大数据环境下计算机应用技术的分析与发展趋势

单严 陈疏桐 李红兰 丁福星

【摘 要】 随着网络信息技术的高速發展，计算机软件和硬件的设计、开发和应用，为人类提供了完成计算、存储、处理、调度、管理和控制等操作必要的数字信息处理能力和支持服务，计算机系统和技术在多领域的广泛应用，给人们的生活带来了便利，计算机应用技术的重要价值日益凸显。文章在分析计算机应用技术的基础上，深入研究了我国计算机应用技术的现状，并对其未来发展趋势进行了分析。

【关键词】 计算机应用技术；大数据；发展趋势

大数据是指来自数字地球的大量数字数据，来源包括传感器、数字化仪器、扫描仪、数值模拟、手机、互联网、视频、电子邮件和社交网络等。数据类型包括文本、几何图形、图像、视频、声音及其组合。信息技术的发展和人类对数据的理解已经将数据处理从传统的静态模式转变为一个以数量、速度、种类、准确性和价值为特征的动态模式。面对这些时效短、体量大、形式多样化、生成和传输速度快的数据，无论是简单的还是庞大的计算任务，都离不开现代化的计算机技术的支持，计算机软件可为人们提供各种服务技术，大大提高了人们日常生活便利性和工作的效率，在企业、政府、信息、通讯、交通、医疗、教育、农业等领域发挥着不可替代的作用。计算机应用技术（Technology of Computer Application）已成为人们生活中处理、分析和应用各类数字资源不可缺少的辅助工具，前景可观。

一、计算机应用技术概述

（一）计算机应用技术的概念

计算机应用技术是指将计算机系统和技术应用于计算机与电子工程、机械工程、现代通信技术等各种领域，通过计算机软件和硬件的设计、开发和应用，为人类提供完成计算、存储、处理、调度、管理和控制等操作必要的数字信息处理能力和支持服务的技术和方法，有效地辅助了各个行业的工作，有力地推动了自动化的发展。计算机应用技术可分为两大类：数值计算和非数值应用。因此，计算机技术在发展过程中会呈现出不同的趋势。

（二）计算机应用技术的主要特点

1. 普适性和多样性

计算机应用技术可以被广泛应用于各个工业和社会领域，涵盖了许多不同的功能和服务。

2. 基础性和先导性

计算机应用技术是现代社会数字化、信息化的基础工具和支撑平台，也是其他技术的基础和先导。

3. 快速和灵活

计算机应用技术具有强大的快速响应和部署能力，可以大大提高信息化和数字化的效率和质量，并且可以根据需求进行快速调整和修改。

4. 自动化和智能化

计算机应用技术能够实现自动化控制和智能化处理，通过数据分析和智能算法，提高计算机应用技术的质量和价值。

5. 安全性和可靠性

计算机应用技术需要兼顾安全性和可靠性，防止信息泄露、网络攻击和系统故障等风险，增强系统的稳定性和可靠性。

（三）计算机应用技术发展的意义

计算机应用技术的核心是“应用”，直接反映了计算机作为辅助工具在人们日常生活和工作中的作用。计算机技术的应用进一步加快了人们的生活节奏。一方面，它在生活场景中的应用极大地丰富了人们的业余生活；另一方面，计算机技术的应用提高了信息的流通速度和质量，人们获取信息的速度越来越快，能够有效减少劳动时间，简化流程，提高机器运行效率，提高工艺自动化的水平和质量，不仅加快了现代工业向自动化、信息化、科学化转变的进程，更加快了我国现代社会建设的步伐。

二、大数据背景下的计算机应用技术

大数据环境下，计算机应用技术在数据采集、存储、分析、可视化、安全等方面都提供了丰富的技术手段和方案，可以帮助人们更好地利用大数据。主要表现在以下几个方面：

（一）数据采集与存储技术

大数据环境中，人们需要处理海量数据，数据的采集和存储是关键的环节。计算机应用技术提供了各种数据采集和存储方案，例如使用网络爬虫技术采集商品价格、股票行情、天气预报等信息；采用分布式存储技术可以将数据分散到不同的存储介质中，提高存储容量和支持并发访问等，可以帮助人们存储和管理海量的数据；还可以使用计算机仿真模拟技术采集地震、气象、交通流量等实时数据；使用传感器可以采集和感知自然环境中的各种参数，例如光照、温度、湿度、压力、噪音和振动等，也可以用于监测工业设备和机器的状态，帮助人们更好地理解物理和生物环境。

（二）数据挖掘与分析技术

对于海量的数据进行分析和挖掘是大数据应用的关键，计算机应用技术提供了各种数据挖掘和分析工具，例如机器学习算法、数据仓库等。

（三）数据可视化与展示技术

为了更好地理解和掌握处理过的数据，数据可视化及其展示技术是必不可少的。计算机应用技术提供了各种数据可视化和展示工具，例如数据图表分析软件、仪表板等。

（四）数据安全与隐私保护技术

在处理大数据时，数据安全和隐私保护是必须考虑的问题。计算机应用技术提供了各种数据加密、身份认证和防火墙等技术手段，以保障数据安全和加强隐私保护。

（五）基于智能技术的解决方案

在大数据环境中，人工智能和机器学习等技术的应用非常广泛。计算机应用技术提供了各种基于智能技术的智慧化技术方案，例如人脸识别系统、智能客服系统等。

三、大数据背景下计算机应用技术的应用方向

随着计算机应用技术的进步和发展，计算机已经成为人们日常生活中必不可少的辅助工具和信息来源，可以及时为人们提供学习和娱乐信息。计算机应用技术在一定程度上影响着社会，为社会发展提供了新的思路和方向。在信息技术发展的支持下，计算机应用技术逐渐走向专业化的发展道路。与传统的计算机单机操作模式相比，现在更多地将多种技术结合起来进行集成和专业化开发，计算机应用技术已经广泛应用于金融、医疗、交通、物流、能源等各个行业和领域，提高了工作效率和质量，保证了安全性，为其现代化和数字化发展提供了有力支持。

智能交通方面，随着经济和社会的快速发展，车辆数量不断增加，交通拥堵问题越来越严重。面对海量的交通数据的存储、处理、分析和挖掘，传统的交通系统越来越难以应对，在这种情况下，现代智能交通管理系统应运而生。与传统的交通管理系统相比，现代智能交通管理系统更加高效、可靠、安全并且成本更低。智能交通管理系统采用现代计算机技术和通信技术，通过云计算平台进行数据存储和处理，可以实现数据的在线共享和管理，实现智能化的交通管理。例如采用传感器技术实时监测交通流量、车速、拥堵情况等信息，通过数据挖掘和分析算法，预测和解决交通问题，还能实现安全事故监控和联网协调，提高公共交通效率和服务质量。提供了开放的API接口，促进了算法的灵活应用和快速构建，为智能交通系统的优化和发展提供了保障。

农业方面，现代化的农业生产需要采集大量的农业数据，包括气象、土壤、作物品种等信息，而以上内容可通过传感器和通信技术来实现自动采集，通过信息平台的建设，可以实现数据的统一管理和共享。数据终端可以采用云计算平台进行存储和处理，并实现对数据的分析和应用，支持精准农业生产和决策分析，促进农业生产的现代化和进一步提高农业生产效率和质量。农作物种植前期，结合地区环境，通过数据组模型，推测当下农作物整体生产需求，在作物生长期间，利用传感设备采集各种参数，对施肥及灌溉参数进行把控。

教育领域，计算机应用技术搭建的线上教学平台在“停课不停学”的背景下发挥了重要作用。尤其是计算机技术在特殊教育中的运用，推动了无障碍教育的发展。残障学生不具备参与传统课堂教学活动的能力，对于这些学生来说，计算机技术发挥了特别重要的作用。例如使用多媒体辅助聋生使用教学平台、手语查询软件进行文字处理、交流研究，可以帮助有学习障碍的学生达到正常同龄人的课堂学习效果。计算机技术还促进了设备的发展，这些设备可以帮助有语言和听力障碍、失明和严重身体残疾的学生冲破听课限制。然而许多教师还没有受到充分的培训，尚不了解在课堂上如何有效地使用相关技术设备，而且技术应用的成本是所有学校都会考量的问题。因此，虽然计算机技术有巨大潜力使许多学生摆脱残疾束缚，使教育更加均衡，但在更广泛的使用成为现实之前，必须先解决教师培训不足和硬件设备成本高的问题。

计算机应用技术的专业性和普遍性表明了计算机应用技术的未来，进一步决定了我国未来的发展趋势。

四、大数据背景下计算机应用技术的未来发展趋势

（一）巨型化与微型化并存

为满足海量信息的存储需求，对计算机数据信息的处理速度和质量提出了更高要求。计算机应用技术将向着更加巨型化的方向发展，大数据和计算机应用技术所需的设备成本与体积在不断减小，实现了成本的节约和办公的高效。

（二）网络化

随着网络技术的快速发展，网络化是社会发展的未来，也是计算机应用技术的未来。网络化实现了存储资源、数据资源的线上全面共享，人们可以手持无线或有线设备在网络上更灵活地查找想要获取的信息资源、处理数据和信息，具有更好的数据处理和响应能力。网络可以为人们的日常生活和工作带来很多便利。在实现计算机应用技术网络化的过程中，人才培养和相关技术研究得到了国家和政府的大力支持，在此背景下，计算机应用技术必将逐步向网络化方向发展，创建自己的网络虚拟世界。

（三）信息化

信息技术与计算机应用技术相辅相成，信息化是计算机应用技术未来的发展方向之一。在大数据时代，数据的处理和收集已经成为计算机应用技术的重要方向。收集数据，将数据汇总成人们需要的信息，通过人工智能进行筛选，最后上传到大数据平台供人们查询，可以实现信息管理中信息采集、分析及检索等个性化目标。要管理数字世界，计算机应用技术必不可少。在计算机应用技术管理系统中，应制订完善的项目计划，设置不同的管理任务，以信息技术为基础加强管理。在计算机应用技术的支撑下，也将实现社会的现代化和信息化发展目标。

（四）智能化

近年来，我国计算机应用技术正朝着智能化的方向发展，在计算机中加入人工智能，旨在让机器拥有人类智能，能够自主学习、推理、识别、理解、判断和控制等，从而做出正确决策。这可以有效提高計算机技术的处理能力和效率。该技术主要应用在计算机应用技术中的图像和语音识别上。比如iPhone的语音助手Siri能帮助用户打电话、发短信，甚至能与用户进行沟通对话，更智能化、人性化地精准响应不同数据信息的不同使用者的诉求。人工智能一直处于计算机应用技术的发展前沿，其研究领域和方向决定着计算机应用技术的发展方向。人工智能搜索技术一直是令人惊叹的技术之一。

五、结论

计算机应用技术的飞速发展，使得人们的生活越来越便利，计算机应用技术加速了我国自动化技术的发展和现代化社会的建设进程，具有广阔的发展前景。但计算机应用技术的发展还需国家的政策引导与支持、相应法律法规的完善、专业人才的培养，数据管理平台、数据管理工具、人工智能和机器学习算法等技术手段的创新及身份认证、数据加密、网络防火墙、入侵检测等防范技术研究的深入。这样才能提高计算机应用技术水平，使计算机更多地应用到我国社会发展的各个方面，提高各行业自动化发展水平。

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