基于大數(shù)據(jù)環(huán)境的計算機應用技術(shù)

摘要：在大數(shù)據(jù)環(huán)境下，計算機應用技術(shù)取得了進一步發(fā)展，并在促進社會智能化建設、推動產(chǎn)業(yè)升級等方面發(fā)揮著積極作用。對此，本文基于大數(shù)據(jù)應用特點，對計算機應用技術(shù)進行研究，并分析了計算機應用技術(shù)在不同領(lǐng)域的具體實踐，如智能電網(wǎng)建設、農(nóng)業(yè)信息化建設、交通智能管理平臺、文物保護與利用、檔案管理信息建設等，期望能為相關(guān)工作者提供參考與幫助。

關(guān)鍵詞：大數(shù)據(jù)；計算機；應用技術(shù)

一、引言

隨著信息技術(shù)的飛速進步，社會已全面進入大數(shù)據(jù)時代。充分利用大數(shù)據(jù)資源，推動計算機應用技術(shù)的創(chuàng)新與發(fā)展，使得基于大數(shù)據(jù)的計算機技術(shù)在更多領(lǐng)域發(fā)揮了重要作用。計算機應用技術(shù)可以有效地提高數(shù)據(jù)信息的使用效率，增強數(shù)據(jù)開發(fā)能力，使信息數(shù)據(jù)的使用價值得到最大程度的發(fā)揮。因此，對基于大數(shù)據(jù)的計算機應用技術(shù)進行深入研究，對促進產(chǎn)業(yè)升級具有重要意義。

二、大數(shù)據(jù)應用特點

大數(shù)據(jù)的最大特征是數(shù)據(jù)量巨大。隨著科技的飛速發(fā)展，信息生成的速度不斷提升，使得信息數(shù)量不斷增加，其規(guī)模已經(jīng)超出了傳統(tǒng)數(shù)據(jù)處理模式所能承受的范圍。龐大的數(shù)據(jù)規(guī)模，對數(shù)據(jù)處理提出巨大挑戰(zhàn)，但也使其迎來了更加廣闊的應用前景[1]。在海量數(shù)據(jù)中，真正有價值的信息只占很小比例，因此，需要高效算法和技術(shù)來挖掘和分析這些數(shù)據(jù)，為決策提供支持。大數(shù)據(jù)類型多樣，以數(shù)字、文本等結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)為主，同時也包含海量的圖像、音頻、視頻等非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)。多元化數(shù)據(jù)不僅使其適用范圍增大，也使其處理與分析變得更為復雜。在信息時代，實時性是很多實際應用的基礎。大數(shù)據(jù)可以對數(shù)據(jù)進行快速處理與分析，并給出即時結(jié)果，以滿足不同場景的需要。大數(shù)據(jù)的實時特性在金融市場分析、交通狀況監(jiān)控等方面起到了非常重要的作用。

三、基于大數(shù)據(jù)環(huán)境的計算機應用技術(shù)

（一）數(shù)據(jù)存儲與處理技術(shù)

云存儲技術(shù)通過云計算實現(xiàn)對海量數(shù)據(jù)的集中管理與按需訪問，既能提高數(shù)據(jù)存儲的可靠性與可擴展性，又能降低企業(yè)的 IT成本。采用多臺服務器共同承擔存儲任務，將數(shù)據(jù)分散存儲于多個節(jié)點，提高了數(shù)據(jù)的可用性與容錯能力。數(shù)據(jù)挖掘是一種從海量數(shù)據(jù)中抽取或者“挖掘”知識的過程，它包含了對數(shù)據(jù)進行清洗、轉(zhuǎn)化、建模與評價等過程，有助于發(fā)現(xiàn)潛在的商業(yè)機遇，把握未來的市場趨勢。采用統(tǒng)計、機器學習等方法，深入分析數(shù)據(jù)中所蘊含的規(guī)律，在市場預測、風險評估、顧客行為分析等方面有著廣泛的應用前景。

（二） 數(shù)據(jù)可視化技術(shù)

數(shù)據(jù)可視化技術(shù)是將復雜的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成直觀的圖形或圖像，使人們能夠更直觀地理解與分析數(shù)據(jù)，是一種有效的信息傳遞手段。在大數(shù)據(jù)科學、商務智能等諸多領(lǐng)域有著廣闊的應用前景。比如，在商務領(lǐng)域，數(shù)據(jù)可視化技術(shù)已經(jīng)被廣泛地運用到了市場分析、產(chǎn)品優(yōu)化、用戶行為分析等場景。通過可視化的圖表，企業(yè)能夠了解銷售數(shù)據(jù)變化、顧客需求分布，以及市場發(fā)展趨勢，有助于管理者制定策略和計劃。在醫(yī)療領(lǐng)域，可視化技術(shù)已經(jīng)被廣泛地應用于診斷醫(yī)學、整形和假肢等板塊，如3D醫(yī)學影像主要采用圖像處理技術(shù)，整形外科手術(shù)基于計算機視覺和圖形學等技術(shù)。在教育領(lǐng)域，教師可以通過數(shù)據(jù)可視化軟件對學生的學習行為進行分析，識別其學習難點。同時，學生可以用可視化手段完成對抽象概念的直觀了解，有助于提高其學習興趣和效率。

（三）安全與隱私保護技術(shù)

計算機安全與隱私保護技術(shù)包括防火墻、入侵檢測系統(tǒng)、防病毒軟件等，其通過過濾、監(jiān)測網(wǎng)絡中的數(shù)據(jù)，防止惡意攻擊或非法訪問。如在醫(yī)療機構(gòu)內(nèi)部網(wǎng)絡，防火墻能夠有效識別和攔截惡意軟件、病毒等的潛在威脅，采用嚴格的訪問控制策略，只允許被授權(quán)的用戶及設備進入內(nèi)部網(wǎng)絡，以防止不法分子竊取醫(yī)療信息。防火墻還能夠詳細記錄外部網(wǎng)絡行為，最終生成日志，通過對每日的日志進行分析，對外部網(wǎng)絡的行為進行有效識別和檢測[2]。殺毒軟件可以對計算機系統(tǒng)中的病毒、木馬等進行實時的監(jiān)控和查殺，用戶應在服務器、工作站等設備上安裝殺毒軟件，并定期更新殺毒軟件和病毒庫，以提高識別和查殺新病毒的能力，保證計算機系統(tǒng)的安全。入侵檢測系統(tǒng)能夠?qū)W(wǎng)絡流量進行實時監(jiān)控，對異常行為進行及時報警，用戶還應在內(nèi)網(wǎng)和外網(wǎng)之間設置防火墻，對網(wǎng)絡流量進行嚴格的控制，只允許授權(quán)用戶通過，為計算機網(wǎng)絡提供多重保護。

（四）智能圖像識別技術(shù)

隨著社會發(fā)展需求的變化，計算機智能圖像識別技術(shù)廣泛應用于多個行業(yè)和領(lǐng)域。例如，在建筑工程中，該技術(shù)可以幫助設計人員獲取建筑信息，明確建筑的顯著特征。計算機智能圖像識別技術(shù)將傳統(tǒng)的文本圖像轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字圖像，通過對數(shù)字進行識別，保證圖像識別的有效性和準確性，進而保證整體信息的真實性和完整性。在圖像識別過程中，將主要信息作為核心，并以此為基礎開展識別，這樣可以保證特殊要素的精準性，同時也可以將重要信息進行存儲，使識別過程更加智能，結(jié)果更加準確[3]。智能圖像識別技術(shù)還可以對圖像進行處理，并被應用于對宏觀以及微觀事物的識別，例如在生物領(lǐng)域，該技術(shù)為病毒研究提供了強有力的支持。

四、基于大數(shù)據(jù)環(huán)境的計算機應用技術(shù)具體實踐

（一） 智能電網(wǎng)建設

隨著現(xiàn)代計算機應用技術(shù)的不斷發(fā)展，將計算機應用技術(shù)融入智能電網(wǎng)建設，通過對電網(wǎng)數(shù)據(jù)的檢測與分析，能夠?qū)﹄娏υO備的運行狀況進行實時監(jiān)測。通過分析監(jiān)測數(shù)據(jù)，技術(shù)人員可以針對故障與隱患制定安全、高效的維修計劃，保證電網(wǎng)的穩(wěn)定、高效運行。數(shù)據(jù)可視化技術(shù)可以將整個電網(wǎng)的圖像信息都展現(xiàn)出來，技術(shù)人員可以通過圖像觀察故障部位，從而讓故障檢修效率得到提升，減少系統(tǒng)故障造成的損失。智能電網(wǎng)建設可以保障電網(wǎng)的安全穩(wěn)定，增強電網(wǎng)的協(xié)調(diào)能力?；谛畔⒎治觯o助智能化決策，有助于確保電網(wǎng)中的用電設備的合理利用，避免設備過載，從而提升電網(wǎng)的協(xié)調(diào)運行能力。利用計算機應用技術(shù)實時收集智能電網(wǎng)中的供電網(wǎng)絡、通信網(wǎng)絡及用戶用電信息，運用大數(shù)據(jù)和人工智能算法進行深度分析，可以為電力系統(tǒng)的優(yōu)化調(diào)度提供精準數(shù)據(jù)支持。計算機應用技術(shù)還可以應用于多源能源的智能化管理和調(diào)度，通過智能分配各類能源的發(fā)電容量，確保電力系統(tǒng)的供需平衡，提高可再生能源的利用率。

（二）農(nóng)業(yè)信息化建設

物聯(lián)網(wǎng)作為新一代計算機技術(shù)的應用成果，與大數(shù)據(jù)技術(shù)相結(jié)合，可以構(gòu)筑農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的基本框架，促進農(nóng)業(yè)信息化的發(fā)展。實時環(huán)境監(jiān)測是指通過多種傳感器對溫度、濕度、CO2濃度、光照、土壤肥力、水分等展開監(jiān)測，并以圖形的形式在互聯(lián)網(wǎng)上展示，再通過服務平臺對數(shù)據(jù)進行分析與處理[4]。除了擁有實時監(jiān)測功能之外，實時環(huán)境監(jiān)測還可以實現(xiàn)遠程監(jiān)測。農(nóng)戶只要用手機或者計算機登錄實時環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)即可了解溫室情況，并可以根據(jù)設定好的系統(tǒng)參數(shù)，遠程控制溫室設施。將計算機應用技術(shù)運用于無人機、自動化植保機等設備，農(nóng)業(yè)工作者能夠利用計算機視覺、機器學習等先進技術(shù)，實現(xiàn)精準作業(yè)和自動化管理，顯著提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的效率和質(zhì)量。利用計算機應用技術(shù)，可以對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中的各種因素進行綜合分析，有效控制農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。例如，利用大數(shù)據(jù)進行預測，判定其是否會對農(nóng)作物生長發(fā)育產(chǎn)生影響，并據(jù)此做出相應調(diào)整，實現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)預測與分析，突破過去農(nóng)戶依靠經(jīng)驗進行農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的傳統(tǒng)模式。

（三）交通智能管理平臺

基于大數(shù)據(jù)環(huán)境，利用計算機應用技術(shù)可以構(gòu)建交通管理平臺，對各種交通業(yè)務過程進行科學管理。在交通管理標準化發(fā)展過程中，基于交通實時數(shù)據(jù)，利用計算機技術(shù)，能夠創(chuàng)建一個全局共享的數(shù)據(jù)平臺與管理模型，實現(xiàn)信息共享。在搭建集成平臺時，要充分考慮數(shù)據(jù)加載和系統(tǒng)管理等各個方面，做好數(shù)據(jù)科學配置，這樣才不會影響后續(xù)建設。在進行內(nèi)部管理時，要把不同的交通數(shù)據(jù)放到對應的數(shù)據(jù)平臺上，再通過信息系統(tǒng)來分析這些數(shù)據(jù)信息，以實現(xiàn)提高管理水平的目的。在實施過程中，將交通治理計劃信息錄入平臺，并根據(jù)不同道路管控狀況，形成數(shù)據(jù)報表，為下一步的管理工作提供信息支持。在平臺構(gòu)建過程中，應把交通管理各個方面的情況都上傳至平臺，通過記錄數(shù)據(jù)報表的方式整理當前資源，還可以把交通管理部門的歷史管理數(shù)據(jù)傳輸?shù)狡脚_上，完成數(shù)據(jù)集成和管理。在數(shù)據(jù)管理過程中，可以將交通管理計劃與大數(shù)據(jù)庫相結(jié)合，再根據(jù)不同道路的運營狀況實現(xiàn)科學配置，逐步提高交通管理的針對性，提升城市交通管理水平。

（四） 文物保護與利用

計算機應用技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)對歷史文化遺產(chǎn)的全面記載和保護。通過高精密三維成像技術(shù)，可實現(xiàn)對歷史建筑形態(tài)和結(jié)構(gòu)的數(shù)字化存儲，從而有效地解決現(xiàn)有研究中存在的數(shù)據(jù)丟失和形變等問題。數(shù)字化技術(shù)能夠達到對文物的虛擬恢復和強化，通過影像處理技術(shù)恢復其清晰度和真實性，并進一步強化影像品質(zhì)，突出文物的細部特點。采用數(shù)字科技，可以實現(xiàn)對文物的可視化陳列與傳遞。利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)，可以向社會大眾展示文物，滿足人們遠程游覽和交互式體驗的需求，為社會大眾提供便捷、快速的文物研究和鑒賞途徑。運用數(shù)字技術(shù)還可以建立數(shù)字文物數(shù)據(jù)庫，實現(xiàn)文物信息的智能化管理和共享，便于大眾學習研究。采用數(shù)字還原的方法，能夠?qū)?shù)字化模型中丟失或受損的部分進行復原，對文物的完整形態(tài)進行合理的推斷與還原，例如，在兵馬俑復原過程中，運用激光掃描儀掃描提取碎塊表面信息，能夠輔助實現(xiàn)精確拼接。利用計算機應用技術(shù)對受損文物進行“虛擬拼接”與“復原”，能夠再現(xiàn)文物的歷史風貌，為文物的保護與利用提供技術(shù)支持。

（五） 檔案管理信息建設

大數(shù)據(jù)環(huán)境下的檔案管理，應該按照現(xiàn)行統(tǒng)一的規(guī)范，用信息化的方法對檔案文件進行分類，然后將信息輸入計算機軟件，對信息進行分類和集成。利用圖像管理系統(tǒng)與 ERP系統(tǒng)構(gòu)建分類數(shù)據(jù)庫，實現(xiàn)實時信息的快速接收與傳輸，并自動編碼文件夾內(nèi)的信息，以提高后期的查詢效率，提升檔案精細化管理水平。通過云存儲，不僅能夠解決硬盤容量受限的難題，還可以助力檔案管理人員方便地進行檔案數(shù)據(jù)的備份和恢復[5]。此外，檔案管理人員也可在實體檔案上貼上RFID標簽，記錄實體檔案的存放位置及其內(nèi)容概述，以提高檔案管理的效率。檔案需要定期備份和保存。為了防止檔案丟失或損壞，企業(yè)可使用移動硬盤或云存儲方法備份檔案。檔案管理人員也要增強網(wǎng)絡安全意識，防止檔案信息泄漏，定期檢查平臺系統(tǒng)并清理垃圾數(shù)據(jù)，檢查計算機中有沒有木馬病毒，排除計算機安全隱患，增強檔案存儲系統(tǒng)的安全性。例如，可以物理隔離檔案系統(tǒng)與外部網(wǎng)絡的聯(lián)系，通過在內(nèi)聯(lián)網(wǎng)部署防火墻、增加前向網(wǎng)絡隔離設備等措施，確保系統(tǒng)的獨立性和網(wǎng)絡安全性。

五、基于大數(shù)據(jù)環(huán)境的計算機應用技術(shù)發(fā)展方向

基于大數(shù)據(jù)環(huán)境的計算機應用技術(shù)取得了飛速發(fā)展。數(shù)據(jù)分析與挖掘技術(shù)通過高級算法對海量數(shù)據(jù)進行深度剖析，提取有價值信息，為企業(yè)決策、市場預測、科學研究等領(lǐng)域提供精準支持。云計算與邊緣計算相結(jié)合，進一步推動了數(shù)據(jù)處理能力的邊界，實現(xiàn)了對數(shù)據(jù)的高效收集、存儲與即時分析，滿足了用戶對低延遲、高并發(fā)處理能力的需求。區(qū)塊鏈技術(shù)作為分布式數(shù)據(jù)庫，具有透明度高、數(shù)據(jù)可追溯等特點，將在金融、供應鏈管理等領(lǐng)域發(fā)揮重要作用，其跨鏈技術(shù)的發(fā)展將實現(xiàn)不同區(qū)塊鏈網(wǎng)絡之間的互操作，提高數(shù)據(jù)交換和價值轉(zhuǎn)移的效率。人工智能與大數(shù)據(jù)技術(shù)的深度融合，使智能應用在更多領(lǐng)域發(fā)揮作用，進一步推動了計算機應用技術(shù)的創(chuàng)新。例如，深度學習、自然語言處理、機器學習等技術(shù)的廣泛應用，將使計算機能夠更智能地處理和分析數(shù)據(jù)，為智能客服、智能制造、智能家居等領(lǐng)域提供更加便捷和高效的服務。此外，隨著數(shù)據(jù)量激增，數(shù)據(jù)泄露和隱私侵犯的風險日益突出。運用數(shù)據(jù)安全與隱私保護技術(shù)能夠確保數(shù)據(jù)在傳輸、存儲、處理過程中的安全性與合規(guī)性?？傊?，基于大數(shù)據(jù)環(huán)境的計算機應用技術(shù)正向著更加智能化、高效化、安全化的方向發(fā)展。

六、結(jié)束語

基于大數(shù)據(jù)環(huán)境的計算機應用技術(shù)，通過不斷優(yōu)化數(shù)據(jù)處理算法、提升數(shù)據(jù)存儲性能、加強數(shù)據(jù)安全防護，更好地服務于各行各業(yè)，推動社會經(jīng)濟的發(fā)展。隨著技術(shù)的不斷進步，大數(shù)據(jù)已成為推動社會進步和產(chǎn)業(yè)變革的重要力量，計算機應用技術(shù)朝著智能化、網(wǎng)絡化、安全化等方向快速發(fā)展，將在大數(shù)據(jù)時代發(fā)揮更加重要的作用。

作者單位：楊夢瑤 吉林大學軟件學院

參考文獻

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