè)軟件系統(tǒng)輸入信息，最終，通過(guò)數(shù)據(jù)的傳輸技術(shù)，把經(jīng)過(guò)處理的數(shù)據(jù)傳輸?shù)接脩羰种?，?shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸過(guò)程。

4.2 大數(shù)據(jù)背景下的圖形處理技術(shù)的發(fā)展

4.2.1 圖形圖像處理技術(shù)的應(yīng)用

大數(shù)據(jù)背景下的圖像處理技術(shù)的應(yīng)用是十分廣泛的，會(huì)涉及到人類生活的各個(gè)方面，其中主要應(yīng)用于以下幾個(gè)方面：（1）工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用。其中包括機(jī)器人的視覺(jué)、自動(dòng)化控制以及無(wú)損探傷等；（2）遙感中的應(yīng)用。其中包括土地測(cè)繪、環(huán)境污染檢測(cè)、氣象監(jiān)測(cè)以及軍事方面的勘察等；（3）醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用。其中主要包括臨床檢查中的核磁共振檢測(cè)以及CT檢查等；（4）交通領(lǐng)域的應(yīng)用。當(dāng)今時(shí)代，交通管理逐步趨于智能化和自動(dòng)化發(fā)展，因此我們可以利用圖像識(shí)別的技術(shù)來(lái)定位汽車牌照的信息，從而實(shí)現(xiàn)交通的合理化管理；（5）電子商務(wù)領(lǐng)域的應(yīng)用。在此領(lǐng)域范圍內(nèi)，圖形信息處理技術(shù)也被廣泛應(yīng)用，可以進(jìn)行身份的識(shí)別、產(chǎn)品的防偽等；（6）安全領(lǐng)域中的應(yīng)用。利用模式識(shí)別的技術(shù)，圖形處理技術(shù)逐漸走入國(guó)防軍事工作，以及公安部門的工作中，其中一些案發(fā)現(xiàn)場(chǎng)的照片、字跡以及指紋識(shí)別技術(shù)都要依靠圖形處理技術(shù)。

4.2.2 圖形圖像處理技術(shù)存在的問(wèn)題和發(fā)展方向

圖形圖像處理技術(shù)發(fā)展過(guò)程由于受到計(jì)算機(jī)硬件的限制，所以還存在一些局限性，大數(shù)據(jù)背景下的圖形處理技術(shù)需要云計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的支持，在將來(lái)，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)會(huì)把網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)和計(jì)算機(jī)硬件分開(kāi)，從而將當(dāng)前的傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)變成云計(jì)算網(wǎng)絡(luò)，從而計(jì)算機(jī)會(huì)與網(wǎng)絡(luò)形成真正的大數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。

其中，圖形圖像處理技術(shù)的發(fā)展過(guò)程中存在的問(wèn)題主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：（1）邊緣學(xué)科的研究會(huì)促進(jìn)創(chuàng)新處理方法的發(fā)展；（2）在我們致力于提高數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)度時(shí)，還要解決數(shù)據(jù)傳輸速度的問(wèn)題，以及數(shù)據(jù)數(shù)量較大和處理速度較低而不匹配的問(wèn)題；（3）加強(qiáng)創(chuàng)新軟件的研究，從而促進(jìn)圖形處理技術(shù)的發(fā)展；（4）深化理論研究，從而形成自身的理論體系；（5）進(jìn)一步建立圖形信息庫(kù)，將相同的格式統(tǒng)一存放檢索，從而為不同領(lǐng)域的圖像圖形的交流提供便利，最終實(shí)現(xiàn)資源的共享。

因此，我們要在大數(shù)據(jù)及其核心處理技術(shù)研究的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步去研究圖形處理技術(shù)，并且在大數(shù)據(jù)背景下，不斷進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新，對(duì)自身的技術(shù)能力進(jìn)一步提高，并且在大數(shù)據(jù)背景下勇于去接受挑戰(zhàn)，對(duì)發(fā)展前景進(jìn)一步做出分析，更好地去發(fā)展圖形信息處理技術(shù)。

在大數(shù)據(jù)的時(shí)代背景下，信息處理技術(shù)方面取得了飛躍般地進(jìn)步，其中也包括圖像圖形處理技術(shù)，這些技術(shù)的進(jìn)步都對(duì)未來(lái)計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展有所幫助，在新時(shí)代來(lái)臨之際，我們也需要對(duì)自身的發(fā)展加以調(diào)整，來(lái)努力跟上時(shí)代的步伐，圖像圖形信息處理技術(shù)在發(fā)展的過(guò)程中也面臨著許多挑戰(zhàn)，面對(duì)這些挑戰(zhàn)，我們需要努力去克服，同時(shí)也要抓住發(fā)展機(jī)遇，更好地取得發(fā)展的機(jī)會(huì)。加強(qiáng)大數(shù)據(jù)時(shí)代下信息的安全性，所以要加強(qiáng)重要數(shù)據(jù)信息的監(jiān)控管理，毋庸置疑，在信息技術(shù)發(fā)展的時(shí)代，世界也將會(huì)有越來(lái)越多的變化。

5 結(jié) 語(yǔ)

綜上所述，本文在對(duì)圖形信息處理技術(shù)研究的基礎(chǔ)上，結(jié)合大數(shù)據(jù)的時(shí)代背景，深度研究了圖像圖形的處理技術(shù)，并且對(duì)大數(shù)據(jù)時(shí)代背景下產(chǎn)生的圖像圖形處理挑戰(zhàn)和前景做出了分析，期望能夠?yàn)榇髷?shù)據(jù)時(shí)代背景下圖形處理技術(shù)變革提供一定的理論指導(dǎo)以及借鑒價(jià)值。

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作者簡(jiǎn)介：朱平哲（1982-），女，漢族，河南駐馬店人，講師，碩士研究生，研究方向：計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)庫(kù)、圖形學(xué)。