大數(shù)據(jù)的應用與大數(shù)據(jù)時代下計算機的發(fā)展

王和源，劉學誠（通訊作者）

（泰山學院數(shù)學與統(tǒng)計學院 山東 泰安 271021）

1 引言

隨著互聯(lián)網(wǎng)的飛速發(fā)展，互聯(lián)網(wǎng)領域中技術的新老交替快速進行著。大數(shù)據(jù)就是新時代的產(chǎn)物之一，當下是信息爆炸的時代，各種數(shù)據(jù)源源不斷地從不同的數(shù)據(jù)源中迸發(fā)而出。大數(shù)據(jù)主要是由網(wǎng)絡交易、電子郵件、各種傳感器、視頻、音頻以及其他可獲得的數(shù)字資源所產(chǎn)生海量的、多樣的、復雜的、縱向或分布式數(shù)據(jù)集，其最突出的特點就是這些數(shù)據(jù)集是從各種數(shù)據(jù)源不斷收集而來的。預估在2025年，中國數(shù)據(jù)量將達到48.6 ZB。因為大數(shù)據(jù)所涉及的數(shù)據(jù)量巨大，并且由于它的復雜性和多樣性等性質(zhì)，龐大的數(shù)據(jù)集中蘊含著巨大的商業(yè)價值。大數(shù)據(jù)技術的功能就是利用互聯(lián)網(wǎng)技術和工具提取這些數(shù)據(jù)集里有用的信息[1]。

2 大數(shù)據(jù)技術在當下的應用

大數(shù)據(jù)是一種先進的采用分布式計算的計算機技術，它包括機器學習、云計算、數(shù)據(jù)庫等多種技術種類，能將有價值的信息從海量的數(shù)據(jù)中發(fā)掘處理，從而科學化、規(guī)范化人們的決策[2]。大數(shù)據(jù)當前已經(jīng)在許多領域中得到廣泛應用，比如在電子政務、電商網(wǎng)站、金融銀行、通信運營等領域，各種類型的行業(yè)大數(shù)據(jù)平臺被構(gòu)建了起來，例如阿里巴巴大數(shù)據(jù)平臺、電子政務大數(shù)據(jù)平臺、華為大數(shù)據(jù)平臺等，以集中化管理各行各業(yè)的數(shù)據(jù)。大數(shù)據(jù)在應用的過程中還引用了先進的安全防御技術。在大數(shù)據(jù)的實際應用過程中，有些不法分子總會蓄意地制造一些虛假數(shù)據(jù)來營造一些假象，從而引導他人給出有利于這些不法分子的不良結(jié)論，因此大數(shù)據(jù)在處理過程中還需要引入先進的識別和安全防御技術以保證大數(shù)據(jù)的可靠性、真實性和完整性。圖1為大數(shù)據(jù)技術在部分領域的應用圖。

圖1 大數(shù)據(jù)技術的部分應用

2.1 電子商務領域

在電子商務領域，“618”和“雙十一”等一系列購物節(jié)為各大電商企業(yè)帶來了巨大的收益。在這巨大的收益背后，大數(shù)據(jù)技術起著關鍵的作用，正確并充分利用大數(shù)據(jù)技術的企業(yè)是適應時代的發(fā)展的一種表現(xiàn)。

大數(shù)據(jù)技術在電商領域的應用相對于其在其他領域的應用相對較早，這種應用在我們的日常生活中也非常常見。我們在瀏覽各大電商平臺的APP進行網(wǎng)上購物時，APP會自動為我們推薦我們可能需要的各種商品，因為電商平臺利用大數(shù)據(jù)通過采集消費者的習慣和偏好、消費趨勢、區(qū)域消費特征等相關數(shù)據(jù)，實現(xiàn)了在精準銷售、物流管理和物料生產(chǎn)管理方面質(zhì)的飛躍。例如美國企業(yè)eBay，其不僅記錄消費者的日常交易信息，還記錄消費者每一次探索瀏覽器的過程，從其設定的成百上千種情景模型中計算出用戶可能的需求。在智能機器人的學習和分析下，適時地推送給用戶最想要的商品，或者給商家（供應商）提供各式各樣的“情報”，還能向商家提供銷售建議。

2.2 信息檢索領域

當下，互聯(lián)網(wǎng)的應用變得越來越廣。隨著計算機網(wǎng)絡的普及，在各行各業(yè)中，信息檢索系統(tǒng)發(fā)揮著非常重要的作用。隨著當下互聯(lián)網(wǎng)信息檢索功能的日漸強大，人們查找信息的方式也被改變著，查找信息的時間也被逐漸縮短，從而加快了科研工作的進程，為科研創(chuàng)新提供了很大幫助。但是，在當下大數(shù)據(jù)的時代中，隨著信息數(shù)據(jù)資源的劇增，當下對信息檢索技術提出了更高的要求，信息整合分析能力和信息的檢索服務方式也需要適應大數(shù)據(jù)時代的要求，許多傳統(tǒng)的信息檢索系統(tǒng)也受到了沖擊和挑戰(zhàn)。許多門戶網(wǎng)站和電子商務平臺等都具備信息檢索功能，例如百度、360搜索、谷歌等，它們是專業(yè)的搜索平臺；知網(wǎng)、萬方數(shù)據(jù)庫和微博、快手等都具備行業(yè)領域內(nèi)的信息檢索，這需要構(gòu)建一個強大的搜索引擎來滿足巨量的搜索需求，需要引入先進的機器學習技術或者數(shù)據(jù)挖掘技術，從而使用戶所搜索的信息能夠被精準地分類和定位。

搜索引擎數(shù)據(jù)挖掘目前引入了很多先進技術，例如神經(jīng)網(wǎng)絡技術、貝葉斯分類技術和支持向量機技術等，這些先進技術使得門戶網(wǎng)站的搜索精準程度得到提升，用戶的體驗效果得到增強和提高。例如，微博平臺提供了一個人工智能搜索引擎，該引擎基于卷積神經(jīng)網(wǎng)絡，可以將用戶瀏覽量或點擊量相對較多的信息標注為頭條信息，也可以將其標注為熱點信息并實時展示信息的熱度。

2.3 影視領域

大數(shù)據(jù)為影視制作思路和營銷模式等帶來了變革。隨著互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，人們娛樂休閑的方式逐漸改變。以前，人們主要在電視上觀看電影或電視劇，隨著當下各種影視軟件的層出不窮，人們收看影音視頻的平臺逐漸轉(zhuǎn)移到了平板電腦、手機或其他移動設備上。面對這種轉(zhuǎn)變，互聯(lián)網(wǎng)對數(shù)據(jù)分析的優(yōu)勢就顯現(xiàn)了出來。數(shù)據(jù)挖掘已經(jīng)為影視行業(yè)的多種工作提供了更為科學嚴謹?shù)臎Q策依據(jù)。數(shù)據(jù)資料的再次發(fā)現(xiàn)與利用及大數(shù)據(jù)時代中的數(shù)據(jù)挖掘，正為影視行業(yè)帶來一場前所未有的大變革。

在網(wǎng)絡上，網(wǎng)絡視頻觀眾的每一次點擊、搜索、評價等能衡量影視作品好與壞的各種數(shù)據(jù)參數(shù)都會被記錄下來。電視劇受眾的所有行為完全可以數(shù)據(jù)化[3]。當下，社交媒體無處不在，影視作品的受眾可以非常容易地在社交媒體上發(fā)布各種信息。由于當下互聯(lián)網(wǎng)觀影已成一種非常普遍的觀影方式，因此將所有受眾的有用信息完全數(shù)據(jù)化會形成一個非常龐大的并且非常具有價值的數(shù)據(jù)集。網(wǎng)絡視頻提供商、電視劇制作方可以對這些數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)挖掘分析，繼而有針對性地制作影視節(jié)目。影視劇的制作通過數(shù)據(jù)挖掘創(chuàng)作者、作品與受眾之間的內(nèi)在關聯(lián)以迎合觀眾的喜好，這說明勾勒“受眾畫像”是大數(shù)據(jù)服務影視生產(chǎn)的核心價值。

2.4 其他領域

在其他領域，大數(shù)據(jù)也有很廣泛的應用，在社交網(wǎng)絡、保險行業(yè)、能源行業(yè)、汽車制造等很多領域都能看見大數(shù)據(jù)的身影。隨著大數(shù)據(jù)技術的不斷發(fā)展，各個領域?qū)π畔?shù)據(jù)的需求逐漸增加，這也為通信運營商們帶來了新的商機。當下，我國運營商主要掌握的信息數(shù)據(jù)包括用戶的指令信息和用戶的位置信息，基于這些數(shù)據(jù)信息構(gòu)建完備的大數(shù)據(jù)分析平臺，可以使通信的質(zhì)量得到提升。戶籍大數(shù)據(jù)可以輕松挖掘出復雜的人際關系，為刑偵提供很大幫助；交通大數(shù)據(jù)可以給出道路的擁堵情況等信息，使得交通警察知道每輛車的運行軌跡；氣象大數(shù)據(jù)通過構(gòu)建大氣運動規(guī)律評估模型和氣象變化關聯(lián)性分析等路徑，準確地預測氣象變化，尋找最佳的解決方案，規(guī)劃應急救災工作。

3 大數(shù)據(jù)環(huán)境下計算機未來的發(fā)展

3.1 日漸智能

大數(shù)據(jù)具有較強的行業(yè)領域應用需求驅(qū)動特性，大數(shù)據(jù)所處理的問題一般會來自某一具體的行業(yè)領域，所以在數(shù)據(jù)挖掘的過程中，必須與行業(yè)的實際應用背景和需求緊密結(jié)合，才可以優(yōu)化信息處理的深層價值和時效性。因此，智能化是未來計算機的重要發(fā)展方向之一，未來計算機的存儲速度和存儲密度會得到持續(xù)的提升，在未來的信息化建設中，通過大數(shù)據(jù)與計算機的融合代替人的思維活動，減少人的腦力勞動，使得生產(chǎn)和生活更具效率。隨著互聯(lián)網(wǎng)的飛速發(fā)展，人們的生活變得更加便捷，電視、洗衣機、冰箱等日用家電越來越趨向于智能化和自動化，這得益于大數(shù)據(jù)和人工智能的緊密結(jié)合[4]。當今工廠的生產(chǎn)過程同樣也趨向于自動化和智能化。例如，小米集團研發(fā)的小愛同學以及各種具備語音識別功能的機器都是大數(shù)據(jù)和人工智能結(jié)合后所誕生的產(chǎn)品。又比如，在某些公共場所出現(xiàn)可以同人類對話并幫助人類運送物資的機器人也是大數(shù)據(jù)的結(jié)晶。

3.2 日漸微型

計算機可以進行數(shù)值和邏輯計算，同時還具有存儲的功能，可以精準高速地分析處理數(shù)據(jù)。大數(shù)據(jù)海量資源與計算機應用技術的融合，既增強了信息的共享，同時也提供了大量更具有深層價值的信息，但由于大數(shù)據(jù)與一般數(shù)據(jù)的不同，傳統(tǒng)的計算方法已經(jīng)無法滿足大數(shù)據(jù)所需要的運算速度。計算機的微型化，會更加有利于日常的工作并提高工作效率。與從一開始一臺計算機需要占用幾間屋子的空間，到現(xiàn)在的臺式電腦和筆記本電腦，計算機所占的空間越來越小，然而計算機的運行速度卻逐代劇增，計算機的性能也逐代優(yōu)化，未來世界的總數(shù)據(jù)量將越來越大，所需處理的問題越來越復雜，計算機技術所涉及的領域越來越廣泛，相信在未來，計算機可以做到只占一拳大小的空間，性能比當下的計算機快數(shù)倍，甚至可以出現(xiàn)隱形計算機[5]。海量數(shù)據(jù)的處理也變得得心應手。

3.3 日漸強大

大數(shù)據(jù)處理技術綜合性、交叉性強，相較于以往有限的數(shù)據(jù)樣本，大數(shù)據(jù)環(huán)境下，龐大海量數(shù)據(jù)的處理性能問題變得非常突出，涉及計算機獲取數(shù)據(jù)、管理數(shù)據(jù)、處理數(shù)據(jù)、分析數(shù)據(jù)、應用數(shù)據(jù)等眾多方面的綜合性技術。為了使計算機技術和大數(shù)據(jù)相互融合，需要完整、綜合的大數(shù)據(jù)處理應用系統(tǒng)，大規(guī)模的硬件資源、分布式存儲管理等，對數(shù)據(jù)進行深入地計算、挖掘、分析，所以計算機巨型化是一個必然的發(fā)展趨勢。巨型化是指要讓計算機擁有更大的存儲容量、更強的運算功能、更快的運算速度，從而可以更快、更高、更強地處理數(shù)據(jù)。當前大數(shù)據(jù)在各個領域中有著廣泛的應用，龐大的數(shù)據(jù)資源已經(jīng)成為國家的戰(zhàn)略資源，是下一個促進生產(chǎn)、創(chuàng)新、競爭新信息的技術時代。所以，未來需要加強計算機技術的研發(fā)力度，研究出與當下及未來大數(shù)據(jù)運算相匹配的巨型化計算機應用設備，使得計算機內(nèi)部具備多樣化功能、高速度運算、大存儲容量的處理特點。

4 結(jié)語

在大數(shù)據(jù)時代中，大數(shù)據(jù)技術為我們帶來了許多便利，我們應正確認識到大數(shù)據(jù)應用的重要性，充分將大數(shù)據(jù)有機地運用于各行各業(yè)。宏觀層面上，經(jīng)濟決策部門可以利用大數(shù)據(jù)更加精準地把握經(jīng)濟走向，從而制定科學嚴謹?shù)恼摺Ｎ⒂^層面上，企業(yè)可以利用大數(shù)據(jù)技術提高其決策的水平和效率，從而給企業(yè)、行業(yè)領域帶來經(jīng)濟效益。同時認識到計算機改革的必要性，加大對計算機技術的研究和資金力量的投入，大力研發(fā)新型計算機，努力提高計算機的性能，以適應現(xiàn)代社會對計算機硬件與軟件要求不斷升高的趨勢。