計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)在大數(shù)據(jù)時(shí)代的應(yīng)用分析

摘要：隨著科技發(fā)展和時(shí)代進(jìn)步，我們迎來了大數(shù)據(jù)時(shí)代，計(jì)算機(jī)技術(shù)也發(fā)展迅速，計(jì)算機(jī)與大數(shù)據(jù)結(jié)合是如今的發(fā)展大勢(shì)，也是歷史上前所未有的信息技術(shù)新高峰。該文結(jié)合當(dāng)今計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)的實(shí)際發(fā)展優(yōu)勢(shì)和計(jì)算機(jī)特點(diǎn)，對(duì)計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)在大數(shù)據(jù)時(shí)代的應(yīng)用進(jìn)行簡單分析，希望能對(duì)計(jì)算機(jī)以及與計(jì)算機(jī)相關(guān)的各行業(yè)有啟示作用。

關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)發(fā)展? ?應(yīng)用? ?挑戰(zhàn)? ?信息技術(shù)

中圖分類號(hào)：TP31 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ?文章編號(hào)：1672-3791（2021）11（a）-0000-00

Application Analysis of Computer Software Technology in the Era of Big Data

LIANG Aiping

（Xi'an Medical College， Xi'an， Shaanxi Province， 710309 China）

Abstract： With the development of science and technology and the progress of the times， we have ushered in the era of big data. At the same time， computer technology is also developing rapidly. The combination of computer and big data is the current development trend and an unprecedented new peak of information technology in history. This article combines the actual development advantages of computer software technology and computer characteristics， and makes a simple analysis of the application of computer software technology in the era of big data， hoping to have enlightenment on computers and various computer-related industries.

Key Words： Computer development; Application; Challenge;Information technology

科技的發(fā)展和人們需求的日益增加，使得當(dāng)社會(huì)存在越來越多的數(shù)據(jù)，加之計(jì)算機(jī)的發(fā)展迅速，計(jì)算機(jī)的應(yīng)用范圍越來越廣，大數(shù)據(jù)時(shí)代和計(jì)算機(jī)科技的結(jié)合，進(jìn)一步促進(jìn)了計(jì)算機(jī)的發(fā)展，也豐富了社會(huì)整體的物質(zhì)及精神文明。為了確保計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)在大數(shù)據(jù)時(shí)代繼續(xù)維持、擴(kuò)大優(yōu)勢(shì)，保持發(fā)展勢(shì)頭，有必要全面了解大數(shù)據(jù)時(shí)代計(jì)算機(jī)的發(fā)展歷程、大數(shù)據(jù)時(shí)代計(jì)算機(jī)技術(shù)的重要應(yīng)用價(jià)值以及接下來可能要面對(duì)的困難與挑戰(zhàn)，該文將就這幾個(gè)方面展開討論與分析。

1? 大數(shù)據(jù)背景下計(jì)算機(jī)軟件行業(yè)發(fā)展的現(xiàn)狀

1.1? 計(jì)算機(jī)硬件發(fā)展

自從計(jì)算機(jī)發(fā)展到第四代，硬件上實(shí)現(xiàn)超大規(guī)模集成電路和巨型數(shù)字電路后，計(jì)算機(jī)在此基礎(chǔ)上繼續(xù)飛速發(fā)展，把器件的高效性、精密性發(fā)展到極致，在智能化、微型化等方面年年攀升。成為現(xiàn)代社會(huì)不可缺少的生產(chǎn)資料?；仡櫿麄€(gè)發(fā)展歷程，計(jì)算機(jī)的CPU是最核心的，以普通筆記本電腦為例，以往普通筆記本的CPU 主頻很難達(dá)到4GHz，但現(xiàn)在有稍微高檔的筆記本電腦主頻便能達(dá)到4GHz，臺(tái)式電腦的獨(dú)立CPU以及超級(jí)計(jì)算機(jī)的運(yùn)行能力的提升則更加令人瞠目結(jié)舌;同時(shí)，目前CPU也逐漸淘汰雙核技術(shù)，筆記本電腦處理器的發(fā)展已經(jīng)以四核、八核，甚至部分電腦以十六核作為主要目標(biāo)。隨著納米集成電路的發(fā)展，聲卡、內(nèi)存、顯卡等設(shè)備也與CPU同步發(fā)展，在未來，納米集成電路的晶體管數(shù)量還會(huì)進(jìn)一步增加，計(jì)算機(jī)處理速度無疑也會(huì)迎來增長，但納米技術(shù)并不代表著電路能夠無限集成，在達(dá)到納米技術(shù)的極限后要想有更大的突破，還需改變目前的硬件組成邏輯，創(chuàng)造新一代的計(jì)算機(jī)集成方法[1-2]。

1.2? 計(jì)算機(jī)軟件發(fā)展

計(jì)算機(jī)的軟件發(fā)展與硬件發(fā)展同步，隨著信息化的深入到生活與生產(chǎn)的各方各面，不少個(gè)人、機(jī)構(gòu)、企業(yè)為了實(shí)現(xiàn)更高效、更高質(zhì)的發(fā)展，紛紛將生活、工作融入計(jì)算機(jī)技術(shù)，這大大促進(jìn)了計(jì)算機(jī)對(duì)數(shù)據(jù)處理效率、物聯(lián)網(wǎng)、數(shù)據(jù)管理等軟實(shí)力方面的提升。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，目前我國計(jì)算機(jī)的儲(chǔ)存數(shù)據(jù)總量已經(jīng)突破10億T，按照目前的發(fā)展速度，突破20億T的儲(chǔ)存量僅需5年時(shí)間。隨著數(shù)據(jù)量的劇增，計(jì)算機(jī)通過網(wǎng)絡(luò)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行整合、通過高效算法對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行查詢等實(shí)力也在提升。數(shù)據(jù)整合能力的提升將帶動(dòng)政府公共服務(wù)、大型企業(yè)的精細(xì)化管理等宏觀層面的發(fā)展;而數(shù)據(jù)查詢能力的提升無疑會(huì)為大眾提供更方便的生活資訊，同時(shí)也能通過提供準(zhǔn)確數(shù)據(jù)的方式促進(jìn)科研發(fā)展。在微觀層面上，通過計(jì)算機(jī)計(jì)算能力與大數(shù)據(jù)的結(jié)合。當(dāng)今涌現(xiàn)了不少如京東、美團(tuán)等App、各類政務(wù)服務(wù)系統(tǒng)以及天氣預(yù)報(bào)系統(tǒng)等?？傮w而言，軟件方面在宏觀上可供計(jì)算機(jī)處理與研究的數(shù)據(jù)越來越多，計(jì)算機(jī)算法的發(fā)展使得對(duì)數(shù)據(jù)的整合能力越來越強(qiáng);在微觀上，手機(jī)App和電腦軟件得益于整個(gè)社會(huì)數(shù)據(jù)的增多和后臺(tái)服務(wù)器算法的增強(qiáng)，能夠在人們面前呈現(xiàn)得更加強(qiáng)大，也促進(jìn)更多數(shù)據(jù)的生成，兩者形成了互相促進(jìn)的良好局面[3]。

2? 大數(shù)據(jù)時(shí)代背景下計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)的應(yīng)用

2.1? 信息安全方面

大數(shù)據(jù)與計(jì)算機(jī)的結(jié)合過程中，則必然會(huì)牽涉到數(shù)據(jù)訪問的問題，而數(shù)據(jù)訪問與計(jì)算機(jī)的安全性能息息相關(guān)。目前，公私鑰雙層加密是主流的數(shù)據(jù)加密方式，同時(shí)像量子密鑰之類的前沿加密方式也在迅速發(fā)展。作為我國計(jì)算機(jī)發(fā)展的重要方向，我國已有越來越多的研究人員投入到計(jì)算機(jī)信息安全的研究中來，各地高校也在抓緊培養(yǎng)人才。信息安全牽涉到我國的地理信息、政務(wù)內(nèi)容、金融系統(tǒng)等重大機(jī)密，與科研機(jī)構(gòu)、銀行、政府息息相關(guān)，也牽涉到每個(gè)人身上的隱私，不論對(duì)整體還是個(gè)人都有著重大意義[4]。未來隨著數(shù)據(jù)量的迅速增加，加密的任務(wù)也更加繁雜、重要，研究人員務(wù)必緊跟大數(shù)據(jù)時(shí)代的發(fā)展步伐， 深入了解大數(shù)據(jù)時(shí)代里各種數(shù)據(jù)的特點(diǎn)，對(duì)數(shù)據(jù)保密做到有針對(duì)性，大力發(fā)展信息安全，能有效地促進(jìn)社會(huì)穩(wěn)定、鞏固科研成果、保護(hù)國家機(jī)密與個(gè)人隱私，是大數(shù)據(jù)時(shí)代下不可忽略的重要一環(huán)。

2.2? 虛擬化技術(shù)方面

虛擬化技術(shù)是指通過對(duì)數(shù)據(jù)的分析研判，利用特殊算法和設(shè)備，將實(shí)物“再現(xiàn)”的技術(shù)，已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用。近年來，隨著電腦CPU、內(nèi)存、顯存、等部件的快速發(fā)展，虛擬化技術(shù)有了更多的發(fā)展空間，技術(shù)也越來越成熟。“虛擬”技術(shù)可以打破了硬件之間的物理隔閡，有著神奇效果，在醫(yī)學(xué)手術(shù)臺(tái)、商業(yè)展覽、娛樂游戲、科研演示上扮演著不可缺少的角色。虛擬技術(shù)在本質(zhì)上是由計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、傳感器技術(shù)等組成[5]。在大數(shù)據(jù)時(shí)代，數(shù)據(jù)的擴(kuò)充讓電腦的算力明顯增強(qiáng)，結(jié)合數(shù)據(jù)與硬件的發(fā)展對(duì)實(shí)物進(jìn)行模擬也就成為現(xiàn)實(shí)。未來，要更加注重信息的收集以提高數(shù)據(jù)質(zhì)量、著重改進(jìn)算法提高模擬的準(zhǔn)確度、改進(jìn)數(shù)據(jù)的分析過程，從多方面發(fā)展虛擬化技術(shù)，使虛擬效果更逼真更準(zhǔn)確，促進(jìn)醫(yī)學(xué)、礦產(chǎn)勘探、天氣預(yù)測(cè)、天文觀察的發(fā)展，同時(shí)也要注重處理速度，爭取讓虛擬化技術(shù)對(duì)大型數(shù)據(jù)的處理得到指數(shù)級(jí)的、跨越式的發(fā)展。通過上述技術(shù)的發(fā)展，虛擬化技術(shù)將更好地服務(wù)于大型科研項(xiàng)目，對(duì)于個(gè)人用戶也無疑會(huì)帶來更美妙的體驗(yàn)。

2.3? 云儲(chǔ)存方面

云存儲(chǔ)不同于傳統(tǒng)的儲(chǔ)存技術(shù)，其儲(chǔ)存的資料并不直接儲(chǔ)存在硬盤、光碟等硬件設(shè)備上，而是通過軟件用算法壓縮、以互聯(lián)網(wǎng)傳輸為基礎(chǔ)，最后再進(jìn)行儲(chǔ)存的一種技術(shù)，同時(shí)也是云計(jì)算技術(shù)的基礎(chǔ)。這種技術(shù)，為用戶的儲(chǔ)存節(jié)省了硬件成本，且增加了數(shù)據(jù)的安全性與可讀性，只要有網(wǎng)絡(luò)，隨時(shí)隨地便可訪問自己保存在云端的數(shù)據(jù)，大大降低了因硬件損壞而導(dǎo)致數(shù)據(jù)丟失的風(fēng)險(xiǎn)。同時(shí)，由于云儲(chǔ)存的智能算法，許多用戶都要用到的重復(fù)數(shù)據(jù)可以避免每人一份的重復(fù)儲(chǔ)存，進(jìn)而在宏觀層面上大幅度地節(jié)省了儲(chǔ)存空間，能夠推進(jìn)現(xiàn)有數(shù)據(jù)儲(chǔ)存的高效性、節(jié)省目前所擁有的儲(chǔ)存硬件資源、進(jìn)一步擴(kuò)大數(shù)據(jù)的儲(chǔ)存空間[6]。在未來，云儲(chǔ)存要從數(shù)據(jù)分類、數(shù)據(jù)安全、數(shù)據(jù)儲(chǔ)存規(guī)模的提升，確保儲(chǔ)存數(shù)據(jù)的安全性、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)壽命、讀取數(shù)據(jù)時(shí)速度的全面提升。并且著力突破磁存儲(chǔ)與光存儲(chǔ)有點(diǎn)融為一體的研究難點(diǎn)，爭取徹底解決海量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的空間、時(shí)間以及成本等問題。

2.4? 計(jì)算能力方面

計(jì)算機(jī)算力的提升可謂令人驚嘆，如今的一臺(tái)小手機(jī)的算力便能全勝于40年前的任何一臺(tái)巨型計(jì)算機(jī)。我們現(xiàn)已擁有了小巧而高效的微型CPU，也擁有了每秒可進(jìn)行千億次計(jì)算的超級(jí)計(jì)算機(jī)。安裝在手機(jī)、電腦上的強(qiáng)大CPU讓我們有能隨時(shí)隨地欣賞一部高清電影、高質(zhì)量的游戲或是自己編寫復(fù)雜的程序代碼;超級(jí)計(jì)算機(jī)的算力在礦產(chǎn)資源的發(fā)現(xiàn)、天氣的準(zhǔn)確預(yù)報(bào)、對(duì)遙遠(yuǎn)天體的運(yùn)行研究等反面發(fā)揮著重要作用。計(jì)算機(jī)的算力發(fā)展提高了軟件算法的執(zhí)行效率，而算法的改進(jìn)也更加高效地對(duì)算力進(jìn)行運(yùn)用。想要繼續(xù)發(fā)展計(jì)算機(jī)的計(jì)算能力，需要在材料上、計(jì)算機(jī)組成結(jié)構(gòu)和算法上一并出力，用更精密的材料構(gòu)成邏輯更為精簡高效的零部件，提高計(jì)算機(jī)的絕對(duì)算力;并以高效巧妙的算法對(duì)算力加以運(yùn)用，提高計(jì)算機(jī)的相對(duì)算力。

3? ?計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)在大數(shù)據(jù)時(shí)代面臨的挑戰(zhàn)

3.1? 研發(fā)、維護(hù)人員能力的提升

借著大數(shù)據(jù)的浪潮，計(jì)算機(jī)如今可謂到了登峰造極的時(shí)期，想要進(jìn)一步發(fā)展，無疑要對(duì)研發(fā)人員提出更高的要求;而無論在什么時(shí)候，維護(hù)保障人員是每臺(tái)計(jì)算機(jī)造成落地后的“必需品”，維護(hù)人員的維護(hù)水平與每臺(tái)計(jì)算機(jī)的耐用性、后續(xù)運(yùn)行的高效性息息相關(guān)。在研發(fā)人員方面，主要是靠高校培養(yǎng)人才，因此要抓緊高校的人才培養(yǎng)進(jìn)度，做到專業(yè)細(xì)分、術(shù)業(yè)有專攻，國家要加大對(duì)高校實(shí)驗(yàn)室的支持力度;同時(shí)，也要注重企業(yè)的貢獻(xiàn)，在市場上營造良性競爭氛圍，促進(jìn)各企業(yè)推出更好的產(chǎn)品。在維護(hù)人員方面，不論是普通的個(gè)人電腦維修人員或是大型計(jì)算機(jī)的維護(hù)人員，都應(yīng)加強(qiáng)相關(guān)培養(yǎng)，個(gè)人電腦維修人員面對(duì)的是越來越精明復(fù)雜的電腦部件，已不再是十年前乃至二十年前制作工藝相對(duì)簡單的磁盤、三原色顯示器等器件，要確保維修人員持續(xù)做好維修工作，有必要讓職業(yè)院校定期對(duì)他們展開從業(yè)培訓(xùn)等;對(duì)大型計(jì)算機(jī)的維護(hù)人員而言，隨著計(jì)算機(jī)的精細(xì)化與操作復(fù)雜化，可以考慮適當(dāng)增加維護(hù)人員，但企業(yè)同時(shí)也應(yīng)該有對(duì)他們進(jìn)行定期培訓(xùn)的意識(shí)，從兩方面入手，提升計(jì)算機(jī)的耐用性和使用可靠性。

3.2? 信息安全的持續(xù)保障

目前，和計(jì)算機(jī)相關(guān)的信息安全還存在著較多的問題，比如隱私信息泄露、信息丟失、信息錯(cuò)誤等，都急需通過提升計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)從而提高信息安全加以解決。隱私信息的儲(chǔ)存機(jī)構(gòu)不僅需要著手于加密算法的開發(fā)改進(jìn)，也需要加強(qiáng)對(duì)機(jī)構(gòu)內(nèi)人員的管理與培訓(xùn)，避免隱私信息的泄露。同時(shí)，國家應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)黑客等非法人員的打擊力度，制定相關(guān)法律與政策，杜絕監(jiān)管盲區(qū)的存在，維護(hù)網(wǎng)絡(luò)治安與信息的安全性。目前這兩方面的執(zhí)行力度都還不夠，加強(qiáng)這兩方面的執(zhí)行力度將能大大降低隱私信息泄露的可能性。此外，硬件生產(chǎn)商著力提升硬件質(zhì)量、企業(yè)定期備份和更換備份文件也十分有助于降低信息丟失、信息錯(cuò)誤的概率。針對(duì)此，國家可提高硬件的生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)，企業(yè)也應(yīng)該制定定期的信息備份制度。

3.3? 日常生活與大數(shù)據(jù)之間的和諧結(jié)合

計(jì)算機(jī)與大數(shù)據(jù)的共同發(fā)展，雖然給人們的日常生活帶來巨大的便利，但同時(shí)也給人們帶來了不少煩惱。購物軟件熟悉地掌握了每個(gè)用戶的喜好，進(jìn)而不厭其煩地推送廣告或進(jìn)行“殺熟”，嚴(yán)重地侵犯了人們的隱私與消費(fèi)權(quán)益;人們過分依賴于導(dǎo)航軟件，乃至在軟件出錯(cuò)時(shí)渾然不知，把汽車開入河道中等新聞以及屢見不鮮，這便是人們的日常生活與大數(shù)據(jù)相處不和諧的后果。要從根本上解決此類問題，第一是用戶不能過分依賴于電腦、手機(jī)等電子產(chǎn)品，時(shí)刻保持自己的判斷能力;第二是國家應(yīng)出臺(tái)相關(guān)政策，禁止數(shù)據(jù)擁有者憑借對(duì)數(shù)據(jù)的掌握侵犯他人權(quán)益，并且要積極督促企業(yè)提高軟件開發(fā)的質(zhì)量與可靠性。

4? 結(jié)語

計(jì)算機(jī)在大數(shù)據(jù)時(shí)代下發(fā)展極其迅猛，在生產(chǎn)生活中的運(yùn)用也越來越廣泛，各行各業(yè)都離不開計(jì)算機(jī)的強(qiáng)大功能。因此，在大數(shù)據(jù)時(shí)代下對(duì)計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)進(jìn)行科學(xué)合理的利用，加強(qiáng)計(jì)算機(jī)的發(fā)展力度可以降低運(yùn)行成本、提高工作效率。雖然說現(xiàn)階段我國的計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)還存在諸多不足，還面臨著各種挑戰(zhàn)，但是利用好上述計(jì)算機(jī)已有的優(yōu)勢(shì)，全力面對(duì)挑戰(zhàn)，我國計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)的未來發(fā)展一片光明。

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作者簡介：梁愛平（1979—），女，碩士，講師，研究方向?yàn)橛?jì)算機(jī)應(yīng)用及數(shù)據(jù)庫。

DOI：10.16661/j.cnki.1672-3791.2111-5042-2205