面向大數(shù)據(jù)信息時(shí)代計(jì)算機(jī)科學(xué)的應(yīng)用探析

李端陽(yáng)

摘要：本文重點(diǎn)圍繞面向大數(shù)據(jù)信息時(shí)代計(jì)算機(jī)科學(xué)的應(yīng)用為核心開展分析探究。在探究大數(shù)據(jù)以及大數(shù)據(jù)信息時(shí)代計(jì)算機(jī)科學(xué)應(yīng)用的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)分析其中應(yīng)用存在的問題，機(jī)遇與挑戰(zhàn)，最后提出大數(shù)據(jù)信息時(shí)代下計(jì)算機(jī)科學(xué)的發(fā)展策略與途徑。

關(guān)鍵詞：大數(shù)據(jù);信息時(shí)代;計(jì)算機(jī)科學(xué)

中圖分類號(hào)：TP3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-9416（2020）09-0069-03

0 引言

現(xiàn)階段，我國(guó)的計(jì)算機(jī)科學(xué)已經(jīng)從原本簡(jiǎn)單的輔助計(jì)算逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)橹悄芑⒋髷?shù)據(jù)等多個(gè)方面的發(fā)展，通過利用計(jì)算機(jī)科學(xué)有效地改變了人們的生活生產(chǎn)方式，促使生活質(zhì)量的提升。特別是其中云計(jì)算、大數(shù)據(jù)等在社會(huì)各個(gè)方面中的應(yīng)用越來越廣泛，極大程度的實(shí)現(xiàn)了計(jì)算機(jī)科學(xué)的改革[1]。借助顯著的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)在社會(huì)各個(gè)領(lǐng)域中的應(yīng)用越來越廣泛。但是在面對(duì)大數(shù)據(jù)信息時(shí)代到來的情況下，計(jì)算機(jī)科學(xué)及也面臨著一定的機(jī)遇與挑戰(zhàn)，這些挑戰(zhàn)不僅是人們對(duì)技術(shù)的實(shí)際需求，也是計(jì)算機(jī)科學(xué)本身就必須面臨的一種突破。

1 關(guān)于大數(shù)據(jù)

1.1 大數(shù)據(jù)的基本概念

大數(shù)據(jù)可以認(rèn)為是一種全新的發(fā)展模式，是在對(duì)比傳統(tǒng)數(shù)據(jù)運(yùn)輸和處理模式的基礎(chǔ)上。大數(shù)據(jù)可實(shí)現(xiàn)從根本上對(duì)數(shù)據(jù)的整合與優(yōu)化，能夠確保各方面的信息資源能得到最佳最有效的配置[2]。可以認(rèn)為，大數(shù)據(jù)作為一種信息化形式的資產(chǎn)，其為社會(huì)各個(gè)方面的發(fā)展均提供了非常重要的推動(dòng)力。

1.2 大數(shù)據(jù)的特征

大數(shù)據(jù)的特征是非常明顯的。其具有的數(shù)據(jù)量大、查找迅速、信息多樣化等特征。而對(duì)于計(jì)算機(jī)而言，大數(shù)據(jù)的海量數(shù)據(jù)信息能夠有效實(shí)現(xiàn)對(duì)計(jì)算機(jī)信息的擴(kuò)充，可以發(fā)現(xiàn)，計(jì)算機(jī)信息技術(shù)的數(shù)量會(huì)明顯的增加。另外，實(shí)現(xiàn)信息的迅速查找與也是大數(shù)據(jù)一個(gè)非常明顯的特征之一[3]。現(xiàn)階段越來越多的數(shù)據(jù)信息，其數(shù)量都是非常龐大的。現(xiàn)階段的信息處理和數(shù)據(jù)運(yùn)輸也在逐漸的變化與更新。然而面對(duì)這種大環(huán)境，大數(shù)據(jù)計(jì)算機(jī)信息處理的難度會(huì)越來越大，面對(duì)這種情況，如何能夠在更短的時(shí)間內(nèi)找到需要的數(shù)據(jù)，這就是計(jì)算機(jī)科學(xué)面臨的問題。

1.3 大數(shù)據(jù)信息時(shí)代

在大數(shù)據(jù)信息時(shí)代背景下，云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)等都面臨著非常大的發(fā)展挑戰(zhàn)，而這實(shí)際上也可以算作是計(jì)算機(jī)行業(yè)在發(fā)展過程中面臨的一個(gè)重要革命[4]。在大數(shù)據(jù)信息時(shí)代的影響下，計(jì)算機(jī)用戶和事業(yè)單位的人員開展的相關(guān)活動(dòng)也會(huì)出現(xiàn)不同的交流途徑，甚至對(duì)企業(yè)以及消費(fèi)者都產(chǎn)生了一定的影響。

2 關(guān)于計(jì)算機(jī)科學(xué)

2.1 計(jì)算機(jī)科學(xué)的基本概念

計(jì)算機(jī)科學(xué)經(jīng)歷了較為漫長(zhǎng)的發(fā)展過程，目前我們使用的微型計(jì)算機(jī)已經(jīng)是計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)經(jīng)歷了第四代而形成的。比起前三代計(jì)算機(jī)而言，微型計(jì)算機(jī)體積小、容量大、其系統(tǒng)的性能更優(yōu)良，而這都與相關(guān)專業(yè)人員投入了精力、時(shí)間對(duì)計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)進(jìn)行開發(fā)有關(guān)。

2.2 計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的基本發(fā)展特性

2.2.1 廣泛性特征

目前，社會(huì)各行各業(yè)都離不開計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)，也有越來越多的領(lǐng)域投入使用計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)。而計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)越來越成熟，功能也越來越多樣化。在未來的發(fā)展中，計(jì)算機(jī)科學(xué)將有著更加全面廣泛的應(yīng)用[5]。

2.2.2 智能化特性

計(jì)算機(jī)科學(xué)具有非常大的發(fā)展?jié)摿Γ@與其具有智能化特征有非常緊密的相關(guān)性，目前社會(huì)對(duì)計(jì)算機(jī)科學(xué)的要求越來越高，并且其在發(fā)展的過程中，智能化水平也越來越高。

2.2.3 實(shí)用性特征分析

計(jì)算機(jī)科學(xué)之所以能夠在社會(huì)各個(gè)層面中實(shí)現(xiàn)廣泛的應(yīng)用，這是因?yàn)榭朴?jì)算機(jī)科學(xué)，其本身有著非常明顯的實(shí)用性特征。利用計(jì)算機(jī)科學(xué)其為各行各業(yè)的良好快速發(fā)展提供了非常有利的條件，解決問題、處理事情的效率有著非常顯著的提升[6]。

3 大數(shù)據(jù)信息時(shí)代計(jì)算機(jī)科學(xué)的應(yīng)用現(xiàn)狀

計(jì)算機(jī)科學(xué)的發(fā)展與運(yùn)算速率的提升有著非常緊密的相關(guān)性，運(yùn)算速率的快慢本身也是衡量計(jì)算機(jī)性能的一個(gè)非常重要的指標(biāo)。多媒體計(jì)算機(jī)技術(shù)可以認(rèn)為是計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)上的優(yōu)勢(shì)之一，其將圖像、聲音以更加豐富多彩的形式展現(xiàn)出來，對(duì)于促進(jìn)現(xiàn)代企業(yè)的發(fā)展有著非常重要的意義，以淘寶而言，利用該項(xiàng)技術(shù)幫提供給消費(fèi)者更加直觀的服務(wù)以及消費(fèi)體驗(yàn)。

可以發(fā)現(xiàn)，對(duì)各行各業(yè)而言，計(jì)算機(jī)科學(xué)都有的非常重要的推動(dòng)作用。而在計(jì)算機(jī)科學(xué)被廣泛應(yīng)用的過程中，專業(yè)的技術(shù)人員是其中非常重要的能力資源。一旦人才缺失將意味著計(jì)算機(jī)科學(xué)的發(fā)展受到困境。而這也是阻礙計(jì)算機(jī)科學(xué)發(fā)展的一個(gè)重要短板。特別是部分在運(yùn)用計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的人員無(wú)法理解其中具體原理，導(dǎo)致計(jì)算機(jī)科學(xué)蘊(yùn)含的價(jià)值無(wú)法得到有效的展現(xiàn)和延伸。

4 大數(shù)據(jù)信息時(shí)代計(jì)算機(jī)科學(xué)面臨的機(jī)遇與挑戰(zhàn)

4.1 機(jī)遇

在社會(huì)的各行各業(yè)中，計(jì)算機(jī)科學(xué)有著非常廣泛的應(yīng)用。而數(shù)據(jù)信息的增加，這對(duì)于這都在挑戰(zhàn)計(jì)算機(jī)科學(xué)對(duì)數(shù)據(jù)的處理能力。面對(duì)不斷增加的數(shù)據(jù)量，就需要通過采取更加先進(jìn)的方法進(jìn)行解決。而在企業(yè)中，通過利用計(jì)算機(jī)科學(xué)能夠幫助企業(yè)實(shí)現(xiàn)工作效率與質(zhì)量的提升，也有利于降低企業(yè)運(yùn)營(yíng)的成本。計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)作為目前企業(yè)中被廣泛應(yīng)用的一項(xiàng)技術(shù)企業(yè)，通過合理有效地運(yùn)用計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)，從而使其獲得更強(qiáng)的核心競(jìng)爭(zhēng)力，有助于企業(yè)在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中獲得穩(wěn)定的地位。可以發(fā)現(xiàn)，不管是從社會(huì)中哪一個(gè)方面而言，利用計(jì)算機(jī)科學(xué)，都為使用者帶來了發(fā)展機(jī)遇。

4.2 挑戰(zhàn)

在大數(shù)據(jù)信息時(shí)代，科學(xué)技術(shù)的應(yīng)用，使得社會(huì)中各個(gè)行業(yè)之間的聯(lián)系越來越緊密。但是其中存在的挑戰(zhàn)也越來越明顯，這是因?yàn)樵诖髷?shù)據(jù)信息時(shí)代發(fā)展的背景下，信息技術(shù)數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)傳輸、存儲(chǔ)空間等面臨的問題越來越明顯。另外，在大數(shù)據(jù)時(shí)代發(fā)展的背景下，如何做好數(shù)據(jù)信息的保護(hù)工作也是其中非常關(guān)注的一個(gè)焦點(diǎn)[7]。計(jì)算機(jī)中存在的漏洞，這為不法分子提供了可乘之機(jī)，數(shù)據(jù)信息的泄露對(duì)于個(gè)人以及企業(yè)而言，都非都帶來了非常大的安全隱患。

特別是利用計(jì)算機(jī)科學(xué)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)上運(yùn)營(yíng)的運(yùn)營(yíng)商而言，如果其對(duì)海量數(shù)據(jù)信息的處理能力一直無(wú)法提升，將嚴(yán)重阻礙其運(yùn)營(yíng)的穩(wěn)定。另外，大數(shù)據(jù)中信息流的價(jià)值非常高，如何能夠讓大數(shù)據(jù)更好地為后期發(fā)展提供動(dòng)力，而這需要進(jìn)一步的技術(shù)提升，這實(shí)際上也是擺在計(jì)算機(jī)科學(xué)面前的一個(gè)重大挑戰(zhàn)。

5 大數(shù)據(jù)信息時(shí)代計(jì)算機(jī)科學(xué)的發(fā)展策略與途徑

5.1 加強(qiáng)技術(shù)人員專業(yè)培訓(xùn)

從技術(shù)層面而言，越來越多的企業(yè)希望能夠吸收與IT、系統(tǒng)、硬件等方面的專業(yè)人才，要求這類人才具有較強(qiáng)的技能和知識(shí)基礎(chǔ)。從數(shù)量層面而言，需要專業(yè)人員能夠具有統(tǒng)計(jì)、數(shù)學(xué)和算法等幾個(gè)領(lǐng)域的相關(guān)知識(shí)，從業(yè)務(wù)層面而言，需要人員對(duì)相關(guān)理論領(lǐng)域和具體崗位的實(shí)際技能有一定的掌控。通過對(duì)相關(guān)技術(shù)人員開展針對(duì)性的培訓(xùn)，提升其對(duì)大數(shù)據(jù)技術(shù)的認(rèn)知和掌握，確保計(jì)算機(jī)科學(xué)能夠有效應(yīng)用。通過對(duì)計(jì)算機(jī)科學(xué)在不同領(lǐng)域的實(shí)際運(yùn)用狀況開展相應(yīng)的調(diào)研與分析，找到其中專業(yè)技術(shù)人員欠缺的地方，并以此作為開展培訓(xùn)的重點(diǎn)。另外還需要開展技術(shù)加強(qiáng)工作，結(jié)合崗位實(shí)際情況以及崗位需求，有針對(duì)性地開展技術(shù)培訓(xùn)工作，更好地推動(dòng)計(jì)算機(jī)科學(xué)的發(fā)展與應(yīng)用。通過采用定期培訓(xùn)的方式，在培訓(xùn)過程中貫徹與落實(shí)計(jì)算機(jī)科學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)的實(shí)際操作技能，并重視專業(yè)技術(shù)人員的心理建設(shè)，保證其能夠在后續(xù)高強(qiáng)度的工作中有良好的心態(tài)[8]。

以青島大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)學(xué)院為例，其采取特色培養(yǎng)模式為實(shí)現(xiàn)我國(guó)計(jì)算機(jī)科學(xué)的自主研發(fā)提供了大量的人才。該學(xué)院通過組建“圖靈創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)班”的方式，通過優(yōu)化培養(yǎng)方案、完善課程矩陣、設(shè)立專用實(shí)驗(yàn)室、為學(xué)生配備學(xué)業(yè)導(dǎo)師、專業(yè)課實(shí)行過程性考核評(píng)價(jià)、推行彈性學(xué)業(yè)管理等措施，落實(shí)“一制兩化”（學(xué)業(yè)導(dǎo)師制、個(gè)性化、小班化），培育“三重”（注重基礎(chǔ)、注重創(chuàng)新、注重實(shí)踐）特色，引領(lǐng)和深化人才培養(yǎng)模式改革。面向全院計(jì)算機(jī)大類招錄的優(yōu)秀本科生設(shè)立“學(xué)生創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室”，配備專屬實(shí)驗(yàn)室與教學(xué)資源平臺(tái)、專業(yè)輔導(dǎo)教師與管理教師，組建能夠滿足學(xué)生專業(yè)興趣、學(xué)業(yè)特長(zhǎng)、學(xué)術(shù)理想、職業(yè)規(guī)劃的跨專業(yè)、跨年級(jí)、跨領(lǐng)域的社團(tuán)與團(tuán)隊(duì)。截至2019年，面向本科生的專用實(shí)驗(yàn)室5間，專用機(jī)位與配套高性能計(jì)算機(jī)160余套/臺(tái)，持續(xù)建設(shè)的創(chuàng)新指導(dǎo)團(tuán)隊(duì)7個(gè)，覆蓋全院所有專業(yè)和年級(jí)。

5.2 建立完善的計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)

為保證可計(jì)算機(jī)科學(xué)的應(yīng)用方向正確，并且能夠促進(jìn)經(jīng)濟(jì)等各方面的發(fā)展，政府相關(guān)管理部門則需要中通過建立相應(yīng)的政策，完善其監(jiān)督，確定其監(jiān)管范圍，有效管理整個(gè)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。另外，針對(duì)不法行為還需要加大懲處力度，有效防治各種違法違規(guī)操作[9]。通過建立起一套完善的網(wǎng)絡(luò)管理體系，確保整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的良性發(fā)展，并以此提高計(jì)算機(jī)科學(xué)的實(shí)際運(yùn)用能力，有效促進(jìn)計(jì)算機(jī)科學(xué)與計(jì)算機(jī)的高效發(fā)展，助推個(gè)人用戶和企業(yè)的良好體驗(yàn)。另外，還需要不斷提高計(jì)算機(jī)軟件開發(fā)人員的專業(yè)素質(zhì)，通過構(gòu)建起一個(gè)良好的競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境幫助企業(yè)開發(fā)出合適的軟件，為整個(gè)計(jì)算機(jī)行業(yè)的發(fā)展做出貢獻(xiàn)，有效拓展計(jì)算機(jī)科學(xué)發(fā)展的空間。

5.3 強(qiáng)化計(jì)算機(jī)科學(xué)的信息安全

互聯(lián)網(wǎng)在方便了人們生活的同時(shí)也帶來了許多的安全隱患。某些違法分子使用信息技術(shù)設(shè)計(jì)網(wǎng)絡(luò)陷阱，對(duì)公民的個(gè)人信息安全、財(cái)產(chǎn)安全造成了威脅。計(jì)算機(jī)科學(xué)的信息安全問題是整個(gè)社會(huì)關(guān)注的重點(diǎn)，也是計(jì)算機(jī)技術(shù)在使用過程中關(guān)鍵的問題之一。由于計(jì)算機(jī)其本身?yè)碛芯薮蟮臄?shù)據(jù)，儲(chǔ)存和處理的能力，靈活，開放和包容的特點(diǎn)為使用者帶來了非常大的便利，但與此同時(shí)使用者也會(huì)面臨一定的風(fēng)險(xiǎn)。部分不法分子會(huì)利用計(jì)算機(jī)技術(shù)中的漏洞侵入到計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中導(dǎo)致竊取各種信息，影響到個(gè)人企業(yè)甚至是政府的數(shù)據(jù)安全[10]。面對(duì)這種情況，政府部門應(yīng)重視對(duì)整個(gè)計(jì)算機(jī)科學(xué)的監(jiān)督與管理，通過采取各種手段加大對(duì)破壞網(wǎng)絡(luò)秩序的不百分之的打擊，另外，個(gè)人或企業(yè)也需要在使用計(jì)算機(jī)的過程中做好相應(yīng)的防范措施。

5.4 有效實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)科學(xué)的自主研發(fā)

由于各種技術(shù)都在不斷的升級(jí)換代，計(jì)算機(jī)科學(xué)的發(fā)展同樣需要全社會(huì)的努力，在及時(shí)跟進(jìn)思想觀念的基礎(chǔ)上去被發(fā)展觀念，有效提升計(jì)算機(jī)的應(yīng)用效率，企業(yè)也需要加強(qiáng)員工對(duì)計(jì)算機(jī)知識(shí)的認(rèn)知。2019未來科學(xué)大獎(jiǎng)“數(shù)學(xué)與計(jì)算機(jī)科學(xué)獎(jiǎng)”獲得者王小云（女科學(xué)家）其將研究方向轉(zhuǎn)向Hash函數(shù)研究，提出的密碼哈希函數(shù)的碰撞攻擊理論，即模差分比特分析法，破解了包括MD5、SHA-1在內(nèi)的5個(gè)國(guó)際通用哈希函數(shù)算法，其創(chuàng)新性密碼分析方法揭示了被廣泛使用的密碼哈希函數(shù)的弱點(diǎn)，促進(jìn)了新一代密碼哈希函數(shù)標(biāo)準(zhǔn)。這對(duì)于推動(dòng)中國(guó)數(shù)學(xué)及計(jì)算機(jī)科學(xué)，特別是這兩個(gè)方向的交叉的發(fā)展貢獻(xiàn)出了自己的力量。

6 結(jié)論

當(dāng)今社會(huì)正在飛速的發(fā)展，未來的很長(zhǎng)一段時(shí)間將是智能機(jī)器和人類共存的時(shí)代，智能汽車、智能工廠、智能管家、無(wú)人警察巡邏車等各種智能技術(shù)正在改變著人們的生活，這些技術(shù)背后的核心就是人工智能技術(shù)，而作為人工智能背后的基礎(chǔ)學(xué)科就是計(jì)算機(jī)科學(xué)。進(jìn)入到大數(shù)據(jù)信息時(shí)代，數(shù)據(jù)的爆炸性增長(zhǎng)以及數(shù)據(jù)的傳播方式進(jìn)一步的多樣化和便捷化，人們對(duì)于收集、整理、掌握數(shù)據(jù)的能力也提出了更高的要求。計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)在現(xiàn)代社會(huì)中的應(yīng)用也證實(shí)了大數(shù)據(jù)信息時(shí)代的內(nèi)涵，在對(duì)其進(jìn)行創(chuàng)新和發(fā)展的過程中，專業(yè)的技術(shù)人員都需要重視對(duì)計(jì)算機(jī)科學(xué)的優(yōu)化與發(fā)展，有效利用計(jì)算機(jī)科學(xué)，進(jìn)一步對(duì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展社會(huì)發(fā)展提供技術(shù)上的支撐。

參考文獻(xiàn)

[1] 田剛.網(wǎng)絡(luò)信息安全犯罪的定量評(píng)價(jià)困境和突圍路徑：大數(shù)據(jù)背景下網(wǎng)絡(luò)信息量化標(biāo)準(zhǔn)的反思和重構(gòu)[J].浙江工商大學(xué)學(xué)報(bào)，2020（3）：63-76.

[2] 李增本.基于向量編碼和多級(jí)反向傳播的異構(gòu)大數(shù)據(jù)處理方法研究[J].山東農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2020，51（2）：259-261+319.

[3] 張弛.基于大數(shù)據(jù)時(shí)代的計(jì)算機(jī)信息安全隱患分析及其防范措施[J].信息通信，2020（4）：155-156.

[4] 盛晨媛.計(jì)算機(jī)技術(shù)與軟件專業(yè)技術(shù)資格（水平）考試對(duì)行業(yè)人才培養(yǎng)與人才評(píng)價(jià)作用的分析[J].計(jì)算機(jī)教育，2020（4）：167-170.

[5] 彭光彬，張旭東，鄧永生.基于職業(yè)需求分析的大數(shù)據(jù)技術(shù)與應(yīng)用職業(yè)本科專業(yè)人才培養(yǎng)體系構(gòu)建[J].計(jì)算機(jī)教育，2020（4）：65-70.

[6] 王法，江婷婷.貴州大數(shù)據(jù)有待價(jià)值躍升：訪浙江大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院教授、博士生導(dǎo)師肖俊[J].當(dāng)代貴州，2020（12）：48-49.

[7] 遲曉妮，李潔，張所濱，等.大數(shù)據(jù)時(shí)代統(tǒng)計(jì)學(xué)專業(yè)創(chuàng)新人才培養(yǎng)質(zhì)量的綜合評(píng)價(jià)體系研究[J].常州工學(xué)院學(xué)報(bào)，2020，33（1）：70-73.

[8] 劉穎，王愛蓮，宣齊娜，等.新工科背景下數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)專業(yè)建設(shè)探析：以地方財(cái)經(jīng)類高校為例[J].吉林工商學(xué)院學(xué)報(bào)，2019，35（6）：106-109.

[9] 史兆洋，申永剛.“互聯(lián)網(wǎng)+”和大數(shù)據(jù)背景下高職院校大學(xué)生網(wǎng)絡(luò)安全教育研究[J].科教文匯（中旬刊），2019（12）：118-120.

[10] 孫玉榮，劉暉，黃慧華.信息與計(jì)算科學(xué)專業(yè)人才培養(yǎng)方案的構(gòu)建與實(shí)踐：以中南林業(yè)科技大學(xué)為例[J].唐山師范學(xué)院學(xué)報(bào)，2019，41（6）：108-111.