數(shù)據(jù)挖掘在計算機實驗室管理系統(tǒng)中的應(yīng)用

郝海妍

（海南軟件職業(yè)技術(shù)學(xué)院 海南省瓊海市 571400）

計算機實驗室管理系統(tǒng)是現(xiàn)階段計算機實驗室管理工作非常重要的一個工作系統(tǒng)，有效提高了管理工作的品質(zhì)與效率。隨著現(xiàn)代信息化技術(shù)的進一步發(fā)展，計算機實驗室管理工作面臨的數(shù)據(jù)量逐步增大，使得實驗室管理工作面臨的壓力非常巨大，迫切要求引進現(xiàn)代先進的技術(shù)與理念來解決這樣的問題，確保計算機實驗室管理工作取得較好的效果。數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)是用于大數(shù)據(jù)信息提取的重要技術(shù)，能夠從海量數(shù)據(jù)資源中挖掘到有價值的信息，可見將數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)應(yīng)用到計算機實驗室管理系統(tǒng)中十分有必要，可以緩解現(xiàn)階段管理工作面臨的困境，提高計算機實驗室管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理速度。為此，本文重點探究了數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)的內(nèi)涵以及方法，并結(jié)合數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)進行計算機實驗室管理系統(tǒng)的深入開發(fā)，確保計算機實驗室管理系統(tǒng)能夠很好的滿足現(xiàn)代社會環(huán)境的使用需求。

1 數(shù)據(jù)挖掘內(nèi)涵與方法

1.1 數(shù)據(jù)挖掘內(nèi)涵

數(shù)據(jù)挖掘是指在龐大的、無序的數(shù)據(jù)信息中，根據(jù)使用者需求提取出相關(guān)的信息，挖掘數(shù)據(jù)庫信息價值的一種技術(shù)手段[1]。從數(shù)據(jù)挖掘的視角來看，在實際使用中具有交叉性的特征，一方面操作者本身要具備一定的數(shù)據(jù)應(yīng)用能力，能夠根據(jù)要求搜尋到目標數(shù)據(jù)信息，另一方面還需要根據(jù)數(shù)據(jù)信息提取到隱藏在數(shù)據(jù)背后的信息價值，同時需要確保各項工作流程都在合理合法的基礎(chǔ)上，最大程度獲得相關(guān)政策與法律的支持。另外，從現(xiàn)階段數(shù)據(jù)挖掘的應(yīng)用現(xiàn)狀來看，在許多行業(yè)領(lǐng)域中具有非常廣泛的應(yīng)用，比較常見的有人工智能、數(shù)據(jù)庫構(gòu)建等，通過數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)的應(yīng)用能夠?qū)ο嚓P(guān)領(lǐng)域未來發(fā)展趨勢做出預(yù)測，這是由于數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)包含了數(shù)據(jù)庫中大部分的信息資源，可以對這些數(shù)據(jù)進行提取、分析以及格式轉(zhuǎn)化等，還能夠?qū)⑻崛〉臄?shù)據(jù)信息建立成數(shù)據(jù)模型，通過一系列的數(shù)據(jù)處理工作，能夠?qū)⒑Ａ繑?shù)據(jù)中的有價值信息提取出來，為管理人員做出戰(zhàn)略決策與制定相關(guān)制度提供技術(shù)支持[2]，如圖1 所示為數(shù)據(jù)挖掘系統(tǒng)示意圖。因此，在處理龐大的數(shù)據(jù)庫信息時，數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)能夠很好的滿足數(shù)據(jù)處理需求，具有非常好的應(yīng)用價值。

1.2 數(shù)據(jù)挖掘方法

圖1：數(shù)據(jù)挖掘系統(tǒng)示意圖

圖2：計算機實驗室管理系統(tǒng)架構(gòu)圖

從現(xiàn)階段我國數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀來看，所采取的數(shù)據(jù)挖掘方法主要體現(xiàn)在以下四個方面：首先是神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法。這種方法是以學(xué)習(xí)人類的思維方式為基礎(chǔ)，結(jié)合神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)自身的優(yōu)勢與特征，可以在數(shù)據(jù)處理工作效率上取得較大突破。采取神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法進行數(shù)據(jù)處理工作時，將非線性映射思想應(yīng)用到其中，可以有效的提升數(shù)據(jù)處理的速度和品質(zhì)，在聯(lián)系神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)自身的功能特征時，使得獲得的數(shù)據(jù)信息具有更好的準確性與規(guī)范性[3]。其次是遺傳算法。這種方法是建立在自然生態(tài)規(guī)律以及生物遺傳管理載體上的，結(jié)合遺傳算法相關(guān)技術(shù)手段，能夠使得數(shù)據(jù)挖掘進行相應(yīng)的改變，將非常繁瑣的數(shù)據(jù)挖掘工作變換為數(shù)據(jù)檢索，而檢索的最終目標即是相關(guān)數(shù)據(jù)庫，依托于遺傳算法的使用，可以將數(shù)據(jù)庫中無序的數(shù)據(jù)信息變得具有規(guī)律性，更好的提取到數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)信息的價值[4]。再次是決策樹方法。這種方法通常使用在規(guī)模較大的預(yù)測模型上。決策樹方法也可以將數(shù)據(jù)庫中大量無規(guī)則的數(shù)據(jù)信息進行排列和分類，在此基礎(chǔ)之上能夠更好的提取到數(shù)據(jù)庫中的有用信息，并可以對獲取的數(shù)據(jù)信息進行說明，通過這種方法能夠精準獲得目標數(shù)據(jù)信息。最后是粗糙集方法，這種方法對數(shù)據(jù)的處理都是依托于粗糙集理論。從根本上來看數(shù)據(jù)挖掘的工作核心就是對大量數(shù)據(jù)信息進行分類，然而通過專業(yè)信息系統(tǒng)對各項數(shù)據(jù)進行整合，從而獲得需要的數(shù)據(jù)信息，發(fā)掘出數(shù)據(jù)信息中的價值信息，為數(shù)據(jù)挖掘工作提供支持[5]。

2 基于數(shù)據(jù)挖掘的計算機實驗室管理系統(tǒng)開發(fā)

基于數(shù)據(jù)挖掘的計算機實驗室管理系統(tǒng)中包含了四大板塊，分別是系統(tǒng)管理、決策支持管理、教學(xué)管理以及設(shè)備管理，其系統(tǒng)總體架構(gòu)示意圖如圖2 所示。

2.1 設(shè)備管理板塊

設(shè)備管理板塊主要負責(zé)對計算機實驗室設(shè)備進行管理，可以實現(xiàn)信息的錄入、修改、刪除以及查詢等功能，具體如下。首先是計算機信息的錄入。實驗室在新購買一批計算機設(shè)備以后，管理人員需要對每一臺計算機進行編號，并將計算機購買時間、維護管理人員、型號與配置等信息一起錄入到系統(tǒng)中，方便后期計算機實驗室管理工作順利進行。其次是對計算機信息修改，實驗室計算機設(shè)備在使用過程中會出現(xiàn)故障或者其它原因?qū)е聼o法正常使用，管理員需要將系統(tǒng)中的相關(guān)信息進行修改，確保故障計算機不在正常應(yīng)用范圍內(nèi)。再次是對計算機信息進行刪除。當實驗室中一些計算機的使用時間過長，硬件配置較低，無法達到使用標準，就需要將計算機做報廢處理，這時需要在計算機實驗室管理系統(tǒng)中將該計算機信息刪除。最后是對計算機信息進行查詢與統(tǒng)計。在管理系統(tǒng)中管理人員將計算機編號輸入到系統(tǒng)中，可以查詢到計算機當下的狀況、配置信息等，讓管理人員能夠全面掌握每一天計算機的使用情況，有助于管理工作高效開展。

2.2 實驗室教學(xué)管理板塊

該系統(tǒng)板塊要實現(xiàn)的功能是合理安排需要使用計算機實驗室的教學(xué)課程，所包含的具體內(nèi)容如圖3 所示。

（1）實驗室信息。該板塊主要呈現(xiàn)計算機實驗室當下的應(yīng)用狀態(tài)，方便各個層次人員能夠清晰的了解到計算機實驗室的使用狀況。具體來說，超級管理員可以在該板塊修改實驗室相關(guān)信息并管控管理員，可以更改實驗室名稱、重新任命管理員以及規(guī)劃管理員權(quán)限等；管理員主要是對所屬范圍的計算機信息進行管理，具有改變計算機使用狀況的權(quán)限；主管領(lǐng)導(dǎo)主要是對計算機實驗室的信息進行管理，擁有改變實驗室使用狀態(tài)以及實驗室介紹信息的權(quán)限[6]。

（2）實驗室課程名稱。該板塊主要顯示本實驗室可以能夠開展的實驗類型，讓使用者能夠清晰的獲取實驗室的內(nèi)部配置信息。在該板塊上，各個人員也具有相應(yīng)的不同權(quán)限，管理員主要對實驗室信息進行管理，可以開展新增、更改、刪除以及信息查詢等工作；主管領(lǐng)導(dǎo)主要職責(zé)是確保計算機實驗室項目開展的科學(xué)性，并具有和管理員一樣的權(quán)限；老師以及學(xué)生可以通過該板塊了解到實驗室的具體項目內(nèi)容[7]。

（3）實驗課表。該板塊的主要功能是全面的羅列出計算機實驗室的使用安排情況，使用者通過查閱實驗課表信息，可以快速了解到計算機實驗室在何時比較空閑，方便規(guī)劃上機時間。

（4）實驗報告。該板塊主要是將學(xué)生的實驗結(jié)果統(tǒng)計出來并轉(zhuǎn)變成報告樣式，通過該板塊老師可以在計算機上觀看學(xué)生的實驗報告，同時學(xué)生也可以通過該平臺將相關(guān)實驗數(shù)據(jù)傳輸?shù)接嬎銠C中。

圖3：實驗室教學(xué)管理板塊框架示意圖

圖4：決策及支持管理板塊示意圖

（5）實驗成績。該板塊的主要作用是將學(xué)生的實驗成績展現(xiàn)出來，具體來說，老師可以在該板塊輸入學(xué)生的實驗成績，而學(xué)生可以查詢到自身的實驗成績。

（6）自由上機。該板塊主要是為學(xué)生獨立上機提供服務(wù)的，學(xué)生可以靈活安排時間進行計算機操作練習(xí)。具體操作流程是學(xué)生查詢計算機實驗室課程安排，選取適宜的時間點并提交上機申請，待申請審批通過以后就可以到指定的計算機上進行操作。

2.3 決策及支持管理板塊

該板塊的職能是對計算機管理以及教學(xué)管理過程中所產(chǎn)生的龐大數(shù)據(jù)信息進行分析與整合，并將其轉(zhuǎn)化成可以為管理者制定決策提供支持的信息，其包含的子板塊如圖4 所示。

（1）查詢統(tǒng)計。由于計算機實驗室管理系統(tǒng)中包含了管理工作與教學(xué)工作產(chǎn)生的數(shù)據(jù)信息，基于查詢統(tǒng)計子板塊可以開展相關(guān)數(shù)據(jù)信息的查詢與統(tǒng)計工作，可以全面、迅速的掌握計算機實驗室的真實應(yīng)用狀況，該板塊只服務(wù)于主管領(lǐng)導(dǎo)，換言之只有主管領(lǐng)導(dǎo)才具有查詢與統(tǒng)計系統(tǒng)數(shù)據(jù)信息的權(quán)限。

（2）報表打印。該子板塊的主要功能是將相關(guān)數(shù)據(jù)信息轉(zhuǎn)化為與設(shè)備以及教學(xué)信息相關(guān)的報表，并提供報表打印功能，方便相關(guān)人員將數(shù)據(jù)信息傳導(dǎo)出來，便于上交給院校領(lǐng)導(dǎo)或者進行存檔處理。報表打印子板塊也只服務(wù)于主管領(lǐng)導(dǎo)，主管領(lǐng)導(dǎo)擁有報表的查詢與打印權(quán)限。

（3）數(shù)據(jù)分析。該子板塊是計算機實驗室管理系統(tǒng)的核心部分，主要對系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)進行分析，為管理者制定科學(xué)決策提供數(shù)據(jù)支持。數(shù)據(jù)分析子板塊也只有主管領(lǐng)導(dǎo)才有訪問權(quán)限。

首先，軟件安裝管理模塊。該模塊的主要作用是檢索實驗室計算機設(shè)備中軟件安裝的數(shù)量、類型與版本號等相關(guān)軟件信息[8]。通過這個模塊可以對安裝的軟件進行重新命名，方便后期檢索工作的開展，實驗室工作者擁有權(quán)力查看各個計算機軟件安裝情況，并根據(jù)實際情況進行軟件應(yīng)用的合理分配。其次，硬件安裝管理模塊。該模塊的主要作用是掌握實驗室各個計算機設(shè)備的硬件配置，主要有主板型號、運行內(nèi)存與硬盤大小、處理器性能等。當某個計算機的硬盤出現(xiàn)損壞，需要重新更換新硬盤時，通過該模塊的修改功能可以及時更正硬盤信息；還有一些軟件安裝對計算機硬件配置有特殊要求，可以通過該板塊檢索出符合軟件安裝需求的計算機設(shè)備。最后，系統(tǒng)管理。該板塊的主要功能是對所有應(yīng)用該系統(tǒng)的人員進行信息管理，比如說用戶姓名、性別、年齡、職位以及學(xué)歷等，能夠?qū)崿F(xiàn)對人員信息的錄入、修改以及查詢等功能。

3 結(jié)語

當下數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)的應(yīng)用范圍越來越廣泛，表現(xiàn)出了較高的市場價值，盡管數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)還存在占用數(shù)據(jù)庫運行時間以及存儲空間的問題，但是隨著技術(shù)的不斷突破，數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)必然獲得更好的應(yīng)用效果，可以為計算機實驗室管理系統(tǒng)開發(fā)提供更加優(yōu)異的技術(shù)支持，為管理人員制定發(fā)展戰(zhàn)略提供可靠的數(shù)據(jù)信息。