云計(jì)算發(fā)展視野下的計(jì)算數(shù)學(xué)發(fā)展趨勢(shì)初探

吳金東

摘要：近年來(lái)，云計(jì)算作為一項(xiàng)新技術(shù)發(fā)展迅猛。從計(jì)算數(shù)學(xué)的角度出發(fā)，界定云計(jì)算的概念并分析其發(fā)展的主要背景、應(yīng)用價(jià)值。根據(jù)當(dāng)前發(fā)展現(xiàn)狀嘗試剖析云計(jì)算視野下的計(jì)算數(shù)學(xué)發(fā)展趨勢(shì)。

關(guān)鍵詞：云計(jì)算;計(jì)算數(shù)學(xué);發(fā)展趨勢(shì)

中圖分類號(hào)：TP319 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1009-3044（2019）28-0173-02

云計(jì)算是近年來(lái)出現(xiàn)頻率比較高的一個(gè)詞匯，它是伴隨著信息技術(shù)不斷發(fā)展的產(chǎn)物，從目前學(xué)術(shù)界對(duì)云計(jì)算的概念解釋來(lái)看，云計(jì)算實(shí)質(zhì)上屬于分布式計(jì)算范疇。隨著信息技術(shù)的不斷創(chuàng)新和發(fā)展，云計(jì)算也經(jīng)歷了由簡(jiǎn)單到復(fù)雜，由小規(guī)模計(jì)算到真正的“云”計(jì)算的發(fā)展歷程。借助于網(wǎng)絡(luò)云，我們運(yùn)用分解程序的方式來(lái)處理巨大的數(shù)據(jù)信息計(jì)算，并最終將計(jì)算結(jié)果呈現(xiàn)給客戶的模式。目前信息技術(shù)發(fā)展迅猛，它為云計(jì)算速度和效率的提升提供了重要支撐，成千上萬(wàn)的數(shù)據(jù)可以在短短的數(shù)秒時(shí)間內(nèi)得到有效而精確的處理，并將分布式、負(fù)載均衡、并行計(jì)算、數(shù)據(jù)信息存儲(chǔ)、備份等操作技術(shù)融為一體，最終為客戶提供滿意的服務(wù)。在目前，云計(jì)算的強(qiáng)大功能已經(jīng)被廣泛地應(yīng)用到多種行業(yè)領(lǐng)域。

一方面信息技術(shù)的發(fā)展推動(dòng)了云計(jì)算的不斷迭代創(chuàng)新，另一方面云計(jì)算效果的提升在一定程度上又推動(dòng)了信息技術(shù)的發(fā)展和多種行業(yè)的發(fā)展?？傮w來(lái)看，云計(jì)算是信息技術(shù)先進(jìn)性的代指，在當(dāng)前互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代下，越來(lái)越多的行業(yè)領(lǐng)域開(kāi)始運(yùn)用云計(jì)算。高新科技行業(yè)、金融行業(yè)、物理行業(yè)、航空行業(yè)等等，在開(kāi)展運(yùn)營(yíng)、生產(chǎn)與管理過(guò)程中都需要云計(jì)算來(lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的計(jì)算，可以說(shuō)缺乏云計(jì)算的支持，這些產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域?qū)o(wú)法得到正常的生產(chǎn)、研發(fā)和運(yùn)轉(zhuǎn)，基于這一形勢(shì)背景，計(jì)算數(shù)學(xué)產(chǎn)生并發(fā)展起來(lái)。計(jì)算數(shù)學(xué)是云計(jì)算的基礎(chǔ)與核心，它具備深?yuàn)W科學(xué)的計(jì)算方法和精準(zhǔn)的運(yùn)算優(yōu)勢(shì)，能夠用來(lái)解決高精尖領(lǐng)域的相關(guān)信息加工運(yùn)算。為了有效提高計(jì)算數(shù)學(xué)的專業(yè)化和精確度，使得計(jì)算數(shù)學(xué)能夠在更多領(lǐng)域、更深層次的計(jì)算中發(fā)揮積極作用，目前我國(guó)諸多高校已經(jīng)開(kāi)始著手開(kāi)展計(jì)算數(shù)學(xué)研究，推動(dòng)計(jì)算數(shù)學(xué)向更廣闊、更深層次的領(lǐng)域發(fā)展，同時(shí)不斷推動(dòng)計(jì)算數(shù)學(xué)的理論體系完善與創(chuàng)新。由此也產(chǎn)生了一大批計(jì)算數(shù)學(xué)高端人才，這些人才為計(jì)算數(shù)學(xué)的發(fā)展提供了智力支持，為多個(gè)高端領(lǐng)域中的計(jì)算數(shù)學(xué)應(yīng)用提供高效優(yōu)質(zhì)的服務(wù)，計(jì)算數(shù)學(xué)，尤其是其中的高性能計(jì)算模塊目前已經(jīng)在現(xiàn)代信息通信領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用。“云計(jì)算”是計(jì)算數(shù)學(xué)與信息技術(shù)融合的產(chǎn)物，它將為信息技術(shù)的發(fā)展帶來(lái)新的變革。

1云計(jì)算在當(dāng)前時(shí)代中的價(jià)值

1.1政府層面

云計(jì)算在當(dāng)前高新技術(shù)領(lǐng)域中發(fā)揮著舉足輕重的作用，在一定程度上成為支撐領(lǐng)域發(fā)展的重要因素。從政府層面來(lái)看，云計(jì)算的價(jià)值不容小覷，云計(jì)算屬于信息技術(shù)與計(jì)算數(shù)學(xué)融合發(fā)展的產(chǎn)物，它代表著先進(jìn)技術(shù)，因此云計(jì)算出現(xiàn)之時(shí)就已經(jīng)贏得了國(guó)際上很多國(guó)家的關(guān)注。云計(jì)算一方面具備數(shù)據(jù)備份、留存功能，能夠有效地防止數(shù)據(jù)丟失、病毒的產(chǎn)生于侵犯;另一方面云計(jì)算具備高效高超的計(jì)算優(yōu)勢(shì)，能夠?yàn)槠髽I(yè)的相關(guān)領(lǐng)域數(shù)據(jù)信息核算提供支持;另外它還能夠減少能源浪費(fèi)。據(jù)了解美國(guó)通過(guò)對(duì)云計(jì)算的合理運(yùn)用，在2020將為企業(yè)減少123億美元的能源成本。也正是看到了云計(jì)算的優(yōu)勢(shì)，越來(lái)越多的國(guó)家（發(fā)展中國(guó)家居多）開(kāi)始斥大量的人力、財(cái)力和物力來(lái)發(fā)展云計(jì)算領(lǐng)域，部署云計(jì)算發(fā)展戰(zhàn)略。美國(guó)目前被公認(rèn)為是云計(jì)算發(fā)展最為先進(jìn)的國(guó)家，今年美國(guó)重新部署云計(jì)算戰(zhàn)略，加速推動(dòng)云計(jì)算在美國(guó)基礎(chǔ)信息建設(shè)發(fā)揮重大作用。除了美國(guó)之外，歐盟也十分重視云計(jì)算的發(fā)展，尤其是云計(jì)算的相關(guān)基礎(chǔ)建設(shè)、云安全方面。亞洲近年來(lái)在云計(jì)算領(lǐng)域的研究和應(yīng)用方面也取得了巨大的進(jìn)步。云計(jì)算被廣泛應(yīng)用在醫(yī)療健康行業(yè)、社會(huì)公共服務(wù)行業(yè)、制造業(yè)等等，云計(jì)算的運(yùn)用將為國(guó)家的發(fā)展注入新的活力。

1.2企業(yè)層面

云計(jì)算在企業(yè)層面的發(fā)展和運(yùn)用也是十分廣泛和深入。谷歌公司的“Google101計(jì)劃”開(kāi)啟了云計(jì)算在企業(yè)運(yùn)用的序幕，之后，不論是國(guó)內(nèi)還是國(guó)外的企業(yè)，特別是信息計(jì)算機(jī)產(chǎn)業(yè)都開(kāi)始重視云計(jì)算的研發(fā)和相關(guān)產(chǎn)品的應(yīng)用推廣。對(duì)于企業(yè)來(lái)講，云計(jì)算具有規(guī)模性、高效性、便捷性、綠色低碳環(huán)保等特性。在我國(guó)和國(guó)外市場(chǎng)中，華為、小米、中國(guó)移動(dòng)、中國(guó)聯(lián)通、亞馬遜、谷歌、微軟等都已經(jīng)向云計(jì)算業(yè)務(wù)領(lǐng)域擴(kuò)張。云計(jì)算相關(guān)產(chǎn)業(yè)的業(yè)務(wù)增長(zhǎng)十分迅猛，可以說(shuō)云計(jì)算對(duì)企業(yè)的發(fā)展和在企業(yè)相關(guān)領(lǐng)域中的運(yùn)用價(jià)值不容忽視。

2云計(jì)算發(fā)展視野下的計(jì)算數(shù)學(xué)發(fā)展趨勢(shì)

云計(jì)算的發(fā)展核心是計(jì)算數(shù)學(xué)的發(fā)展。在當(dāng)前云計(jì)算被國(guó)際上很多國(guó)家和企業(yè)所重視的背景下，結(jié)合當(dāng)前云計(jì)算的發(fā)展與應(yīng)用現(xiàn)狀，本文認(rèn)為計(jì)算數(shù)學(xué)的未來(lái)發(fā)展將呈現(xiàn)出以下幾個(gè)方面的趨勢(shì)。

2.1人才培養(yǎng)方向趨于多元化

人才為計(jì)算數(shù)學(xué)的發(fā)展提供重要的基礎(chǔ)和保障。隨著計(jì)算數(shù)學(xué)的發(fā)展，市場(chǎng)對(duì)人才的需求量增加及需求的多元化，就導(dǎo)致計(jì)算數(shù)學(xué)相關(guān)的人才培養(yǎng)也向多元化方向發(fā)展。云計(jì)算的應(yīng)用領(lǐng)域越來(lái)越廣泛，而且云計(jì)算的技術(shù)也在不斷創(chuàng)新和完善。這一背景形勢(shì)就要求計(jì)算數(shù)學(xué)不斷發(fā)展，持續(xù)發(fā)力，如此才能夠有效地實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新與發(fā)展。歸根結(jié)底，發(fā)展的關(guān)鍵在于人才，人才因素不論是現(xiàn)在還是未來(lái)，都將成為影響計(jì)算數(shù)學(xué)發(fā)展的重要因素。目前我國(guó)國(guó)內(nèi)已經(jīng)有很多高校開(kāi)始聚集人才來(lái)打造云計(jì)算、計(jì)算數(shù)學(xué)研究中心，一方面致力于為社會(huì)、國(guó)家和企業(yè)培養(yǎng)更優(yōu)質(zhì)的計(jì)算數(shù)學(xué)人才，以進(jìn)一步推動(dòng)云計(jì)算的運(yùn)用;另一方面創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式，將云計(jì)算、高性能計(jì)算融合起來(lái)，培養(yǎng)多元化的人才，讓充足且高質(zhì)量的人才為計(jì)算數(shù)學(xué)、云計(jì)算的發(fā)展提供智力支持和保障。

2.2多門類學(xué)科融合程度加劇

門類學(xué)科融合程度加劇是目前云計(jì)算發(fā)展視野下的計(jì)算數(shù)學(xué)發(fā)展趨勢(shì)之一。多門類學(xué)科的融合使得計(jì)算數(shù)學(xué)的發(fā)展更加完善。這一點(diǎn)不論是在當(dāng)前還是在未來(lái)，都是計(jì)算數(shù)學(xué)發(fā)展的必然趨勢(shì)。多個(gè)學(xué)科的融合程度得到進(jìn)一步深化是目前云計(jì)算發(fā)展視野下計(jì)算數(shù)學(xué)的發(fā)展重要趨勢(shì)。云計(jì)算并非單純的一門科學(xué)，而是多學(xué)科融合的結(jié)果，換言之當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)的發(fā)展和生產(chǎn)要求的高標(biāo)準(zhǔn)化，為云計(jì)算的計(jì)算結(jié)果精準(zhǔn)度提出了要求。從當(dāng)前計(jì)算數(shù)學(xué)在各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用及發(fā)展趨勢(shì)，云計(jì)算的被歡迎程度，可想而知，在將來(lái)，計(jì)算數(shù)學(xué)將在更多的范圍和領(lǐng)域發(fā)揮作用。正因如此，高校在開(kāi)展人才培養(yǎng)和推動(dòng)計(jì)算數(shù)學(xué)體系完善和發(fā)展過(guò)程中必須要注重多學(xué)科的融入，實(shí)現(xiàn)向云計(jì)算領(lǐng)域、高性能計(jì)算、網(wǎng)絡(luò)信息與計(jì)算數(shù)學(xué)結(jié)合等方向發(fā)展，從而促進(jìn)計(jì)算數(shù)學(xué)的高效發(fā)展。

2.3全球范圍內(nèi)合作趨向增多

縱觀云計(jì)算的誕生和發(fā)展歷史實(shí)質(zhì)上是一部全球范圍內(nèi)合作不斷加劇的過(guò)程，這一點(diǎn)是由云計(jì)算自身的特點(diǎn)和云計(jì)算、計(jì)算數(shù)學(xué)之間的必然聯(lián)系所決定的?；ヂ?lián)網(wǎng)時(shí)代把地球變成了地球村，人與人之間、區(qū)域與區(qū)域之間、國(guó)家與國(guó)家之間的聯(lián)系更加密切起來(lái)。在計(jì)算數(shù)學(xué)領(lǐng)域也是如此，計(jì)算數(shù)學(xué)的研究，尤其是在云計(jì)算大背景下，計(jì)算數(shù)學(xué)的發(fā)展與體系的完善已經(jīng)不是單獨(dú)的一個(gè)地區(qū)或國(guó)家的任務(wù)，更是需要加強(qiáng)國(guó)際之間的溝通和對(duì)話，如此才能破除計(jì)算數(shù)學(xué)的應(yīng)用障礙，促進(jìn)云計(jì)算向更為廣闊的空間和更深入的領(lǐng)域發(fā)展。

具體來(lái)看，主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：首先，互聯(lián)網(wǎng)體系和框架的本質(zhì)屬性意味著計(jì)算數(shù)學(xué)必須要破除區(qū)域隔閡才能夠使得自身的價(jià)值和優(yōu)勢(shì)發(fā)揮其應(yīng)有的功能和價(jià)值;其次，計(jì)算數(shù)學(xué)相關(guān)技術(shù)的安全性特點(diǎn)需要實(shí)現(xiàn)跨學(xué)科、跨國(guó)界來(lái)開(kāi)展合作，以進(jìn)一步推動(dòng)云計(jì)算背景下計(jì)算數(shù)學(xué)的發(fā)展空間與應(yīng)用范圍。

2.4高校學(xué)科建設(shè)更加完善

隨著云計(jì)算形勢(shì)的不斷演進(jìn)，計(jì)算數(shù)學(xué)的學(xué)科建設(shè)將呈現(xiàn)出更加完善的趨勢(shì)。近年來(lái)在云計(jì)算的推動(dòng)下，我國(guó)國(guó)內(nèi)的很多高校創(chuàng)建了新的學(xué)科，如高性能計(jì)算課程。這一課程正是接軌當(dāng)前云計(jì)算飛速發(fā)展和廣泛應(yīng)用的背景形勢(shì)，通過(guò)完備的學(xué)科建設(shè)，計(jì)算數(shù)學(xué)體系更加完善，同時(shí)與信息化技術(shù)的融合度也在不斷加劇，這無(wú)疑將進(jìn)一步推動(dòng)計(jì)算數(shù)學(xué)的發(fā)展、云計(jì)算背景發(fā)展進(jìn)程。目前我國(guó)國(guó)內(nèi)的部分高校在計(jì)算數(shù)學(xué)的學(xué)科建設(shè)方面已經(jīng)取得了突出成績(jī)。如上海交大通過(guò)計(jì)算數(shù)學(xué)學(xué)科建設(shè)與完善，提出融合高性能計(jì)算，這一計(jì)算模式是將網(wǎng)絡(luò)與云計(jì)算結(jié)合起來(lái)，并基于它們的架構(gòu)實(shí)現(xiàn)的一種具備高性能的彈性計(jì)算;這一計(jì)算模式具有鮮明的優(yōu)勢(shì)，客戶能夠?qū)崿F(xiàn)自主申請(qǐng)、存儲(chǔ)、管理網(wǎng)絡(luò)中的資源;這一計(jì)算模式在企業(yè)和國(guó)家很多領(lǐng)域的應(yīng)用更加廣泛，信息計(jì)算效果更加精準(zhǔn)和高超，信息處理能力更高。再如北京工業(yè)大學(xué)的“北京工業(yè)大學(xué)云計(jì)算實(shí)驗(yàn)平臺(tái)”是目前在我國(guó)甚至國(guó)際領(lǐng)域中排名領(lǐng)先的具有高性能計(jì)算優(yōu)勢(shì)的平臺(tái)，它所涵蓋的強(qiáng)大儲(chǔ)存能力和計(jì)算能力能夠?qū)Y源進(jìn)行智能化、高效的管理、分析、備份，將計(jì)算數(shù)學(xué)甚至云計(jì)算的應(yīng)用廣度進(jìn)一步拓展。

3結(jié)論與展望

總之，在當(dāng)前信息技術(shù)飛速發(fā)展的形勢(shì)背景下，計(jì)算數(shù)學(xué)在多種領(lǐng)域發(fā)揮的作用越來(lái)越明顯。上文中以云計(jì)算為背景來(lái)展開(kāi)探討，結(jié)合計(jì)算數(shù)學(xué)的發(fā)展現(xiàn)狀來(lái)探討，對(duì)計(jì)算數(shù)學(xué)的發(fā)展趨勢(shì)予以展望，旨在喚起公眾對(duì)計(jì)算數(shù)學(xué)的重視，并有效的助推計(jì)算數(shù)學(xué)的發(fā)展。相信隨著實(shí)踐的不斷深人和技術(shù)的不斷創(chuàng)新、發(fā)展、完善，計(jì)算數(shù)學(xué)將朝著人才培養(yǎng)方向趨于多元化、多門類學(xué)科融合程度加劇、全球范圍內(nèi)合作趨向增多、高校學(xué)科建設(shè)更加完善的趨勢(shì)進(jìn)行發(fā)展。同時(shí)云計(jì)算的發(fā)展進(jìn)程將得到進(jìn)一步的推進(jìn)，計(jì)算數(shù)學(xué)的應(yīng)用廣度和深度將得到有效拓展，計(jì)算數(shù)學(xué)將為企業(yè)、社會(huì)和國(guó)家做出更大貢獻(xiàn)。