大數(shù)據(jù)時(shí)代計(jì)算機(jī)信息處理技術(shù)研究

摘 要：大數(shù)據(jù)的大量化、多樣化、數(shù)據(jù)流的快速化以及數(shù)據(jù)的低價(jià)值密度，使大數(shù)據(jù)的信息處理存在一定困難。本文介紹了大數(shù)據(jù)時(shí)代與計(jì)算機(jī)信息處理技術(shù)的基本概念，論述了目前計(jì)算機(jī)信息處理的核心技術(shù)，并對其發(fā)展進(jìn)行了展望。

關(guān)鍵詞：大數(shù)據(jù);計(jì)算機(jī);信息處理技術(shù)

中圖分類號：TP3文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1003-5168（2019）29-0014-03

Research on Computer Information Processing Technology under

the Background of Big Data Era

LIU Cuifang

（Zhengzhou University of Industrial Technology，Zhengzhou Henan 451100）

Abstract： The large amount of big data， diversification， rapid data flow and low value density of data make the information processing of big data difficult. This paper introduced the basic concepts of big data era and computer information processing technology， discussed the core technology of computer information processing， and forecasted its development.

Keywords： big data;computer;information processing technology

大數(shù)據(jù)，可以簡單理解為大量的數(shù)據(jù)，具體則是指目前無法利用主流軟件進(jìn)行挖掘、存儲、傳輸、處理及分析的數(shù)據(jù)集合。對于數(shù)據(jù)總量，行業(yè)內(nèi)并沒有明確的規(guī)定，一般數(shù)據(jù)總量超過10TB即被稱為大數(shù)據(jù)。由于數(shù)據(jù)量太過龐大，因此其很難為用戶提供高效的信息處理服務(wù)。隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展與普及，人們的信息與網(wǎng)絡(luò)需求增長，再加上原本較大的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，現(xiàn)如今每天都會產(chǎn)生難以用具體數(shù)字衡量的大量數(shù)據(jù)。

大數(shù)據(jù)的特點(diǎn)可以歸納為“4V特征”，即Volume（大量）、Variety（多樣化）、Velocity（快速）以及Value（價(jià)值密度低）。第一，數(shù)據(jù)的大量化。大數(shù)據(jù)的出現(xiàn)就是由于數(shù)據(jù)處理量的日益增加，而在大數(shù)據(jù)時(shí)代，數(shù)據(jù)處理量已經(jīng)增長到ZB級別。第二，數(shù)據(jù)種類多樣。在計(jì)算機(jī)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展下，數(shù)據(jù)來源不斷增加，人們生活的點(diǎn)滴都會產(chǎn)生數(shù)據(jù)，因此數(shù)據(jù)種類十分多樣。第三，快速化。快速化所指的是數(shù)據(jù)處理及傳輸，只有能夠?qū)崿F(xiàn)高速處理與傳輸，才能夠?qū)⒋罅康臄?shù)據(jù)利用起來，以滿足用戶的需求。第四，價(jià)值密度低。大數(shù)據(jù)的價(jià)值體現(xiàn)于整體數(shù)據(jù)的處理分析，但就其中的少量數(shù)據(jù)而言，價(jià)值并不高，甚至存在大量無意義的數(shù)據(jù)，因此總體價(jià)值密度較低。

1 大數(shù)據(jù)與計(jì)算機(jī)信息處理技術(shù)概述

1.1 大數(shù)據(jù)的研究意義

大數(shù)據(jù)具有極高的利用價(jià)值，大數(shù)據(jù)的研究具有重要意義。第一，大數(shù)據(jù)于國家而言是十分重要的信息資源，大數(shù)據(jù)的研究有助于提升國家信息安全的競爭力，因此也具有較高的戰(zhàn)略意義[1]。第二，大數(shù)據(jù)的研究可以促進(jìn)數(shù)據(jù)的高效利用，提供更加高效的信息處理服務(wù)，在產(chǎn)業(yè)發(fā)展及服務(wù)中發(fā)揮指向性作用，對國家經(jīng)濟(jì)調(diào)控、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整也具有重大意義。此外，大數(shù)據(jù)還能夠促進(jìn)相關(guān)技術(shù)的發(fā)展，大數(shù)據(jù)研究也推動著整個行業(yè)的進(jìn)步。

1.2 計(jì)算機(jī)信息處理技術(shù)概述

計(jì)算機(jī)信息處理技術(shù)就是利用計(jì)算機(jī)將所搜集整合的數(shù)據(jù)進(jìn)行傳遞、處理的技術(shù)。其中包含信息輸入輸出、計(jì)算、存儲等多個過程，因此計(jì)算機(jī)信息處理實(shí)質(zhì)上是多種技術(shù)的綜合運(yùn)用。計(jì)算機(jī)信息處理技術(shù)具體可以分為三類。一是信息檢索，信息檢索技術(shù)的運(yùn)用可以大大提高數(shù)據(jù)的查找與利用效率。二是數(shù)據(jù)庫技術(shù)，其主要內(nèi)容就是對數(shù)據(jù)的整合排序，能夠?qū)?shù)據(jù)進(jìn)行分類，信息的存儲更加有序，可以使數(shù)據(jù)運(yùn)算與傳輸更加高效。最后就是信息系統(tǒng)技術(shù)，信息系統(tǒng)是依托于計(jì)算機(jī)，利用數(shù)據(jù)庫與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)進(jìn)行信息處理的一個系統(tǒng)，由于高效存儲與傳輸?shù)膶?shí)現(xiàn)，信息處理的效用也更高。目前，信息處理技術(shù)在人們?nèi)粘Ｉ罴案鱾€行業(yè)中都發(fā)揮了重要作用。

2 大數(shù)據(jù)時(shí)代的影響與挑戰(zhàn)

2.1 大數(shù)據(jù)時(shí)代的影響

大數(shù)據(jù)時(shí)代的到來，一方面是因?yàn)閿?shù)據(jù)處理量的不斷增加，另一方面還依托于物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算以及高效存儲等技術(shù)的發(fā)展[2]。大數(shù)據(jù)時(shí)代使計(jì)算機(jī)行業(yè)獲得了變革，同時(shí)也對其他行業(yè)以及人們生活帶來了較大的影響。數(shù)據(jù)是大數(shù)據(jù)時(shí)代的核心，在大數(shù)據(jù)的影響下，不同人群、機(jī)構(gòu)、社會角色之間的界限變得更加模糊，因此對企業(yè)的經(jīng)營管理等都產(chǎn)生了較大影響，同時(shí)也帶來了許多挑戰(zhàn)與機(jī)遇。大數(shù)據(jù)的發(fā)展是社會發(fā)展的必然結(jié)果，其產(chǎn)生是為了解決信息處理的問題。大數(shù)據(jù)時(shí)代，每時(shí)每刻都有大量的數(shù)據(jù)產(chǎn)生，只有能夠?qū)⑦@些數(shù)據(jù)進(jìn)行篩選處理，才不會造成信息資源的浪費(fèi)。為了滿足這一需求，計(jì)算機(jī)的信息處理能力要求就會相應(yīng)提高，同時(shí)也會對軟件的信息處理能力及效率提出更高要求，而大數(shù)據(jù)時(shí)代所提出的這些更高要求則會大大推進(jìn)計(jì)算機(jī)信息處理技術(shù)的發(fā)展。

2.2 計(jì)算機(jī)信息處理技術(shù)在大數(shù)據(jù)時(shí)代的機(jī)遇

大數(shù)據(jù)時(shí)代的到來得益于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的高速發(fā)展與普及，雖然目前無法使用軟件對大量數(shù)據(jù)進(jìn)行直接處理，但大數(shù)據(jù)的信息處理依然可以通過新興的思維與技術(shù)實(shí)現(xiàn)，而大數(shù)據(jù)的信息處理結(jié)構(gòu)對不同行業(yè)都有著十分巨大的實(shí)用價(jià)值[3]。例如，在銷售行業(yè)，借助大數(shù)據(jù)分析可以對消費(fèi)者的需求、喜好以及不同產(chǎn)品的市場競爭力等進(jìn)行分析，借此可以調(diào)整銷售策略，給用戶進(jìn)行更加有針對性的推薦，同時(shí)也能夠借助大數(shù)據(jù)分析得出的反饋對產(chǎn)品進(jìn)行改良，在大數(shù)據(jù)信息處理的幫助下，可有有效提高產(chǎn)品銷量，帶來更大的利潤。在公司管理中，大數(shù)據(jù)分析可以優(yōu)化企業(yè)管理結(jié)構(gòu)，提升部門合作與工作效率，從而節(jié)省管理成本，同時(shí)也能借助更加科學(xué)的管理策略提升企業(yè)的綜合競爭力。

2.3 計(jì)算機(jī)信息處理技術(shù)面臨的挑戰(zhàn)

大數(shù)據(jù)時(shí)代為各行業(yè)的發(fā)展以及信息處理技術(shù)的進(jìn)步都帶來了機(jī)遇，與此同時(shí)，大數(shù)據(jù)時(shí)代也為目前的信息處理技術(shù)帶來了挑戰(zhàn)。

2.3.1 數(shù)據(jù)的大量化為數(shù)據(jù)的存儲與傳輸技術(shù)帶來挑戰(zhàn)。大數(shù)據(jù)背景下，數(shù)據(jù)的處理級別不斷提升，對數(shù)據(jù)處理的要求也不斷提高，而其中最重要的就是數(shù)據(jù)的存儲和傳輸。大數(shù)據(jù)的處理需要相當(dāng)大的存儲空間，同時(shí)也對存儲技術(shù)提出了更高的要求，而大量數(shù)據(jù)的傳輸則需要更快速的傳輸速度，對數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)提出了更高的要求。同時(shí)還需要發(fā)展信息檢索與數(shù)據(jù)可視化技術(shù)，使數(shù)據(jù)分析更加直觀快捷。

2.3.2 大數(shù)據(jù)為網(wǎng)絡(luò)硬件設(shè)備與信息處理能力帶來挑戰(zhàn)。大數(shù)據(jù)時(shí)代不僅對數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)提出更高要求，也對網(wǎng)絡(luò)硬件提出了更高要求，需要硬件提供更高的傳輸速度，同時(shí)也需要更高的數(shù)據(jù)處理能力與之匹配。另外，還需要提高網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控能力，確保數(shù)據(jù)的安全性。

2.3.3 數(shù)據(jù)價(jià)值密度低帶來的挑戰(zhàn)。大數(shù)據(jù)在具有大量化特點(diǎn)的同時(shí)，還有著較低的價(jià)值密度，這就需要在信息處理過程中能夠?qū)⒕哂袃r(jià)值的數(shù)據(jù)從海量數(shù)據(jù)中提取出來。但由于數(shù)據(jù)量巨大，數(shù)據(jù)的篩選提取工作十分困難，對信息處理技術(shù)中的數(shù)據(jù)篩選提出了更高要求。

3 大數(shù)據(jù)背景下計(jì)算機(jī)信息處理技術(shù)所存在的問題

3.1 專業(yè)人才短缺

技術(shù)的研究與應(yīng)用都離不開專業(yè)人才，大數(shù)據(jù)信息處理技術(shù)不僅需要軟件方面的人才，還需要大量硬件技術(shù)人才。大數(shù)據(jù)發(fā)展歷程較短，其應(yīng)用尚處于初級階段，高校的大數(shù)據(jù)專業(yè)也才剛剛起步，而培養(yǎng)一名優(yōu)秀的計(jì)算機(jī)軟件人才則不僅需要較高的教育條件，還需要豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，種種原因，使得目前大數(shù)據(jù)信息處理人才短缺。在硬件方面，目前限制數(shù)據(jù)處理技術(shù)的主要還是硬件功能的上限，因此大力培養(yǎng)硬件技術(shù)人才也十分重要，只有這樣才能加快硬件發(fā)展的步伐，為軟件創(chuàng)新帶來更大的發(fā)展空間。

3.2 信息安全問題

大數(shù)據(jù)的發(fā)展為人們?nèi)粘Ｉ顜砹酥T多便利，但也帶來了一定的信息安全隱患。信息安全問題是目前網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中急需解決的一個重要問題。無論是用戶還是企業(yè)或機(jī)關(guān)單位，信息的泄露都有可能會帶來較大的損失。例如，在網(wǎng)絡(luò)購物中，用戶的個人信息都存儲在交易平臺的服務(wù)器上，如果存在安全漏洞且被黑客利用，那么用戶信息的泄露就很有可能給用戶帶來經(jīng)濟(jì)損失，同時(shí)也會對購物平臺帶來惡劣影響。因此，針對信息安全問題，應(yīng)大力提升信息處理技術(shù)的安全性，國家也可以在信息安全方面制定相關(guān)法律制度，通過監(jiān)管進(jìn)一步提升信息安全性。

3.3 數(shù)據(jù)篩選問題

大數(shù)據(jù)具有信息大量化與種類多樣性的特征。在數(shù)據(jù)量不斷增加的同時(shí)，其中的無意義、無價(jià)值數(shù)據(jù)也同樣增加，信息質(zhì)量良莠不齊，數(shù)據(jù)價(jià)值密度較低，而面對海量數(shù)據(jù)的信息處理，很難快速篩選出有價(jià)值的信息，因此在數(shù)據(jù)檢索中常會摻雜無意義信息或篩選出的數(shù)據(jù)不夠全面。這樣的問題不僅為信息分析技術(shù)員帶來了極大的挑戰(zhàn)，同時(shí)也為用戶帶來了挑戰(zhàn)。如何在海量數(shù)據(jù)中提取最有效、最有價(jià)值的信息進(jìn)行處理分析，如何運(yùn)用各種信息數(shù)據(jù)得出專業(yè)化的決策建議，是目前信息處理中亟待解決的兩個重要問題。為此，要大力培養(yǎng)相關(guān)專業(yè)人才，促進(jìn)信息處理技術(shù)發(fā)展，保證大數(shù)據(jù)處理的高效性、真實(shí)性與準(zhǔn)確性，發(fā)揮大數(shù)據(jù)中大量信息的價(jià)值作用。

4 大數(shù)據(jù)時(shí)代的計(jì)算機(jī)信息處理技術(shù)

基于DEEP WEB的數(shù)據(jù)獲取技術(shù)是大數(shù)據(jù)時(shí)代計(jì)算及信息處理的重要技術(shù)基礎(chǔ)。DEEP WEB是指深層網(wǎng)絡(luò)空間技術(shù)，具有較大規(guī)模的數(shù)據(jù)量，在數(shù)據(jù)分布、訪問以及動態(tài)變化上都比較特殊。在實(shí)際運(yùn)用中，DEEP WEB實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的高度集成，充分運(yùn)用數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的篩選與整合。在具體運(yùn)用中，DEEP WEB可以在海量數(shù)據(jù)中篩選出有價(jià)值的信息并加以運(yùn)用，由此看來，DEEP WEB數(shù)據(jù)獲取技術(shù)可以使數(shù)據(jù)信息分析的準(zhǔn)確性大大提高[4]。

數(shù)據(jù)存儲在信息處理中十分重要，而在大數(shù)據(jù)中，最為重要的就是分布式存儲系統(tǒng)。分布式存儲系統(tǒng)主要包含分布式文件系統(tǒng)、分布式鍵值系統(tǒng)、分布式表格系統(tǒng)以及分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。分布式存儲技術(shù)在商業(yè)中獲得了很大的發(fā)展空間，同時(shí)也是目前互聯(lián)網(wǎng)的核心。分布式存儲具有低成本、可拓展的特點(diǎn)，同時(shí)有著較高的容錯性，因此在海量數(shù)據(jù)的存儲中具有明顯優(yōu)勢。

分布式計(jì)算是目前大數(shù)據(jù)信息處理中主要使用的計(jì)算方式，其中基于互聯(lián)網(wǎng)虛擬環(huán)境的云計(jì)算最為重要。由于依托于網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，云計(jì)算能夠提供動態(tài)虛擬化的信息資源，從而實(shí)現(xiàn)資源共享，使信息分配更加合理化。云計(jì)算技術(shù)大大降低了數(shù)據(jù)處理成本，同時(shí)提高了信息處理效率，在大數(shù)據(jù)時(shí)代下，云計(jì)算為信息處理技術(shù)注入了活力。

5 大數(shù)據(jù)時(shí)代計(jì)算機(jī)信息處理技術(shù)的發(fā)展方向

5.1 云計(jì)算網(wǎng)絡(luò)

大數(shù)據(jù)時(shí)代，許多計(jì)算機(jī)硬件都難以滿足海量數(shù)據(jù)處理的需求，而傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)也存在一些問題，主流的信息處理軟件無法對大數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，而其中最突出的矛盾就是軟件的數(shù)據(jù)需求超出硬件性能的極限。傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是一種以硬件為依托的靜態(tài)結(jié)構(gòu)，因而無法跟上時(shí)代步伐，現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)很多都轉(zhuǎn)向了類數(shù)據(jù)中心的可編程設(shè)施。在云計(jì)算網(wǎng)絡(luò)的影響下，政府及企業(yè)在網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)上的需求不再局限于傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)中心，而是更加便捷開放的、符合大數(shù)據(jù)處理需求的網(wǎng)絡(luò)模式。在這一背景下，云計(jì)算逐漸向網(wǎng)絡(luò)模式發(fā)展，從而誕生了云計(jì)算網(wǎng)絡(luò)，它可以提供更強(qiáng)大的數(shù)據(jù)存儲，同時(shí)數(shù)據(jù)處理更加高效，可以有效解決大數(shù)據(jù)處理的問題。隨著云計(jì)算技術(shù)的發(fā)展與優(yōu)化，計(jì)算機(jī)信息處理技術(shù)將會更加高效化，其內(nèi)涵也會更加豐富。

5.2 更高的信息安全性與可靠性

大數(shù)據(jù)時(shí)代，數(shù)據(jù)依靠網(wǎng)絡(luò)傳輸，整個數(shù)據(jù)系統(tǒng)與網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是密不可分的，PC端存儲的數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡(luò)與數(shù)據(jù)系統(tǒng)及云平臺進(jìn)行共享，互聯(lián)網(wǎng)的開放性使每個人都能隨時(shí)獲取需要的信息。但是，網(wǎng)絡(luò)過高的開放性也給了犯罪分子機(jī)會，黑客可以通過攻擊系統(tǒng)安全漏洞竊取數(shù)據(jù)，通過分析則可能獲取個人隱私或商業(yè)機(jī)密，帶來了較大的安全隱患。由此可見，信息安全管理是信息處理技術(shù)未來發(fā)展的一大重點(diǎn)。大數(shù)據(jù)時(shí)代的信息安全已經(jīng)不再像過去一樣局限于單一的數(shù)據(jù)安全，而是需要保障整個系統(tǒng)的安全性，確保系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)不會泄露。因此，傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)信息處理技術(shù)已然無法滿足大數(shù)據(jù)時(shí)代對數(shù)據(jù)安全提出的更高要求，數(shù)據(jù)安全相關(guān)軟件的開發(fā)與計(jì)算機(jī)安全系統(tǒng)的發(fā)展都十分重要。

6 結(jié)語

大數(shù)據(jù)整體數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度更高，因此信息處理的難度也大大增加。就目前而言，計(jì)算機(jī)信息處理技術(shù)難以完全滿足大數(shù)據(jù)時(shí)代的信息處理需求，因而未來計(jì)算機(jī)信息處理技術(shù)的發(fā)展會趨于高效化、全面化、快速化，同時(shí)也會具有更高的安全性。

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