大數(shù)據(jù)環(huán)境下計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)的分析與發(fā)展趨勢(shì)

單嚴(yán) 陳疏桐 李紅蘭 丁福星

【摘 要】 隨著網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)的高速發(fā)展，計(jì)算機(jī)軟件和硬件的設(shè)計(jì)、開發(fā)和應(yīng)用，為人類提供了完成計(jì)算、存儲(chǔ)、處理、調(diào)度、管理和控制等操作必要的數(shù)字信息處理能力和支持服務(wù)，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和技術(shù)在多領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，給人們的生活帶來(lái)了便利，計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)的重要價(jià)值日益凸顯。文章在分析計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)的基礎(chǔ)上，深入研究了我國(guó)計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)的現(xiàn)狀，并對(duì)其未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行了分析。

【關(guān)鍵詞】 計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)；大數(shù)據(jù)；發(fā)展趨勢(shì)

大數(shù)據(jù)是指來(lái)自數(shù)字地球的大量數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，來(lái)源包括傳感器、數(shù)字化儀器、掃描儀、數(shù)值模擬、手機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)、視頻、電子郵件和社交網(wǎng)絡(luò)等。數(shù)據(jù)類型包括文本、幾何圖形、圖像、視頻、聲音及其組合。信息技術(shù)的發(fā)展和人類對(duì)數(shù)據(jù)的理解已經(jīng)將數(shù)據(jù)處理從傳統(tǒng)的靜態(tài)模式轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€(gè)以數(shù)量、速度、種類、準(zhǔn)確性和價(jià)值為特征的動(dòng)態(tài)模式。面對(duì)這些時(shí)效短、體量大、形式多樣化、生成和傳輸速度快的數(shù)據(jù)，無(wú)論是簡(jiǎn)單的還是龐大的計(jì)算任務(wù)，都離不開現(xiàn)代化的計(jì)算機(jī)技術(shù)的支持，計(jì)算機(jī)軟件可為人們提供各種服務(wù)技術(shù)，大大提高了人們?nèi)粘Ｉ畋憷院凸ぷ鞯男?，在企業(yè)、政府、信息、通訊、交通、醫(yī)療、教育、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域發(fā)揮著不可替代的作用。計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)（Technology of Computer Application）已成為人們生活中處理、分析和應(yīng)用各類數(shù)字資源不可缺少的輔助工具，前景可觀。

一、計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)概述

（一）計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)的概念

計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)是指將計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和技術(shù)應(yīng)用于計(jì)算機(jī)與電子工程、機(jī)械工程、現(xiàn)代通信技術(shù)等各種領(lǐng)域，通過(guò)計(jì)算機(jī)軟件和硬件的設(shè)計(jì)、開發(fā)和應(yīng)用，為人類提供完成計(jì)算、存儲(chǔ)、處理、調(diào)度、管理和控制等操作必要的數(shù)字信息處理能力和支持服務(wù)的技術(shù)和方法，有效地輔助了各個(gè)行業(yè)的工作，有力地推動(dòng)了自動(dòng)化的發(fā)展。計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)可分為兩大類：數(shù)值計(jì)算和非數(shù)值應(yīng)用。因此，計(jì)算機(jī)技術(shù)在發(fā)展過(guò)程中會(huì)呈現(xiàn)出不同的趨勢(shì)。

（二）計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)的主要特點(diǎn)

1. 普適性和多樣性

計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)可以被廣泛應(yīng)用于各個(gè)工業(yè)和社會(huì)領(lǐng)域，涵蓋了許多不同的功能和服務(wù)。

2. 基礎(chǔ)性和先導(dǎo)性

計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)是現(xiàn)代社會(huì)數(shù)字化、信息化的基礎(chǔ)工具和支撐平臺(tái)，也是其他技術(shù)的基礎(chǔ)和先導(dǎo)。

3. 快速和靈活

計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)具有強(qiáng)大的快速響應(yīng)和部署能力，可以大大提高信息化和數(shù)字化的效率和質(zhì)量，并且可以根據(jù)需求進(jìn)行快速調(diào)整和修改。

4. 自動(dòng)化和智能化

計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)化控制和智能化處理，通過(guò)數(shù)據(jù)分析和智能算法，提高計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)的質(zhì)量和價(jià)值。

5. 安全性和可靠性

計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)需要兼顧安全性和可靠性，防止信息泄露、網(wǎng)絡(luò)攻擊和系統(tǒng)故障等風(fēng)險(xiǎn)，增強(qiáng)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。

（三）計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)發(fā)展的意義

計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)的核心是“應(yīng)用”，直接反映了計(jì)算機(jī)作為輔助工具在人們?nèi)粘Ｉ詈凸ぷ髦械淖饔谩Ｓ?jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)一步加快了人們的生活節(jié)奏。一方面，它在生活場(chǎng)景中的應(yīng)用極大地豐富了人們的業(yè)余生活；另一方面，計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用提高了信息的流通速度和質(zhì)量，人們獲取信息的速度越來(lái)越快，能夠有效減少勞動(dòng)時(shí)間，簡(jiǎn)化流程，提高機(jī)器運(yùn)行效率，提高工藝自動(dòng)化的水平和質(zhì)量，不僅加快了現(xiàn)代工業(yè)向自動(dòng)化、信息化、科學(xué)化轉(zhuǎn)變的進(jìn)程，更加快了我國(guó)現(xiàn)代社會(huì)建設(shè)的步伐。

二、大數(shù)據(jù)背景下的計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)

大數(shù)據(jù)環(huán)境下，計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)在數(shù)據(jù)采集、存儲(chǔ)、分析、可視化、安全等方面都提供了豐富的技術(shù)手段和方案，可以幫助人們更好地利用大數(shù)據(jù)。主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

（一）數(shù)據(jù)采集與存儲(chǔ)技術(shù)

大數(shù)據(jù)環(huán)境中，人們需要處理海量數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)的采集和存儲(chǔ)是關(guān)鍵的環(huán)節(jié)。計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)提供了各種數(shù)據(jù)采集和存儲(chǔ)方案，例如使用網(wǎng)絡(luò)爬蟲技術(shù)采集商品價(jià)格、股票行情、天氣預(yù)報(bào)等信息；采用分布式存儲(chǔ)技術(shù)可以將數(shù)據(jù)分散到不同的存儲(chǔ)介質(zhì)中，提高存儲(chǔ)容量和支持并發(fā)訪問等，可以幫助人們存儲(chǔ)和管理海量的數(shù)據(jù)；還可以使用計(jì)算機(jī)仿真模擬技術(shù)采集地震、氣象、交通流量等實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)；使用傳感器可以采集和感知自然環(huán)境中的各種參數(shù)，例如光照、溫度、濕度、壓力、噪音和振動(dòng)等，也可以用于監(jiān)測(cè)工業(yè)設(shè)備和機(jī)器的狀態(tài)，幫助人們更好地理解物理和生物環(huán)境。

（二）數(shù)據(jù)挖掘與分析技術(shù)

對(duì)于海量的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和挖掘是大數(shù)據(jù)應(yīng)用的關(guān)鍵，計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)提供了各種數(shù)據(jù)挖掘和分析工具，例如機(jī)器學(xué)習(xí)算法、數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)等。

（三）數(shù)據(jù)可視化與展示技術(shù)

為了更好地理解和掌握處理過(guò)的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)可視化及其展示技術(shù)是必不可少的。計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)提供了各種數(shù)據(jù)可視化和展示工具，例如數(shù)據(jù)圖表分析軟件、儀表板等。

（四）數(shù)據(jù)安全與隱私保護(hù)技術(shù)

在處理大數(shù)據(jù)時(shí)，數(shù)據(jù)安全和隱私保護(hù)是必須考慮的問題。計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)提供了各種數(shù)據(jù)加密、身份認(rèn)證和防火墻等技術(shù)手段，以保障數(shù)據(jù)安全和加強(qiáng)隱私保護(hù)。

（五）基于智能技術(shù)的解決方案

在大數(shù)據(jù)環(huán)境中，人工智能和機(jī)器學(xué)習(xí)等技術(shù)的應(yīng)用非常廣泛。計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)提供了各種基于智能技術(shù)的智慧化技術(shù)方案，例如人臉識(shí)別系統(tǒng)、智能客服系統(tǒng)等。

三、大數(shù)據(jù)背景下計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)的應(yīng)用方向

隨著計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)的進(jìn)步和發(fā)展，計(jì)算機(jī)已經(jīng)成為人們?nèi)粘Ｉ钪斜夭豢缮俚妮o助工具和信息來(lái)源，可以及時(shí)為人們提供學(xué)習(xí)和娛樂信息。計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)在一定程度上影響著社會(huì)，為社會(huì)發(fā)展提供了新的思路和方向。在信息技術(shù)發(fā)展的支持下，計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)逐漸走向?qū)I(yè)化的發(fā)展道路。與傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)單機(jī)操作模式相比，現(xiàn)在更多地將多種技術(shù)結(jié)合起來(lái)進(jìn)行集成和專業(yè)化開發(fā)，計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于金融、醫(yī)療、交通、物流、能源等各個(gè)行業(yè)和領(lǐng)域，提高了工作效率和質(zhì)量，保證了安全性，為其現(xiàn)代化和數(shù)字化發(fā)展提供了有力支持。

智能交通方面，隨著經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的快速發(fā)展，車輛數(shù)量不斷增加，交通擁堵問題越來(lái)越嚴(yán)重。面對(duì)海量的交通數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、處理、分析和挖掘，傳統(tǒng)的交通系統(tǒng)越來(lái)越難以應(yīng)對(duì)，在這種情況下，現(xiàn)代智能交通管理系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生。與傳統(tǒng)的交通管理系統(tǒng)相比，現(xiàn)代智能交通管理系統(tǒng)更加高效、可靠、安全并且成本更低。智能交通管理系統(tǒng)采用現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)，通過(guò)云計(jì)算平臺(tái)進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和處理，可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的在線共享和管理，實(shí)現(xiàn)智能化的交通管理。例如采用傳感器技術(shù)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)交通流量、車速、擁堵情況等信息，通過(guò)數(shù)據(jù)挖掘和分析算法，預(yù)測(cè)和解決交通問題，還能實(shí)現(xiàn)安全事故監(jiān)控和聯(lián)網(wǎng)協(xié)調(diào)，提高公共交通效率和服務(wù)質(zhì)量。提供了開放的API接口，促進(jìn)了算法的靈活應(yīng)用和快速構(gòu)建，為智能交通系統(tǒng)的優(yōu)化和發(fā)展提供了保障。

農(nóng)業(yè)方面，現(xiàn)代化的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)需要采集大量的農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)，包括氣象、土壤、作物品種等信息，而以上內(nèi)容可通過(guò)傳感器和通信技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)采集，通過(guò)信息平臺(tái)的建設(shè)，可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的統(tǒng)一管理和共享。數(shù)據(jù)終端可以采用云計(jì)算平臺(tái)進(jìn)行存儲(chǔ)和處理，并實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的分析和應(yīng)用，支持精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和決策分析，促進(jìn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的現(xiàn)代化和進(jìn)一步提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率和質(zhì)量。農(nóng)作物種植前期，結(jié)合地區(qū)環(huán)境，通過(guò)數(shù)據(jù)組模型，推測(cè)當(dāng)下農(nóng)作物整體生產(chǎn)需求，在作物生長(zhǎng)期間，利用傳感設(shè)備采集各種參數(shù)，對(duì)施肥及灌溉參數(shù)進(jìn)行把控。

教育領(lǐng)域，計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)搭建的線上教學(xué)平臺(tái)在“停課不停學(xué)”的背景下發(fā)揮了重要作用。尤其是計(jì)算機(jī)技術(shù)在特殊教育中的運(yùn)用，推動(dòng)了無(wú)障礙教育的發(fā)展。殘障學(xué)生不具備參與傳統(tǒng)課堂教學(xué)活動(dòng)的能力，對(duì)于這些學(xué)生來(lái)說(shuō)，計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)揮了特別重要的作用。例如使用多媒體輔助聾生使用教學(xué)平臺(tái)、手語(yǔ)查詢軟件進(jìn)行文字處理、交流研究，可以幫助有學(xué)習(xí)障礙的學(xué)生達(dá)到正常同齡人的課堂學(xué)習(xí)效果。計(jì)算機(jī)技術(shù)還促進(jìn)了設(shè)備的發(fā)展，這些設(shè)備可以幫助有語(yǔ)言和聽力障礙、失明和嚴(yán)重身體殘疾的學(xué)生沖破聽課限制。然而許多教師還沒有受到充分的培訓(xùn)，尚不了解在課堂上如何有效地使用相關(guān)技術(shù)設(shè)備，而且技術(shù)應(yīng)用的成本是所有學(xué)校都會(huì)考量的問題。因此，雖然計(jì)算機(jī)技術(shù)有巨大潛力使許多學(xué)生擺脫殘疾束縛，使教育更加均衡，但在更廣泛的使用成為現(xiàn)實(shí)之前，必須先解決教師培訓(xùn)不足和硬件設(shè)備成本高的問題。

計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)的專業(yè)性和普遍性表明了計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)的未來(lái)，進(jìn)一步?jīng)Q定了我國(guó)未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)。

四、大數(shù)據(jù)背景下計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)

（一）巨型化與微型化并存

為滿足海量信息的存儲(chǔ)需求，對(duì)計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)信息的處理速度和質(zhì)量提出了更高要求。計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)將向著更加巨型化的方向發(fā)展，大數(shù)據(jù)和計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)所需的設(shè)備成本與體積在不斷減小，實(shí)現(xiàn)了成本的節(jié)約和辦公的高效。

（二）網(wǎng)絡(luò)化

隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的快速發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)化是社會(huì)發(fā)展的未來(lái)，也是計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)的未來(lái)。網(wǎng)絡(luò)化實(shí)現(xiàn)了存儲(chǔ)資源、數(shù)據(jù)資源的線上全面共享，人們可以手持無(wú)線或有線設(shè)備在網(wǎng)絡(luò)上更靈活地查找想要獲取的信息資源、處理數(shù)據(jù)和信息，具有更好的數(shù)據(jù)處理和響應(yīng)能力。網(wǎng)絡(luò)可以為人們的日常生活和工作帶來(lái)很多便利。在實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)網(wǎng)絡(luò)化的過(guò)程中，人才培養(yǎng)和相關(guān)技術(shù)研究得到了國(guó)家和政府的大力支持，在此背景下，計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)必將逐步向網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展，創(chuàng)建自己的網(wǎng)絡(luò)虛擬世界。

（三）信息化

信息技術(shù)與計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)相輔相成，信息化是計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)未來(lái)的發(fā)展方向之一。在大數(shù)據(jù)時(shí)代，數(shù)據(jù)的處理和收集已經(jīng)成為計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)的重要方向。收集數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)匯總成人們需要的信息，通過(guò)人工智能進(jìn)行篩選，最后上傳到大數(shù)據(jù)平臺(tái)供人們查詢，可以實(shí)現(xiàn)信息管理中信息采集、分析及檢索等個(gè)性化目標(biāo)。要管理數(shù)字世界，計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)必不可少。在計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)管理系統(tǒng)中，應(yīng)制訂完善的項(xiàng)目計(jì)劃，設(shè)置不同的管理任務(wù)，以信息技術(shù)為基礎(chǔ)加強(qiáng)管理。在計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)的支撐下，也將實(shí)現(xiàn)社會(huì)的現(xiàn)代化和信息化發(fā)展目標(biāo)。

（四）智能化

近年來(lái)，我國(guó)計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)正朝著智能化的方向發(fā)展，在計(jì)算機(jī)中加入人工智能，旨在讓機(jī)器擁有人類智能，能夠自主學(xué)習(xí)、推理、識(shí)別、理解、判斷和控制等，從而做出正確決策。這可以有效提高計(jì)算機(jī)技術(shù)的處理能力和效率。該技術(shù)主要應(yīng)用在計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)中的圖像和語(yǔ)音識(shí)別上。比如iPhone的語(yǔ)音助手Siri能幫助用戶打電話、發(fā)短信，甚至能與用戶進(jìn)行溝通對(duì)話，更智能化、人性化地精準(zhǔn)響應(yīng)不同數(shù)據(jù)信息的不同使用者的訴求。人工智能一直處于計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)的發(fā)展前沿，其研究領(lǐng)域和方向決定著計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)的發(fā)展方向。人工智能搜索技術(shù)一直是令人驚嘆的技術(shù)之一。

五、結(jié)論

計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)的飛速發(fā)展，使得人們的生活越來(lái)越便利，計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)加速了我國(guó)自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展和現(xiàn)代化社會(huì)的建設(shè)進(jìn)程，具有廣闊的發(fā)展前景。但計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)的發(fā)展還需國(guó)家的政策引導(dǎo)與支持、相應(yīng)法律法規(guī)的完善、專業(yè)人才的培養(yǎng)，數(shù)據(jù)管理平臺(tái)、數(shù)據(jù)管理工具、人工智能和機(jī)器學(xué)習(xí)算法等技術(shù)手段的創(chuàng)新及身份認(rèn)證、數(shù)據(jù)加密、網(wǎng)絡(luò)防火墻、入侵檢測(cè)等防范技術(shù)研究的深入。這樣才能提高計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)水平，使計(jì)算機(jī)更多地應(yīng)用到我國(guó)社會(huì)發(fā)展的各個(gè)方面，提高各行業(yè)自動(dòng)化發(fā)展水平。

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