計算機應用技術概況與發展趨勢
計算機應用技術不僅給網絡運營商帶來巨大的商業機遇和經濟利益，同時也給其帶來了前所未有的挑戰，下面是小編搜集整理的計算機應用技術概況與發展趨勢，歡迎閱讀了解。
引言
我國科技水平的日益提升促進了計算機應用技術更好的發展，計算機應用技術在社會生產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與安全維護相互協作尤為重要，計算機應用技術水平的提升是促進社會進步的重要保障。文章首先介紹了計算機應用技術的概況，分別討論了計算機應用技術的用途和目前發展現狀，對計算機應用技術的未來發展趨勢進行了深入探討。
1 計算機應用技術概況
1.1 計算機應用技術的用途
計算機應用技術可以給用戶的日常生活帶來的諸多便捷，通過一定的手段或方法，在計算機應用的過程中會對電子科學技術進行訪問、數據分析以及處理，通過采用數學方法以及計算機基本理論和技術，研究計算機應用于各個領域所涉及的原理、方法和技術。本領域主要研究方向：數據庫管理與應用、計算機圖形學、人機交互技術、計算機多媒體應用、模擬仿真技術、計算機網絡應用技術、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。
計算機應用技術也逐漸轉向為寬帶網絡數據業務。20 世紀80年代后期，以網絡覆蓋為根據，在通信領域提出了城域網(MAN,Metropolitan Area Network)的概念[1].城域網是覆蓋在50-100km的城市范圍，光纖傳輸速率約為 45Mbps 到 150Mbps 范圍內，支持語音、視頻、圖形以及數據綜合業務，實現高寬帶傳輸的數據通信網絡。城域網相對于廣域網與局域網而言，覆蓋范圍居于兩者之間，可以與多個局域網相連。城域網能夠應用于遠程辦公、網上教育、視頻會議等新興辦公環境，并且可以在大規模的網絡接入的需求與交互式應用以及數字電視、家庭網絡的應用等[2].
除此之外，計算機應用技術逐漸與大數據(big data)相結合，大數據指的是在當今信息指數增長時代的海量數據[3],大數據具有無法使用傳統工具進行分析的特征，因此大數據也被定義非傳統處理的大數據集。大數據時代主要特征概括有以下四點：
(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)數據信息種類多。大數據的數據形式具有多樣性，信息種類較為繁多。數據信息主要包括了圖片、網頁、文字、圖片、視頻、網頁、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 85%.
(3)處理分析數據速度提升。計算機應用技術除了數據的傳輸速度提升之外，由于微電子技術等科學技術的不斷發展，處理器分析數據的速度也在急速加快。
(4)信息價值密度低。計算機數據總量的增長導致了信息的價值密度逐漸降低，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需要研究的重點。
1.2 計算機應用技術的發展現狀
計算機應用技術在城域寬帶的應用環境相對復雜，匯聚多種網絡協議以及數據業務。因此建設寬帶城域網，首先需要了解其關鍵技術，下面主要介紹網絡帶寬管理、網絡的服務質量 QoS 以及網絡安全等[4].
帶寬與業務成正比關系，在寬帶城域網業務中包含多媒體業務、數據業務與普通的語音業務。各種業務對網絡服務質量的要求是不同的。目前寬帶城域網保證服務質量 QoS 的技術主要有：多協議標記交換 MPLS、資源預留(RSVP)和區分服務(DiffServ)[5].在網絡管理技術中分為“帶內”與“帶外”網絡管理，寬帶城域網根據網絡拓撲結構，采用一個網絡管理中心，保證系統穩定、可靠運行。寬帶城域網的網絡安全問題設計技術和管理兩個層面，主要通過制定科學的網絡管理規范，網絡管理人員依照規范執行，保證物理安全、網絡安全和信息安全。
計算機應用技術的大數據的高速發展需要提升運營商的帶寬適應能力，計算機應用技術不僅給網絡運營商帶來巨大的商業機遇和經濟利益，同時也給其帶來了前所未有的挑戰。
例如計算機技術架構問題，計算機技術架構主要指的是數據庫系統管理和實時性維護等相關技術問題�，F階段計算機數據庫主要面臨的問題是計算機數據信息呈指數性增長，已經出現了 EB、ZB 級別的數據信息[4],面臨著海量數據需要進行數據庫的升級，實現大數據的分析與處理。在傳統的計算機應用技術中數據庫技術例如 SQL未對非結構化和半結構化數據進行考慮，從而如何完成計算機數據的實時分析，短時間內響應并完成處理工作---成為目前大數據時代計算機應用技術所面臨的重要問題。數據存儲，目前由于全球數據量增長速度過快，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發展的重要保障[5].計算機應用技術數據安全問題，隨著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無法適應當前時代需求。計算機數據量的非線性增長，相關研究學者應該設計科學流程滿足需求，提升硬盤數據信息保護能力，將存儲數據信息實現加密功能，進而進行對數據的保護，維護計算機數據安全，從而保護了機密數據和個人隱私。
計算機應用技術的發展達到一定的高度，計算機已經為日常工作學習帶來了許多便捷，同時也促進了眾多科技領域的快速發展。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程中依舊會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域上，使用現有的科技手段可以實現對計算機技術進一步的改進，然而，在高速化、智能化、微型化等方面仍然存在一系列問題。因此，如何在計算機應用技術加快處理和集成速度仍然是研究的重點。而在分組交換技術方面，計算機應用需要在每一個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方面，更多是多媒體與計算機之間的協作。多媒體技術可以認為是計算機應用技術在音頻、圖像和視頻等多種形式下的綜合運用，不難發現，提升計算機應用技術對多媒體技術水平的提高具有深遠意義，并可以加快計算機信息技術的發展速度。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，在企業中也用途廣泛。當然計算機輔助技術的應用也是一大重要應用，計算機輔助設計與教學等都在各個領域中被普遍使用。計算機輔助技術不僅依賴于計算機的科學水平，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，有利于教學實踐應用。
2 計算機應用技術的發展趨勢
計算機應用技術在大數據時代具有更廣泛的應用前景，就目前計算機應用技術的發展情況來看，需要采用措施來適應大數據時代才能更好發展。
針對大數據時代技術架構的問題，需要優化分布式存儲，采用云計算和虛擬化技術相結合，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】
針對大數據時代的數據存儲問題，通過 IT 研究學者和計算機運營商的之間協作，提升大數據時代下的科技創新能力，從三方面進行改進，將數據存儲方式進行優化，擴大數據存儲容量，提升數據分析的效率。
針對大數據時代的數據安全問題，計算機應用技術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，為了提升硬盤數據信息保護能力，應該將存儲數據信息實現加密功能，進而進行對數據的保護，維護計算機數據安全，從而保護了機密數據和個人隱私的安全。
目前開發出來的新型計算機主要有以下幾類：
(1)量子計算機。此類型計算機遵循量子力學規律，該物理裝置完成邏輯運算，并且可以實現存儲及處理量子信息。如果計算機的某個模塊可以實現計算和處理量子信息，使用的是量子算法時，那么該計算機屬于量子計算機。該類型計算機的來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)神經網絡計算機。神經網絡計算機主要通過模仿人判斷、適應能力，可以實現并行處理多種數據的神經網絡計算機，神經網絡計算機不僅可以判斷用戶對象的狀態，并根據狀態進行相應的行動，還可以完成對實時變化海量信息進行處理。神經網絡計算機除有許多 CPU 外，還有類似人的神經節點，節點會連接多個相鄰節點。如果將每一步運算處理分配給微處理器，在同一時刻進行運算，這樣計算機的處理速度會得到大大提高。神經網絡計算機的信息儲存在神經元之間的聯絡網中，并非存儲在存儲器中。如果計算機中有節點發生斷裂，電腦仍有恢復資料重建的能力，這是因為神經網絡計算機具有聲音識別、聯想記憶等功能。
(3)化學計算機。對于計算應用，重要的是化學信號抵達后啟動計算過程。在進一步的化學信號無法影響反應時，細胞進入一個不起反應期，阻止信號未經檢驗便穿過任何相互連接的細胞。類似這樣的獨立系統在受到閾值以上水平的刺激時能夠利用自身化學能量進行反應，表現出與神經元類似的特性。
(4)光計算機。它主要借助納米電漿子原件為核心進行生產，利用光信號可以完成巨量的數據運算，光計算機技術將光信號作為載體完成計算機的信息處理工作稱為光腦。
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，將運算與存儲這兩個模塊進行連接，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。
3 結束語
在未來的發展中，計算機應用技術必將會成為大數據時代人們日常生活的重要支撐，計算機應用技術可以促進我國社會不斷進步和經濟不斷發展。計算機技術在人們的工作和生活中所發揮的作用已經越來越明顯，它大大加快了我國社會信息化的發展，其應用頻率也會越來越普遍。因此，不斷地進行計算機技術的探究與發展是我國在未來科技經濟建設中所必須注重的前提。
參考文獻
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