新形勢下的計算機(jī)應(yīng)用技術(shù)創(chuàng)新實踐研究

萬隆昌

（景德鎮(zhèn)學(xué)院 江西 景德鎮(zhèn) 333000）

1 引言

計算機(jī)應(yīng)用技術(shù)涵蓋數(shù)值計算、自動化控制與檢測、信息管理以及計算機(jī)輔助技術(shù)等領(lǐng)域，各行各業(yè)都與計算機(jī)應(yīng)用技術(shù)緊密結(jié)合，為其生產(chǎn)、發(fā)展水平的提升提供了重要平臺，而這些科技的應(yīng)用也為計算機(jī)的發(fā)展提供內(nèi)生動力，計算機(jī)的高速發(fā)展極大地提升了人們的生活質(zhì)量[1]。將來，科研人員還會繼續(xù)為人類發(fā)展提供更方便、更高效的技術(shù)支持，投入更大的努力，為社會的全面發(fā)展作出貢獻(xiàn)。

2 計算機(jī)應(yīng)用技術(shù)概述

計算機(jī)應(yīng)用主要是在特定的行業(yè)背景下，利用計算機(jī)技術(shù)來解決實際問題的信息技術(shù)處理手段，主要有以下幾個方面。

2.1 數(shù)值計算

數(shù)值計算是指在科學(xué)研究、制造工業(yè)、建設(shè)工程等領(lǐng)域的數(shù)據(jù)處理應(yīng)用。數(shù)值計算有著具體的計算模型，計算量和范圍較大。這種巨型規(guī)模的數(shù)據(jù)量使用傳統(tǒng)的人工計算方式需要花費非常多的時間，甚至難以開展。而運用計算機(jī)技術(shù)便能較快等地完成數(shù)據(jù)處理，且計算準(zhǔn)確性也能達(dá)到較高的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)。數(shù)值計算主要應(yīng)用于工程測繪、天氣預(yù)報、人工智能、航天計算、大規(guī)模集成電路等領(lǐng)域中。

2.2 過程控制與檢測

過程控制與檢測主要集中于大規(guī)模制造工業(yè)的自動化控制領(lǐng)域，即機(jī)電一體化的應(yīng)用。計算機(jī)集成系統(tǒng)通過收集具體的作業(yè)數(shù)據(jù)，如溫度、壓力、材料用量等，以此調(diào)控資源配置，監(jiān)控工業(yè)生產(chǎn)過程，提升制造業(yè)的生產(chǎn)質(zhì)量和生產(chǎn)效率。

2.3 信息管理

信息化是當(dāng)今社會發(fā)展的大趨勢，而信息管理便是信息化社會中最為常見的計算機(jī)應(yīng)用[2]。信息管理包括信息采集、信息加工、信息儲存等程序，還可細(xì)化為數(shù)據(jù)清洗、建立關(guān)系、數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)計算等基礎(chǔ)操作。通常各行業(yè)的信息管理要依靠某些定制的管理信息系統(tǒng)，如金融公司的財務(wù)系統(tǒng)、制造企業(yè)的進(jìn)存銷系統(tǒng)、綜合大型企業(yè)的ERP系統(tǒng)等。

2.4 計算機(jī)輔助技術(shù)

計算機(jī)輔助技術(shù)是指利用計算機(jī)技術(shù)完成各種任務(wù)的技術(shù)，如常見的計算機(jī)輔助設(shè)計（CAD）、計算機(jī)輔助教學(xué)（CAI）、計算機(jī)輔助測試（CAT）等。借助這些計算機(jī)輔助技術(shù)，能快速、高效地完成相應(yīng)的任務(wù)，在大規(guī)模制造、高精尖科技研發(fā)等領(lǐng)域具有十分重要的作用。

3 新形勢下的計算機(jī)應(yīng)用技術(shù)

3.1 網(wǎng)絡(luò)化

信息化的首要形式便是網(wǎng)絡(luò)化，沒有了網(wǎng)絡(luò)，一切的信息數(shù)據(jù)將失去其自身意義?，F(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是建立在主流的TCP/IP協(xié)議上共享資源、數(shù)據(jù)傳輸?shù)膽?yīng)用平臺，當(dāng)前任何計算機(jī)應(yīng)用都是基于網(wǎng)絡(luò)開發(fā)的，不管是全域通信，還是局域網(wǎng)辦公，采取客戶端/服務(wù)器（C/S）構(gòu)架，或瀏覽器/服務(wù)器（B/S）模式，都與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)密切相關(guān)。未來，隨著5G、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)化會更加徹底，“萬物通網(wǎng)，萬物互聯(lián)”的時代就在眼前，要把握好網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)，在才能在這個信息化的時代站穩(wěn)腳跟。

3.2 云計算平臺

目前，云計算應(yīng)用已成為計算機(jī)信息技術(shù)應(yīng)用的一大發(fā)展趨勢。云計算平臺構(gòu)建主機(jī)集群，以超大的儲存量和超強(qiáng)的計算能力迅速引領(lǐng)計算機(jī)信息系統(tǒng)的主流方向。云計算平臺的具體產(chǎn)品有云盤、云分析處理、大數(shù)據(jù)推送等，在技術(shù)資源利用方面，產(chǎn)品方可以根據(jù)用戶需要收取一定的費用，提供相應(yīng)的功能，提升技術(shù)資源的利用效率[3]。

3.3 數(shù)據(jù)分析處理技術(shù)

現(xiàn)代化的數(shù)據(jù)分析技術(shù)，與云計算平臺是相輔相成的關(guān)系。尤其是大數(shù)據(jù)技術(shù)，更加重視于大數(shù)據(jù)的采集，即計算機(jī)應(yīng)用采集用戶數(shù)據(jù)，根據(jù)用戶的操作習(xí)慣對其進(jìn)行行為軌跡分析，精準(zhǔn)推送相關(guān)資源。

3.4 人工智能（AI）技術(shù)

人工智能基于人腦思維，進(jìn)行分析、模擬、延展、發(fā)展以及自主學(xué)習(xí)，實現(xiàn)計算機(jī)軟件應(yīng)用的智能化、自動化發(fā)展?，F(xiàn)在常見的AI技術(shù)應(yīng)用有AlphaGo、Cortana、Siri等人工智能助手，相對來說，人工智能在機(jī)電設(shè)備上應(yīng)用還相對較少，未來智能外骨骼、機(jī)器人、自動化機(jī)械臂等將會慢慢步入人們的視線中。

4 大數(shù)據(jù)技術(shù)

近年來，“5G”“物聯(lián)網(wǎng)”“大數(shù)據(jù)”等詞匯是計算機(jī)應(yīng)用技術(shù)行業(yè)里被人提及最多的關(guān)鍵詞了。尤其是“大數(shù)據(jù)”，在這個信息量暴增，信息化進(jìn)程不可阻擋的時代，掌握大數(shù)據(jù)技術(shù)，就如同身處金礦，而你拿起了那一把鎬。

4.1 數(shù)據(jù)的資源化

“大數(shù)據(jù)”指的就是大流量的數(shù)據(jù)通道。在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)不斷更新迭代的情況下，大數(shù)據(jù)表現(xiàn)出幾個方面的特點。首先，顧名思義，“大數(shù)據(jù)”的數(shù)據(jù)流量規(guī)模是非常大的，與以往相比，數(shù)據(jù)量表現(xiàn)出爆炸式的增長。其次，依托于先進(jìn)的計算機(jī)硬件、軟件系統(tǒng)，數(shù)據(jù)處理速度也比以往快很多倍。有別于傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理，大數(shù)據(jù)的傳播方式具有動態(tài)性和時效性，因而需要及時地對數(shù)據(jù)流進(jìn)行分析，并在此基礎(chǔ)之上挖掘出其價值，這便是大數(shù)據(jù)的資源化。此外，大數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)流具有多樣性，其類型非常之豐富，不僅包括文本、圖片以及視頻，更有訪問記錄、搜索記錄等內(nèi)容，并且這些數(shù)據(jù)還能與其他數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)，衍生出更多的信息。

4.2 虛擬化技術(shù)的應(yīng)用

虛擬化技術(shù)要建立在虛擬環(huán)境的基礎(chǔ)上，這個虛擬環(huán)境其實就是大量數(shù)據(jù)組成虛擬資源環(huán)境。大數(shù)據(jù)可以對這些資源進(jìn)行管理、優(yōu)化，有效提升數(shù)據(jù)處理的效率，給予模擬技術(shù)一定的靈活性?，F(xiàn)階段，虛擬化技術(shù)正與區(qū)塊鏈技術(shù)有一定的交叉互動，虛擬化技術(shù)為區(qū)塊鏈技術(shù)提供具體運算的模型，提升數(shù)據(jù)資源的利用率。

4.3 信息安全技術(shù)

在大數(shù)據(jù)時代，不同數(shù)據(jù)之間總是存在關(guān)聯(lián)，網(wǎng)絡(luò)的互通性會對整個參與其中的單元產(chǎn)生相同的安全威脅，身處網(wǎng)絡(luò)之中的所有用戶都無法獨善其身，因此，必須從整體水平上提高網(wǎng)絡(luò)的安全水平，圍繞互聯(lián)網(wǎng)展開工作。借助于大數(shù)據(jù)技術(shù)的計算、傳輸能力，任何木馬、病毒、黑客攻擊等安全威脅事件都會在瞬息之內(nèi)共享于全球用戶之間，引起其他用戶警惕，以減少安全問題帶來的影響。

5 計算機(jī)應(yīng)用技術(shù)的嵌入式和智能化發(fā)展

隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，計算機(jī)應(yīng)用技術(shù)已經(jīng)實現(xiàn)了功能多樣豐富、信息快速準(zhǔn)確，實現(xiàn)了信息的智能化處理。隨著基礎(chǔ)制造業(yè)的生產(chǎn)規(guī)模不斷擴(kuò)大，計算機(jī)應(yīng)用技術(shù)被嵌入到機(jī)電設(shè)備中，開發(fā)出計算機(jī)輔助技術(shù)，實現(xiàn)了機(jī)電設(shè)備的智能化控制，提高了自動化水平和智能化操作，這也成為計算機(jī)應(yīng)用技術(shù)今后發(fā)展的主流趨勢。另一方面，計算機(jī)從龐大、復(fù)雜的大型計算機(jī)向集成化方向發(fā)展，形成計算機(jī)集成系統(tǒng)，功能也越來越多樣化，應(yīng)用水平越來越高，給人們的生產(chǎn)、生活帶來了極大的便利。因此，智能化和集成化的結(jié)合是計算機(jī)應(yīng)用技術(shù)今后的發(fā)展趨勢，如何實現(xiàn)計算機(jī)應(yīng)用技術(shù)的多維性發(fā)展，成為當(dāng)前計算機(jī)應(yīng)用技術(shù)的研究重點。例如，在機(jī)電一體化領(lǐng)域，如何深度整合計算機(jī)技術(shù)與機(jī)電技術(shù)便是一大研究熱點，二者的結(jié)合對于提升我國實體制造業(yè)經(jīng)濟(jì)規(guī)模，提升企業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量，更好地滿足社會需要，有著十分重要的意義。

5.1 計算機(jī)輔助技術(shù)的應(yīng)用

隨著IT的發(fā)展，計算機(jī)輔助技術(shù)被越來越多地應(yīng)用于機(jī)電設(shè)備，在機(jī)電一體化中的發(fā)展已較為綜合、全面。計算機(jī)輔助技術(shù)包括計算機(jī)輔助設(shè)計（CAD）、輔助制造技術(shù)（CAM）以及輔助工藝設(shè)計（CAPP）等應(yīng)用，在生產(chǎn)過程中主要作為機(jī)電設(shè)備運行的輔助技術(shù)而存在。CAD技術(shù)即在工程和產(chǎn)品的設(shè)計階段，設(shè)計人員利用計算機(jī)進(jìn)行計算、比較與分析，繪圖、模型制作，信息管理與儲存，一體化設(shè)計方案的規(guī)劃，建筑工程過程的管理等工作。CAM指利用計算機(jī)通過各種信息、數(shù)值來控制生產(chǎn)、加工機(jī)床和設(shè)備，實現(xiàn)全自動的制造過程；作為CAD的制造技術(shù)支撐的CAM，能夠保證在機(jī)電一體化的設(shè)計與制造過程中的自動化和信息化水平，顯著提升企業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量，提升生產(chǎn)效率，降低管理成本。在設(shè)計過程中，CAPP主要是關(guān)于制造過程的工藝、技術(shù)等進(jìn)行管理、優(yōu)化以及合理配置，也就是完成產(chǎn)品設(shè)計信息向制造信息傳遞的過程，通過計算機(jī)系統(tǒng)對生產(chǎn)規(guī)劃以及實際的生產(chǎn)情況進(jìn)行工藝分析，合理地配置原材料、生產(chǎn)設(shè)備、工藝順序等生產(chǎn)工藝方面的因素，在達(dá)到技術(shù)指標(biāo)的前提下，實現(xiàn)工藝效益的最大化[4]。

5.2 計算機(jī)集成制造系統(tǒng)

計算機(jī)集成制造系統(tǒng)（CIMS）是計算機(jī)輔助技術(shù)與計算機(jī)集成系統(tǒng)整合的主要應(yīng)用；CIMS即綜合利用多種計算機(jī)輔助技術(shù)的優(yōu)勢，將輔助設(shè)計、輔助制造以及輔助工藝設(shè)計技術(shù)有機(jī)地結(jié)合起來，形成適用于多品種、大規(guī)?；蛐∨慨a(chǎn)品生產(chǎn)的智能化制造系統(tǒng)，保證了一體化設(shè)計的技術(shù)含量[5]。而柔性制造系統(tǒng)是當(dāng)前集成系統(tǒng)發(fā)展的一大趨勢，這一模式對促進(jìn)集成制造系統(tǒng)的靈活性和智能化程度的提升起著重要作用；其主要原因在于柔性制造系統(tǒng)就是利用信息化分析處理技術(shù)，來處理各種設(shè)備生產(chǎn)過程中的實際信息與數(shù)據(jù)，掌握生產(chǎn)過程中的各項柔性因素，提升柔性系數(shù)，實現(xiàn)初步的智能化生產(chǎn)；在生產(chǎn)設(shè)備和技術(shù)更新迭代較快的高新制造業(yè)，如電子產(chǎn)品等，通過采用柔性制造系統(tǒng)，可使生產(chǎn)線能盡快完成工業(yè)革新與技術(shù)轉(zhuǎn)換等工作，提高生產(chǎn)的效率。

6 結(jié)語

計算機(jī)應(yīng)用技術(shù)的飛速發(fā)展，也會提升對相關(guān)編程人員、操作人員的專業(yè)技能和綜合素質(zhì)的要求，為適應(yīng)行業(yè)的發(fā)展，從業(yè)人員必須提升自己，不斷提升自己應(yīng)用計算機(jī)信息技術(shù)的能力，對計算機(jī)應(yīng)用技術(shù)的兼容性和延展性進(jìn)行深入的分析，創(chuàng)新現(xiàn)有的應(yīng)用技術(shù)，促進(jìn)計算機(jī)應(yīng)用技術(shù)的發(fā)展。