計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)的發(fā)展與研究論文
計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)的發(fā)展與研究論文
隨著我國(guó)科技水平的日益提升,計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)得到的迅猛發(fā)展,在各個(gè)行業(yè)中均已廣泛應(yīng)用。計(jì)算機(jī)應(yīng)用為我們的日常生活提供了許多便利,需要提升具計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)的安全保護(hù)意識(shí)。計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)水平的提升是促進(jìn)社會(huì)進(jìn)步的重要保障。以下是學(xué)習(xí)啦小編為大家精心準(zhǔn)備的：計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)的發(fā)展與研究相關(guān)論文。內(nèi)容僅供參考，歡迎閱讀!
計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)的發(fā)展與研究全文如下：
【摘要】：本文則主要針對(duì)計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)的簡(jiǎn)要概述、計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)的發(fā)展歷史和現(xiàn)狀以及未來的發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行簡(jiǎn)要的分析和探索,分析我國(guó)目前計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r。
【關(guān)鍵詞】： 計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù) 發(fā)展歷史 發(fā)展?fàn)顩r 發(fā)展趨勢(shì)
引言
我國(guó)科技水平的日益提升促進(jìn)了計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)更好的發(fā)展，計(jì)算機(jī)應(yīng)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(jì)算機(jī)應(yīng)用為我們的日常生活提供了許多便利，提升計(jì)算機(jī)安全保護(hù)意識(shí)對(duì)計(jì)算機(jī)應(yīng)用具有重要意義。因此，加強(qiáng)計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)與安全維護(hù)相互協(xié)作尤為重要，計(jì)算機(jī)應(yīng)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(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)的概況，分別討論了計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)的用途和目前發(fā)展現(xiàn)狀，對(duì)計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)的未來發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行了深入探討。
1 計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)概況
1.1 計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)的用途
計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)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(jì)算機(jī)應(yīng)用的過程中會(huì)對(duì)電子科學(xué)技術(shù)進(jìn)行訪問、數(shù)據(jù)分析以及處理，通過采用數(shù)學(xué)方法以及計(jì)算機(jī)基本理論和技術(shù)，研究計(jì)算機(jī)應(yīng)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(shù)據(jù)庫管理與應(yīng)用、計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、人機(jī)交互技術(shù)、計(jì)算機(jī)多媒體應(yīng)用、模擬仿真技術(shù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用技術(shù)、仿人機(jī)器人應(yīng)用等。計(jì)算機(jī)的分析處理不僅包括聲音和圖像等，還包括對(duì)計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)的管理。
計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)也逐漸轉(zhuǎn)向?yàn)閷拵ЬW(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。20 世紀(jì)80 年代后期，以網(wǎng)絡(luò)覆蓋為根據(jù)，在通信領(lǐng)域提出了城域網(wǎng)(MAN，Metropolitan Area Network)的概念。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(nèi)，支持語音、視頻、圖形以及數(shù)據(jù)綜合業(yè)務(wù)，實(shí)現(xiàn)高寬帶傳輸?shù)臄?shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)。城域網(wǎng)相對(duì)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(yīng)用于遠(yuǎn)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(guī)模的網(wǎng)絡(luò)接入的需求與交互式應(yīng)用以及數(shù)字電視、家庭網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用等。
除此之外，計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)逐漸與大數(shù)據(jù)(big data)相結(jié)合，大數(shù)據(jù)指的是在當(dāng)今信息指數(shù)增長(zhǎng)時(shí)代的海量數(shù)據(jù)，大數(shù)據(jù)具有無法使用傳統(tǒng)工具進(jìn)行分析的特征，因此大數(shù)據(jù)也被定義非傳統(tǒng)處理的大數(shù)據(jù)集。大數(shù)據(jù)時(shí)代主要特征概括有以下四點(diǎn)：(1)計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)量大，該特征是目前計(jì)算機(jī)應(yīng)用的核心特征。大數(shù)據(jù)的容量到底有多大，國(guó)際數(shù)據(jù)公司的研究表明， 2008 年全世界信息數(shù)據(jù)量為0.49ZB，而2011 年的全世界數(shù)據(jù)量據(jù)統(tǒng)計(jì)高達(dá)1.82ZB。預(yù)測(cè)5 年后，全球的數(shù)據(jù)總量將達(dá)到35.2ZB。(2)數(shù)據(jù)信息種類多。大數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)形式具有多樣性，信息種類較為繁多。數(shù)據(jù)信息主要包括了圖片、網(wǎng)頁、文字、圖片、視頻、網(wǎng)頁、文字、聲音等各種數(shù)據(jù)承載方式，到2014 年，半結(jié)構(gòu)化和非結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)在全球所收集的數(shù)據(jù)信息中所占的比例超過85%。(3)處理分析數(shù)據(jù)速度提升。計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)除了數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)的速度也在急速加快。(4)信息價(jià)值密度低。計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)總量的增長(zhǎng)導(dǎo)致了信息的價(jià)值密度逐漸降低，因此如何從大量的數(shù)據(jù)中檢索到有用信息是計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)需要研究的重點(diǎn)。
1.2 計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀
計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)在城域?qū)拵У膽?yīng)用環(huán)境相對(duì)復(fù)雜，匯聚多種網(wǎng)絡(luò)協(xié)議以及數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。因此建設(shè)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。
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(shù)據(jù)業(yè)務(wù)與普通的語音業(yè)務(wù)。各種業(yè)務(wù)對(duì)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(biāo)記交換MPLS、資源預(yù)留(RSVP)和區(qū)分服務(wù)(DiffServ)[5]。在網(wǎng)絡(luò)管理技術(shù)中分為“帶內(nèi)”與“帶外”網(wǎng)絡(luò)管理，寬帶城域網(wǎng)根據(jù)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，采用一個(gè)網(wǎng)絡(luò)管理中心，保證系統(tǒng)穩(wěn)定、可靠運(yùn)行。寬帶城域網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)安全問題設(shè)計(jì)技術(shù)和管理兩個(gè)層面，主要通過制定科學(xué)的網(wǎng)絡(luò)管理規(guī)范，網(wǎng)絡(luò)管理人員依照規(guī)范執(zhí)行，保證物理安全、網(wǎng)絡(luò)安全和信息安全。
計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)的大數(shù)據(jù)的高速發(fā)展需要提升運(yùn)營(yíng)商的帶寬適應(yīng)能力，計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)不僅給網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商帶來巨大的商業(yè)機(jī)遇和經(jīng)濟(jì)利益，同時(shí)也給其帶來了前所未有的挑戰(zhàn)。
例如計(jì)算機(jī)技術(shù)架構(gòu)問題，計(jì)算機(jī)技術(shù)架構(gòu)主要指的是數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)管理和實(shí)時(shí)性維護(hù)等相關(guān)技術(shù)問題?，F(xiàn)階段計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)庫主要面臨的問題是計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)信息呈指數(shù)性增長(zhǎng)，已經(jīng)出現(xiàn)了EB、ZB 級(jí)別的數(shù)據(jù)信息，面臨著海量數(shù)據(jù)需要進(jìn)行數(shù)據(jù)庫的升級(jí)，實(shí)現(xiàn)大數(shù)據(jù)的分析與處理。在傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)中數(shù)據(jù)庫技術(shù)例如SQL未對(duì)非結(jié)構(gòu)化和半結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)進(jìn)行考慮，從而如何完成計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)分析，短時(shí)間內(nèi)響應(yīng)并完成處理工作——成為目前大數(shù)據(jù)時(shí)代計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)所面臨的重要問題。
數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，目前由于全球數(shù)據(jù)量增長(zhǎng)速度過快，這對(duì)于數(shù)據(jù)存儲(chǔ)造成了巨大挑戰(zhàn)，傳統(tǒng)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方式可能導(dǎo)致存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的丟失或損壞，因此計(jì)算機(jī)硬件的升級(jí)是計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)發(fā)展的重要保障。計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)數(shù)據(jù)安全問題，隨著計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)的應(yīng)用范圍大幅度增加，計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)安全維護(hù)已經(jīng)無法適應(yīng)當(dāng)前時(shí)代需求。計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)量的非線性增長(zhǎng)，相關(guān)研究學(xué)者應(yīng)該設(shè)計(jì)科學(xué)流程滿足需求，提升硬盤數(shù)據(jù)信息保護(hù)能力，將存儲(chǔ)數(shù)據(jù)信息實(shí)現(xiàn)加密功能，進(jìn)而進(jìn)行對(duì)數(shù)據(jù)的保護(hù)，維護(hù)計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)安全，從而保護(hù)了機(jī)密數(shù)據(jù)和個(gè)人隱私。
計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)的發(fā)展達(dá)到一定的高度，計(jì)算機(jī)已經(jīng)為日常工作學(xué)習(xí)帶來了許多便捷，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(jì)算機(jī)處理器，因?yàn)橛?jì)算機(jī)在工作過程中依舊會(huì)受到眾多因素的制約，由此，計(jì)算機(jī)處理器仍然需要提升科技水平，借助更微型和精細(xì)的材料以達(dá)到科研需求，提升計(jì)算機(jī)處理速度。在納米為主的微電子科技領(lǐng)域上，使用現(xiàn)有的科技手段可以實(shí)現(xiàn)對(duì)計(jì)算機(jī)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題。因此，如何在計(jì)算機(jī)應(yīng)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(jì)算機(jī)應(yīng)用需要在每一個(gè)數(shù)據(jù)段添加一些必要的控制成分，做到數(shù)據(jù)的嚴(yán)格劃分。
在多媒體計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)方面，更多是多媒體與計(jì)算機(jī)之間的協(xié)作。多媒體技術(shù)可以認(rèn)為是計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)在音頻、圖像和視頻等多種形式下的綜合運(yùn)用，不難發(fā)現(xiàn)，提升計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)對(duì)多媒體技術(shù)水平的提高具有深遠(yuǎn)意義，并可以加快計(jì)算機(jī)信息技術(shù)的發(fā)展速度。需要指出的是，信息系統(tǒng)是以計(jì)算機(jī)作為一種媒介，可以實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)的儲(chǔ)存、加工和處理信息等功能。信息系統(tǒng)主要應(yīng)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(dāng)然計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)的應(yīng)用也是一大重要應(yīng)用，計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與教學(xué)等都在各個(gè)領(lǐng)域中被普遍使用。計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)不僅依賴于計(jì)算機(jī)的科學(xué)水平，也對(duì)原材料具有嚴(yán)格的要求。依靠計(jì)算機(jī)輔助系統(tǒng)可以完成在電子通信工程等方面的應(yīng)用，有利于教學(xué)實(shí)踐應(yīng)用。
2 計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)
計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)在大數(shù)據(jù)時(shí)代具有更廣泛的應(yīng)用前景，就目前計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)的發(fā)展情況來看，需要采用措施來適應(yīng)大數(shù)據(jù)時(shí)代才能更好發(fā)展。
針對(duì)大數(shù)據(jù)時(shí)代技術(shù)架構(gòu)的問題，需要優(yōu)化分布式存儲(chǔ)，采用云計(jì)算和虛擬化技術(shù)相結(jié)合，設(shè)計(jì)一種數(shù)據(jù)資源整合模式，達(dá)到提高數(shù)據(jù)信息的利用率。優(yōu)化大數(shù)據(jù)分析流程框架。
針對(duì)大數(shù)據(jù)時(shí)代的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)問題，通過IT 研究學(xué)者和計(jì)算機(jī)運(yùn)營(yíng)商的之間協(xié)作，提升大數(shù)據(jù)時(shí)代下的科技創(chuàng)新能力，從三方面進(jìn)行改進(jìn)，將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方式進(jìn)行優(yōu)化，擴(kuò)大數(shù)據(jù)存儲(chǔ)容量，提升數(shù)據(jù)分析的效率。
針對(duì)大數(shù)據(jù)時(shí)代的數(shù)據(jù)安全問題，計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)首先需要做的工作是提高數(shù)據(jù)流量監(jiān)控能力，提升計(jì)算機(jī)處理器的信息分析能力，完成信息在傳輸路徑和存儲(chǔ)路徑的加密。除此之外，為了提升硬盤數(shù)據(jù)信息保護(hù)能力，應(yīng)該將存儲(chǔ)數(shù)據(jù)信息實(shí)現(xiàn)加密功能，進(jìn)而進(jìn)行對(duì)數(shù)據(jù)的保護(hù)，維護(hù)計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)安全，從而保護(hù)了機(jī)密數(shù)據(jù)和個(gè)人隱私的安全。
目前開發(fā)出來的新型計(jì)算機(jī)主要有以下幾類：
(1)量子計(jì)算機(jī)。此類型計(jì)算機(jī)遵循量子力學(xué)規(guī)律，該物理裝置完成邏輯運(yùn)算，并且可以實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)及處理量子信息。如果計(jì)算機(jī)的某個(gè)模塊可以實(shí)現(xiàn)計(jì)算和處理量子信息，使用的是量子算法時(shí)，那么該計(jì)算機(jī)屬于量子計(jì)算機(jī)。該類型計(jì)算機(jī)的來源是對(duì)可逆計(jì)算機(jī)的研究，其目的是降低計(jì)算機(jī)中的能耗。
(2)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)主要通過模仿人判斷、適應(yīng)能力，可以實(shí)現(xiàn)并行處理多種數(shù)據(jù)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)不僅可以判斷用戶對(duì)象的狀態(tài)，并根據(jù)狀態(tài)進(jìn)行相應(yīng)的行動(dòng)，還可以完成對(duì)實(shí)時(shí)變化海量信息進(jìn)行處理。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)除有許多CPU 外，還有類似人的神經(jīng)節(jié)點(diǎn)，節(jié)點(diǎn)會(huì)連接多個(gè)相鄰節(jié)點(diǎn)。如果將每一步運(yùn)算處理分配給微處理器，在同一時(shí)刻進(jìn)行運(yùn)算，這樣計(jì)算機(jī)的處理速度會(huì)得到大大提高。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)的信息儲(chǔ)存在神經(jīng)元之間的聯(lián)絡(luò)網(wǎng)中，并非存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中。如果計(jì)算機(jī)中有節(jié)點(diǎn)發(fā)生斷裂，電腦仍有恢復(fù)資料重建的能力，這是因?yàn)樯窠?jīng)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)具有聲音識(shí)別、聯(lián)想記憶等功能。
(3)化學(xué)計(jì)算機(jī)。對(duì)于計(jì)算應(yīng)用，重要的是化學(xué)信號(hào)抵達(dá)后啟動(dòng)計(jì)算過程。在進(jìn)一步的化學(xué)信號(hào)無法影響反應(yīng)時(shí)，細(xì)胞進(jìn)入一個(gè)不起反應(yīng)期，阻止信號(hào)未經(jīng)檢驗(yàn)便穿過任何相互連接的細(xì)胞。類似這樣的獨(dú)立系統(tǒng)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(yīng)，表現(xiàn)出與神經(jīng)元類似的特性。
(4)光計(jì)算機(jī)。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(hào)可以完成巨量的數(shù)據(jù)運(yùn)算，光計(jì)算機(jī)技術(shù)將光信號(hào)作為載體完成計(jì)算機(jī)的信息處理工作稱為光腦。它的特色在于將光代替電流，達(dá)到處理巨量數(shù)據(jù)的高速化。光計(jì)算機(jī)的基礎(chǔ)部件主要包括是空間光調(diào)制器，該調(diào)制器使用光內(nèi)連技術(shù)，將運(yùn)算與存儲(chǔ)這兩個(gè)模塊進(jìn)行連接，運(yùn)算模塊能夠直接存取存儲(chǔ)模塊的數(shù)據(jù)。光計(jì)算機(jī)突破了傳統(tǒng)的限制，不再是單純的使用總線將CPU、存儲(chǔ)器等相連接。該計(jì)算機(jī)具有用電量小、運(yùn)算速度快的特點(diǎn)。
3 結(jié)束語
在未來的發(fā)展中，計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)必將會(huì)成為大數(shù)據(jù)時(shí)代人們?nèi)粘Ｉ畹闹匾危?jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)可以促進(jìn)我國(guó)社會(huì)不斷進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展。計(jì)算機(jī)技術(shù)在人們的工作和生活中所發(fā)揮的作用已經(jīng)越來越明顯，它大大加快了我國(guó)社會(huì)信息化的發(fā)展，其應(yīng)用頻率也會(huì)越來越普遍。因此，不斷地進(jìn)行計(jì)算機(jī)技術(shù)的探究與發(fā)展是我國(guó)在未來科技經(jīng)濟(jì)建設(shè)中所必須注重的前提。
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