計算機應用技術(shù)概況與發(fā)展趨勢

　　計算機應用技術(shù)不僅給網(wǎng)絡(luò )運營(yíng)商帶來(lái)巨大的商業(yè)機遇和經(jīng)濟利益，同時(shí)也給其帶來(lái)了前所未有的挑戰，下面是小編搜集整理的計算機應用技術(shù)概況與發(fā)展趨勢，歡迎閱讀了解。

　　引言

　　我國科技水平的日益提升促進(jìn)了計算機應用技術(shù)更好的發(fā)展，計算機應用技術(shù)在社會(huì )生產(chǎn)和日常生活中起到舉足輕重的作用。計算機應用為我們的日常生活提供了許多便利，提升計算機安全保護意識對計算機應用具有重要意義。因此，加強計算機應用技術(shù)與安全維護相互協(xié)作尤為重要，計算機應用技術(shù)水平的提升是促進(jìn)社會(huì )進(jìn)步的重要保障。文章首先介紹了計算機應用技術(shù)的概況，分別討論了計算機應用技術(shù)的用途和目前發(fā)展現狀，對計算機應用技術(shù)的未來(lái)發(fā)展趨勢進(jìn)行了深入探討。

　　1 計算機應用技術(shù)概況

　　1.1 計算機應用技術(shù)的用途

　　計算機應用技術(shù)可以給用戶(hù)的日常生活帶來(lái)的諸多便捷，通過(guò)一定的手段或方法，在計算機應用的過(guò)程中會(huì )對電子科學(xué)技術(shù)進(jìn)行訪(fǎng)問(wèn)、數據分析以及處理，通過(guò)采用數學(xué)方法以及計算機基本理論和技術(shù)，研究計算機應用于各個(gè)領(lǐng)域所涉及的原理、方法和技術(shù)。本領(lǐng)域主要研究方向：數據庫管理與應用、計算機圖形學(xué)、人機交互技術(shù)、計算機多媒體應用、模擬仿真技術(shù)、計算機網(wǎng)絡(luò )應用技術(shù)、仿人機器人應用等。計算機的分析處理不僅包括聲音和圖像等，還包括對計算機數據的管理。

　　計算機應用技術(shù)也逐漸轉向為寬帶網(wǎng)絡(luò )數據業(yè)務(wù)。20 世紀80年代后期，以網(wǎng)絡(luò )覆蓋為根據，在通信領(lǐng)域提出了城域網(wǎng)(MAN,Metropolitan Area Network)的概念[1].城域網(wǎng)是覆蓋在50-100km的城市范圍，光纖傳輸速率約為 45Mbps 到 150Mbps 范圍內，支持語(yǔ)音、視頻、圖形以及數據綜合業(yè)務(wù)，實(shí)現高寬帶傳輸的數據通信網(wǎng)絡(luò )。城域網(wǎng)相對于廣域網(wǎng)與局域網(wǎng)而言，覆蓋范圍居于兩者之間，可以與多個(gè)局域網(wǎng)相連。城域網(wǎng)能夠應用于遠程辦公、網(wǎng)上教育、視頻會(huì )議等新興辦公環(huán)境，并且可以在大規模的網(wǎng)絡(luò )接入的需求與交互式應用以及數字電視、家庭網(wǎng)絡(luò )的應用等[2].

　　除此之外，計算機應用技術(shù)逐漸與大數據(big data)相結合，大數據指的是在當今信息指數增長(cháng)時(shí)代的海量數據[3],大數據具有無(wú)法使用傳統工具進(jìn)行分析的特征，因此大數據也被定義非傳統處理的大數據集。大數據時(shí)代主要特征概括有以下四點(diǎn)：

　　(1)計算機數據存儲量大，該特征是目前計算機應用的核心特征。大數據的容量到底有多大，國際數據公司的研究表明，2008 年全世界信息數據量為 0.49ZB,而 2011 年的全世界數據量據統計高達 1.82ZB.預測 5 年后，全球的數據總量將達到 35.2ZB.

　　(2)數據信息種類(lèi)多。大數據的數據形式具有多樣性，信息種類(lèi)較為繁多。數據信息主要包括了圖片、網(wǎng)頁(yè)、文字、圖片、視頻、網(wǎng)頁(yè)、文字、聲音等各種數據承載方式，到 2014 年，半結構化和非結構化的數據在全球所收集的數據信息中所占的比例超過(guò) 85%.

　　(3)處理分析數據速度提升。計算機應用技術(shù)除了數據的傳輸速度提升之外，由于微電子技術(shù)等科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，處理器分析數據的速度也在急速加快。

　　(4)信息價(jià)值密度低。計算機數據總量的增長(cháng)導致了信息的價(jià)值密度逐漸降低，因此如何從大量的數據中檢索到有用信息是計算機應用技術(shù)需要研究的重點(diǎn)。

　　1.2 計算機應用技術(shù)的發(fā)展現狀

　　計算機應用技術(shù)在城域寬帶的應用環(huán)境相對復雜，匯聚多種網(wǎng)絡(luò )協(xié)議以及數據業(yè)務(wù)。因此建設寬帶城域網(wǎng)，首先需要了解其關(guān)鍵技術(shù)，下面主要介紹網(wǎng)絡(luò )帶寬管理、網(wǎng)絡(luò )的服務(wù)質(zhì)量 QoS 以及網(wǎng)絡(luò )安全等[4].

　　帶寬與業(yè)務(wù)成正比關(guān)系，在寬帶城域網(wǎng)業(yè)務(wù)中包含多媒體業(yè)務(wù)、數據業(yè)務(wù)與普通的語(yǔ)音業(yè)務(wù)。各種業(yè)務(wù)對網(wǎng)絡(luò )服務(wù)質(zhì)量的要求是不同的。目前寬帶城域網(wǎng)保證服務(wù)質(zhì)量 QoS 的技術(shù)主要有：多協(xié)議標記交換 MPLS、資源預留(RSVP)和區分服務(wù)(DiffServ)[5].在網(wǎng)絡(luò )管理技術(shù)中分為“帶內”與“帶外”網(wǎng)絡(luò )管理，寬帶城域網(wǎng)根據網(wǎng)絡(luò )拓撲結構，采用一個(gè)網(wǎng)絡(luò )管理中心，保證系統穩定、可靠運行。寬帶城域網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò )安全問(wèn)題設計技術(shù)和管理兩個(gè)層面，主要通過(guò)制定科學(xué)的網(wǎng)絡(luò )管理規范，網(wǎng)絡(luò )管理人員依照規范執行，保證物理安全、網(wǎng)絡(luò )安全和信息安全。

　　計算機應用技術(shù)的大數據的高速發(fā)展需要提升運營(yíng)商的帶寬適應能力，計算機應用技術(shù)不僅給網(wǎng)絡(luò )運營(yíng)商帶來(lái)巨大的商業(yè)機遇和經(jīng)濟利益，同時(shí)也給其帶來(lái)了前所未有的挑戰。

　　例如計算機技術(shù)架構問(wèn)題，計算機技術(shù)架構主要指的是數據庫系統管理和實(shí)時(shí)性維護等相關(guān)技術(shù)問(wèn)題�，F階段計算機數據庫主要面臨的問(wèn)題是計算機數據信息呈指數性增長(cháng)，已經(jīng)出現了 EB、ZB 級別的數據信息[4],面臨著(zhù)海量數據需要進(jìn)行數據庫的升級，實(shí)現大數據的分析與處理。在傳統的計算機應用技術(shù)中數據庫技術(shù)例如 SQL未對非結構化和半結構化數據進(jìn)行考慮，從而如何完成計算機數據的實(shí)時(shí)分析，短時(shí)間內響應并完成處理工作---成為目前大數據時(shí)代計算機應用技術(shù)所面臨的重要問(wèn)題。數據存儲，目前由于全球數據量增長(cháng)速度過(guò)快，這對于數據存儲造成了巨大挑戰，傳統數據存儲方式可能導致存儲數據的丟失或損壞，因此計算機硬件的升級是計算機應用技術(shù)發(fā)展的重要保障[5].計算機應用技術(shù)數據安全問(wèn)題，隨著(zhù)計算機數據的應用范圍大幅度增加，計算機數據安全維護已經(jīng)無(wú)法適應當前時(shí)代需求。計算機數據量的非線(xiàn)性增長(cháng)，相關(guān)研究學(xué)者應該設計科學(xué)流程滿(mǎn)足需求，提升硬盤(pán)數據信息保護能力，將存儲數據信息實(shí)現加密功能，進(jìn)而進(jìn)行對數據的保護，維護計算機數據安全，從而保護了機密數據和個(gè)人隱私。

　　計算機應用技術(shù)的發(fā)展達到一定的高度，計算機已經(jīng)為日常工作學(xué)習帶來(lái)了許多便捷，同時(shí)也促進(jìn)了眾多科技領(lǐng)域的快速發(fā)展。例如目前微型處理器的核心科技就是計算機處理器，因為計算機在工作過(guò)程中依舊會(huì )受到眾多因素的制約，由此，計算機處理器仍然需要提升科技水平，借助更微型和精細的材料以達到科研需求，提升計算機處理速度。在納米為主的微電子科技領(lǐng)域上，使用現有的科技手段可以實(shí)現對計算機技術(shù)進(jìn)一步的改進(jìn)，然而，在高速化、智能化、微型化等方面仍然存在一系列問(wèn)題。因此，如何在計算機應用技術(shù)加快處理和集成速度仍然是研究的重點(diǎn)。而在分組交換技術(shù)方面，計算機應用需要在每一個(gè)數據段添加一些必要的控制成分，做到數據的嚴格劃分。

　　在多媒體計算機應用技術(shù)方面，更多是多媒體與計算機之間的協(xié)作。多媒體技術(shù)可以認為是計算機應用技術(shù)在音頻、圖像和視頻等多種形式下的綜合運用，不難發(fā)現，提升計算機應用技術(shù)對多媒體技術(shù)水平的提高具有深遠意義，并可以加快計算機信息技術(shù)的發(fā)展速度。需要指出的是，信息系統是以計算機作為一種媒介，可以實(shí)現計算機的儲存、加工和處理信息等功能。信息系統主要應用于日常生活中的筆記本電腦、平板電腦等，在企業(yè)中也用途廣泛。當然計算機輔助技術(shù)的應用也是一大重要應用，計算機輔助設計與教學(xué)等都在各個(gè)領(lǐng)域中被普遍使用。計算機輔助技術(shù)不僅依賴(lài)于計算機的科學(xué)水平，也對原材料具有嚴格的要求。依靠計算機輔助系統可以完成在電子通信工程等方面的應用，有利于教學(xué)實(shí)踐應用。

　　2 計算機應用技術(shù)的發(fā)展趨勢

　　計算機應用技術(shù)在大數據時(shí)代具有更廣泛的應用前景，就目前計算機應用技術(shù)的發(fā)展情況來(lái)看，需要采用措施來(lái)適應大數據時(shí)代才能更好發(fā)展。

　　針對大數據時(shí)代技術(shù)架構的問(wèn)題，需要優(yōu)化分布式存儲，采用云計算和虛擬化技術(shù)相結合，設計一種數據資源整合模式，達到提高數據信息的利用率。優(yōu)化大數據分析流程框架，主要框架圖如圖 1 所示�！�1】

　　針對大數據時(shí)代的數據存儲問(wèn)題，通過(guò) IT 研究學(xué)者和計算機運營(yíng)商的之間協(xié)作，提升大數據時(shí)代下的科技創(chuàng )新能力，從三方面進(jìn)行改進(jìn)，將數據存儲方式進(jìn)行優(yōu)化，擴大數據存儲容量，提升數據分析的效率。

　　針對大數據時(shí)代的數據安全問(wèn)題，計算機應用技術(shù)首先需要做的工作是提高數據流量監控能力，提升計算機處理器的信息分析能力，完成信息在傳輸路徑和存儲路徑的加密。除此之外，為了提升硬盤(pán)數據信息保護能力，應該將存儲數據信息實(shí)現加密功能，進(jìn)而進(jìn)行對數據的保護，維護計算機數據安全，從而保護了機密數據和個(gè)人隱私的安全。

　　目前開(kāi)發(fā)出來(lái)的新型計算機主要有以下幾類(lèi)：

　　(1)量子計算機。此類(lèi)型計算機遵循量子力學(xué)規律，該物理裝置完成邏輯運算，并且可以實(shí)現存儲及處理量子信息。如果計算機的某個(gè)模塊可以實(shí)現計算和處理量子信息，使用的是量子算法時(shí)，那么該計算機屬于量子計算機。該類(lèi)型計算機的來(lái)源是對可逆計算機的研究，其目的是降低計算機中的能耗。

　　(2)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )計算機。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )計算機主要通過(guò)模仿人判斷、適應能力，可以實(shí)現并行處理多種數據的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )計算機，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )計算機不僅可以判斷用戶(hù)對象的狀態(tài)，并根據狀態(tài)進(jìn)行相應的行動(dòng)，還可以完成對實(shí)時(shí)變化海量信息進(jìn)行處理。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )計算機除有許多 CPU 外，還有類(lèi)似人的神經(jīng)節點(diǎn)，節點(diǎn)會(huì )連接多個(gè)相鄰節點(diǎn)。如果將每一步運算處理分配給微處理器，在同一時(shí)刻進(jìn)行運算，這樣計算機的處理速度會(huì )得到大大提高。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )計算機的信息儲存在神經(jīng)元之間的聯(lián)絡(luò )網(wǎng)中，并非存儲在存儲器中。如果計算機中有節點(diǎn)發(fā)生斷裂，電腦仍有恢復資料重建的能力，這是因為神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )計算機具有聲音識別、聯(lián)想記憶等功能。

　　(3)化學(xué)計算機。對于計算應用，重要的是化學(xué)信號抵達后啟動(dòng)計算過(guò)程。在進(jìn)一步的化學(xué)信號無(wú)法影響反應時(shí)，細胞進(jìn)入一個(gè)不起反應期，阻止信號未經(jīng)檢驗便穿過(guò)任何相互連接的細胞。類(lèi)似這樣的獨立系統在受到閾值以上水平的刺激時(shí)能夠利用自身化學(xué)能量進(jìn)行反應，表現出與神經(jīng)元類(lèi)似的特性。

　　(4)光計算機。它主要借助納米電漿子原件為核心進(jìn)行生產(chǎn)，利用光信號可以完成巨量的數據運算，光計算機技術(shù)將光信號作為載體完成計算機的信息處理工作稱(chēng)為光腦。

　　它的特色在于將光代替電流，達到處理巨量數據的高速化。光計算機的基礎部件主要包括是空間光調制器，該調制器使用光內連技術(shù)，將運算與存儲這兩個(gè)模塊進(jìn)行連接，運算模塊能夠直接存取存儲模塊的數據。光計算機突破了傳統的限制，不再是單純的使用總線(xiàn)將CPU、存儲器等相連接。該計算機具有用電量小、運算速度快的特點(diǎn)。

　　3 結束語(yǔ)

　　在未來(lái)的發(fā)展中，計算機應用技術(shù)必將會(huì )成為大數據時(shí)代人們日常生活的重要支撐，計算機應用技術(shù)可以促進(jìn)我國社會(huì )不斷進(jìn)步和經(jīng)濟不斷發(fā)展。計算機技術(shù)在人們的工作和生活中所發(fā)揮的作用已經(jīng)越來(lái)越明顯，它大大加快了我國社會(huì )信息化的發(fā)展，其應用頻率也會(huì )越來(lái)越普遍。因此，不斷地進(jìn)行計算機技術(shù)的探究與發(fā)展是我國在未來(lái)科技經(jīng)濟建設中所必須注重的前提。

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