計算機應用技術概況與發展趨勢論文
計算機應用技術不僅給網路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，下面是小編蒐集整理的一篇相關論文範文，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使用者的日常生活帶來的諸多便捷，透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、資料分析以及處理，透過採用數學方法以及計算機基本理論和技術，研究計算機應用於各個領域所涉及的原理、方法和技術。本領域主要研究方向：資料庫管理與應用、計算機圖形學、人機互動技術、計算機多媒體應用、模擬模擬技術、計算機網路應用技術、仿人機器人應用等。計算機的分析處理不僅包括聲音和影象等，還包括對計算機資料的管理。
計算機應用技術也逐漸轉向為寬頻網路資料業務。20 世紀80年代後期，以網路覆蓋為根據，在通訊領域提出了都會網路(MAN,Metropolitan Area Network)的概念[1].都會網路是覆蓋在50-100km的城市範圍，光纖傳輸速率約為 45Mbps 到 150Mbps 範圍內，支援語音、影片、圖形以及資料綜合業務，實現高寬頻傳輸的資料通訊網路。都會網路相對於廣域網與區域網而言，覆蓋範圍居於兩者之間，可以與多個區域網相連。都會網路能夠應用於遠端辦公、網上教育、視訊會議等新興辦公環境，並且可以在大規模的網路接入的需求與互動式應用以及數字電視、家庭網路的應用等[2].
除此之外，計算機應用技術逐漸與大資料(big data)相結合，大資料指的是在當今資訊指數增長時代的海量資料[3],大資料具有無法使用傳統工具進行分析的特徵，因此大資料也被定義非傳統處理的大資料集。大資料時代主要特徵概括有以下四點：(1)計算機資料儲存量大，該特徵是目前計算機應用的核心特徵。大資料的容量到底有多大，國際資料公司的研究表明，2008 年全世界資訊資料量為 0.49ZB,而 2011 年的全世界資料量據統計高達 1.82ZB.預測 5 年後，全球的資料總量將達到 35.2ZB.(2)資料資訊種類多。大資料的資料形式具有多樣性，資訊種類較為繁多。資料資訊主要包括了圖片、網頁、文字、圖片、影片、網頁、文字、聲音等各種資料承載方式，到 2014 年，半結構化和非結構化的資料在全球所收集的資料資訊中所佔的比例超過 85%.(3)處理分析資料速度提升。計算機應用技術除了資料的傳輸速度提升之外，由於微電子技術等科學技術的不斷髮展，處理器分析資料的速度也在急速加快。(4)資訊價值密度低。計算機資料總量的增長導致了資訊的價值密度逐漸降低，因此如何從大量的資料中檢索到有用資訊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頻的應用環境相對複雜，匯聚多種網路協議以及資料業務。因此建設寬頻都會網路，首先需要了解其關鍵技術，下面主要介紹網路頻寬管理、網路的服務質量 QoS 以及網路安全等[4].
頻寬與業務成正比關係，在寬頻都會網路業務中包含多媒體業務、資料業務與普通的語音業務。各種業務對網路服務質量的要求是不同的。目前寬頻都會網路保證服務質量 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].在網路管理技術中分為“帶內”與“帶外”網路管理，寬頻都會網路根據網路拓撲結構，採用一個網路管理中心，保證系統穩定、可靠執行。寬頻都會網路的網路安全問題設計技術和管理兩個層面，主要透過制定科學的網路管理規範，網路管理人員依照規範執行，保證物理安全、網路安全和資訊保安。
計算機應用技術的大資料的高速發展需要提升運營商的頻寬適應能力，計算機應用技術不僅給網路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資料庫系統管理和實時性維護等相關技術問題。現階段計算機資料庫主要面臨的問題是計算機資料資訊呈指數性增長，已經出現了 EB、ZB 級別的資料資訊[4],面臨著海量資料需要進行資料庫的升級，實現大資料的分析與處理。在傳統的計算機應用技術中資料庫技術例如 SQL未對非結構化和半結構化資料進行考慮，從而如何完成計算機資料的實時分析，短時間內響應並完成處理工作---成為目前大資料時代計算機應用技術所面臨的重要問題。資料儲存，目前由於全球資料量增長速度過快，這對於資料儲存造成了巨大挑戰，傳統資料儲存方式可能導致儲存資料的丟失或損壞，因此計算機硬體的升級是計算機應用技術發展的重要保障[5].計算機應用技術資料安全問題，隨著計算機資料的應用範圍大幅度增加，計算機資料安全維護已經無法適應當前時代需求。計算機資料量的非線性增長，相關研究學者應該設計科學流程滿足需求，提升硬碟資料資訊保護能力，將儲存資料資訊實現加密功能，進而進行對資料的保護，維護計算機資料安全，從而保護了機密資料和個人隱私。
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，藉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。在奈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、智慧化、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整合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新增一些必要的控制成分，做到資料的嚴格劃分。
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訊、影象和影片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，並可以加快計算機資訊科技的發展速度。需要指出的是，資訊系統是以計算機作為一種媒介，可以實現計算機的儲存、加工和處理資訊等功能。資訊系統主要應用於日常生活中的膝上型電腦、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於計算機的科學水平，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訊工程等方面的應用，有利於教學實踐應用。
2 計算機應用技術的發展趨勢
計算機應用技術在大資料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，需要採用措施來適應大資料時代才能更好發展。
針對大資料時代技術架構的問題，需要最佳化分散式儲存，採用雲計算和虛擬化技術相結合，設計一種資料資源整合模式，達到提高資料資訊的利用率。最佳化大資料分析流程框架，主要框架圖如圖 1 所示。【1】
針對大資料時代的.資料儲存問題，透過 IT 研究學者和計算機運營商的之間協作，提升大資料時代下的科技創新能力，從三方面進行改進，將資料儲存方式進行最佳化，擴大資料儲存容量，提升資料分析的效率。
針對大資料時代的資料安全問題，計算機應用技術首先需要做的工作是提高資料流量監控能力，提升計算機處理器的資訊分析能力，完成資訊在傳輸路徑和儲存路徑的加密。除此之外，為了提升硬碟資料資訊保護能力，應該將儲存資料資訊實現加密功能，進而進行對資料的保護，維護計算機資料安全，從而保護了機密資料和個人隱私的安全。
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。此型別計算機遵循量子力學規律，該物理裝置完成邏輯運算，並且可以實現儲存及處理量子資訊。如果計算機的某個模組可以實現計算和處理量子資訊，使用的是量子演算法時，那麼該計算機屬於量子計算機。該型別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)神經網路計算機。神經網路計算機主要透過模仿人判斷、適應能力，可以實現並行處理多種資料的神經網路計算機，神經網路計算機不僅可以判斷使用者物件的狀態，並根據狀態進行相應的行動，還可以完成對實時變化海量資訊進行處理。神經網路計算機除有許多 CPU 外，還有類似人的神經節點，節點會連線多個相鄰節點。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。神經網路計算機的資訊儲存在神經元之間的聯絡網中，並非儲存在儲存器中。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，這是因為神經網路計算機具有聲音識別、聯想記憶等功能。
(3)化學計算機。對於計算應用，重要的是化學訊號抵達後啟動計算過程。在進一步的化學訊號無法影響反應時，細胞進入一個不起反應期，阻止訊號未經檢驗便穿過任何相互連線的細胞。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。它主要藉助奈米電漿子原件為核心進行生產，利用光訊號可以完成巨量的資料運算，光計算機技術將光訊號作為載體完成計算機的資訊處理工作稱為光腦。
它的特色在於將光代替電流，達到處理巨量資料的高速化。光計算機的基礎部件主要包括是空間光調製器，該調製器使用光內連技術，將運算與儲存這兩個模組進行連線，運算模組能夠直接存取儲存模組的資料。光計算機突破了傳統的限制，不再是單純的使用匯流排將CPU、儲存器等相連線。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資料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髮展。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資訊化的發展，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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