计算机应用技术概况与发展趋势

　　引言

　　我国科技水平的日益提升促进了计算机应用技术更好的发展，计算机应用技术在社会生产和日常生活中起到举足轻重的作用。计算机应用为我们的日常生活提供了许多便利，提升计算机安全保护意识对计算机应用具有重要意义。因此，加强计算机应用技术与安全维护相互协作尤为重要，计算机应用技术水平的提升是促进社会进步的重要保障。文章首先介绍了计算机应用技术的概况，分别讨论了计算机应用技术的用途和目前发展现状，对计算机应用技术的未来发展趋势进行了深入探讨。

　　1 计算机应用技术概况

　　1.1 计算机应用技术的用途

　　计算机应用技术可以给用户的日常生活带来的诸多便捷，通过一定的手段或方法，在计算机应用的过程中会对电子科学技术进行访问、数据分析以及处理，通过采用数学方法以及计算机基本理论和技术，研究计算机应用于各个领域所涉及的原理、方法和技术。本领域主要研究方向：数据库管理与应用、计算机图形学、人机交互技术、计算机多媒体应用、模拟仿真技术、计算机网络应用技术、仿人机器人应用等。计算机的分析处理不仅包括声音和图像等，还包括对计算机数据的管理。

　　计算机应用技术也逐渐转向为宽带网络数据业务。20 世纪 80 年代后期，以网络覆盖为根据，在通信领域提出了城域网（MAN,Metropolitan Area Network）的概念[1].城域网是覆盖在 50-100km 的城市范围，光纤传输速率约为 45Mbps 到 150Mbps 范围内，支持语音、视频、图形以及数据综合业务，实现高宽带传输的数据通信网络。城域网相对于广域网与局域网而言，覆盖范围居于两者之间，可以与多个局域网相连。城域网能够应用于远程办公、网上教育、视频会议等新兴办公环境，并且可以在大规模的网络接入的需求与交互式应用以及数字电视、家庭网络的应用等[2].

　　除此之外，计算机应用技术逐渐与大数据（big data）相结合，大数据指的是在当今信息指数增长时代的海量数据[3],大数据具有无法使用传统工具进行分析的特征，因此大数据也被定义非传统处理的大数据集。大数据时代主要特征概括有以下四点：（1）计算机数据存储量大，该特征是目前计算机应用的核心特征。大数据的容量到底有多大，国际数据公司的研究表明，2008 年全世界信息数据量为 0.49ZB,而 2011 年的全世界数据量据统计高达 1.82ZB.预测 5 年后，全球的数据总量将达到 35.2ZB.（2）数据信息种类多。大数据的数据形式具有多样性，信息种类较为繁多。数据信息主要包括了图片、网页、文字、图片、视频、网页、文字、声音等各种数据承载方式，到 2014 年，半结构化和非结构化的数据在全球所收集的数据信息中所占的比例超过 85%.（3）处理分析数据速度提升。计算机应用技术除了数据的传输速度提升之外，由于微电子技术等科学技术的不断发展，处理器分析数据的速度也在急速加快。（4）信息价值密度低。计算机数据总量的增长导致了信息的价值密度逐渐降低，因此如何从大量的数据中检索到有用信息是计算机应用技术需要研究的重点。

　　1.2 计算机应用技术的发展现状

　　计算机应用技术在城域宽带的应用环境相对复杂，汇聚多种网络协议以及数据业务。因此建设宽带城域网，首先需要了解其关键技术，下面主要介绍网络带宽管理、网络的服务质量 QoS 以及网络安全等[4].

　　带宽与业务成正比关系，在宽带城域网业务中包含多媒体业务、数据业务与普通的语音业务。各种业务对网络服务质量的要求是不同的。目前宽带城域网保证服务质量 QoS 的技术主要有：多协议标记交换 MPLS、资源预留（RSVP）和区分服务（DiffServ）[5].在网络管理技术中分为“带内”与“带外”网络管理，宽带城域网根据网络拓扑结构，采用一个网络管理中心，保证系统稳定、可靠运行。宽带城域网的网络安全问题设计技术和管理两个层面，主要通过制定科学的网络管理规范，网络管理人员依照规范执行，保证物理安全、网络安全和信息安全。

　　计算机应用技术的大数据的高速发展需要提升运营商的带宽适应能力，计算机应用技术不仅给网络运营商带来巨大的商业机遇和经济利益，同时也给其带来了前所未有的挑战。

　　例如计算机技术架构问题，计算机技术架构主要指的是数据库系统管理和实时性维护等相关技术问题。现阶段计算机数据库主要面临的问题是计算机数据信息呈指数性增长，已经出现了 EB、ZB 级别的数据信息[4],面临着海量数据需要进行数据库的升级，实现大数据的分析与处理。在传统的计算机应用技术中数据库技术例如 SQL未对非结构化和半结构化数据进行考虑，从而如何完成计算机数据的实时分析，短时间内响应并完成处理工作---成为目前大数据时代计算机应用技术所面临的重要问题。数据存储，目前由于全球数据量增长速度过快，这对于数据存储造成了巨大挑战，传统数据存储方式可能导致存储数据的丢失或损坏，因此计算机硬件的升级是计算机应用技术发展的重要保障[5].计算机应用技术数据安全问题，随着计算机数据的应用范围大幅度增加，计算机数据安全维护已经无法适应当前时代需求。计算机数据量的非线性增长，相关研究学者应该设计科学流程满足需求，提升硬盘数据信息保护能力，将存储数据信息实现加密功能，进而进行对数据的保护，维护计算机数据安全，从而保护了机密数据和个人隐私。

　　计算机应用技术的发展达到一定的高度，计算机已经为日常工作学习带来了许多便捷，同时也促进了众多科技领域的快速发展。例如目前微型处理器的核心科技就是计算机处理器，因为计算机在工作过程中依旧会受到众多因素的制约，由此，计算机处理器仍然需要提升科技水平，借助更微型和精细的材料以达到科研需求，提升计算机处理速度。在纳米为主的微电子科技领域上，使用现有的科技手段可以实现对计算机技术进一步的改进，然而，在高速化、智能化、微型化等方面仍然存在一系列问题。因此，如何在计算机应用技术加快处理和集成速度仍然是研究的重点。而在分组交换技术方面，计算机应用需要在每一个数据段添加一些必要的控制成分，做到数据的严格划分。

　　在多媒体计算机应用技术方面，更多是多媒体与计算机之间的协作。多媒体技术可以认为是计算机应用技术在音频、图像和视频等多种形式下的综合运用，不难发现，提升计算机应用技术对多媒体技术水平的提高具有深远意义，并可以加快计算机信息技术的发展速度。需要指出的是，信息系统是以计算机作为一种媒介，可以实现计算机的储存、加工和处理信息等功能。信息系统主要应用于日常生活中的笔记本电脑、平板电脑等，在企业中也用途广泛。当然计算机辅助技术的应用也是一大重要应用，计算机辅助设计与教学等都在各个领域中被普遍使用。计算机辅助技术不仅依赖于计算机的科学水平，也对原材料具有严格的要求。依靠计算机辅助系统可以完成在电子通信工程等方面的应用，有利于教学实践应用。

　　2 计算机应用技术的发展趋势

　　计算机应用技术在大数据时代具有更广泛的应用前景，就目前计算机应用技术的发展情况来看，需要采用措施来适应大数据时代才能更好发展。

　　针对大数据时代技术架构的问题，需要优化分布式存储，采用云计算和虚拟化技术相结合，设计一种数据资源整合模式，达到提高数据信息的利用率。优化大数据分析流程框架，主要框架图如图 1 所示。【1】

　　针对大数据时代的数据存储问题，通过 IT 研究学者和计算机运营商的之间协作，提升大数据时代下的科技创新能力，从三方面进行改进，将数据存储方式进行优化，扩大数据存储容量，提升数据分析的效率。

　　针对大数据时代的数据安全问题，计算机应用技术首先需要做的工作是提高数据流量监控能力，提升计算机处理器的信息分析能力，完成信息在传输路径和存储路径的加密。除此之外，为了提升硬盘数据信息保护能力，应该将存储数据信息实现加密功能，进而进行对数据的保护，维护计算机数据安全，从而保护了机密数据和个人隐私的安全。

　　目前开发出来的新型计算机主要有以下几类：

　　（1）量子计算机。此类型计算机遵循量子力学规律，该物理装置完成逻辑运算，并且可以实现存储及处理量子信息。如果计算机的某个模块可以实现计算和处理量子信息，使用的是量子算法时，那么该计算机属于量子计算机。该类型计算机的来源是对可逆计算机的研究，其目的是降低计算机中的能耗。（2）神经网络计算机。神经网络计算机主要通过模仿人判断、适应能力，可以实现并行处理多种数据的神经网络计算机，神经网络计算机不仅可以判断用户对象的状态，并根据状态进行相应的行动，还可以完成对实时变化海量信息进行处理。神经网络计算机除有许多 CPU 外，还有类似人的神经节点，节点会连接多个相邻节点。如果将每一步运算处理分配给微处理器，在同一时刻进行运算，这样计算机的处理速度会得到大大提高。神经网络计算机的信息储存在神经元之间的联络网中，并非存储在存储器中。如果计算机中有节点发生断裂，电脑仍有恢复资料重建的能力，这是因为神经网络计算机具有声音识别、联想记忆等功能。（3）化学计算机。对于计算应用，重要的是化学信号抵达后启动计算过程。在进一步的化学信号无法影响反应时，细胞进入一个不起反应期，阻止信号未经检验便穿过任何相互连接的细胞。类似这样的独立系统在受到阈值以上水平的刺激时能够利用自身化学能量进行反应，表现出与神经元类似的特性。（4）光计算机。它主要借助纳米电浆子原件为核心进行生产，利用光信号可以完成巨量的数据运算，光计算机技术将光信号作为载体完成计算机的信息处理工作称为光脑。

　　它的特色在于将光代替电流，达到处理巨量数据的高速化。光计算机的基础部件主要包括是空间光调制器，该调制器使用光内连技术，将运算与存储这两个模块进行连接，运算模块能够直接存取存储模块的数据。光计算机突破了传统的限制，不再是单纯的使用总线将CPU、存储器等相连接。该计算机具有用电量小、运算速度快的特点。

　　3 结束语

　　在未来的发展中，计算机应用技术必将会成为大数据时代人们日常生活的重要支撑，计算机应用技术可以促进我国社会不断进步和经济不断发展。计算机技术在人们的工作和生活中所发挥的作用已经越来越明显，它大大加快了我国社会信息化的发展，其应用频率也会越来越普遍。因此，不断地进行计算机技术的探究与发展是我国在未来科技经济建设中所必须注重的前提。

　　参考文献
　　
　　[1]朗海艳。浅谈计算机应用发展现状和发展趋势[J].中国科技纵览，2012.
　　[2]龚炳铮。我国计算机应用发展的回顾与展望[J].自动化博览，2003.
　　[3]侯晓璐。浅析计算机应用的发展现状及趋势[J].科技创新与应用，2012.
　　[4]张华。浅谈计算机应用技术的发展与应用[J].现代农业，2012.
　　[5]马忠锋。计算机应用的现状与计算机的发展趋势[J].黑龙江科技信息，2011.
　　[6]陈勃宇。计算机网络管理系统应用现状及发展前景[J].科海故事博览，2010.
　　[7]蒋天宏。计算机技术发展迅速的原因分析[J].科技创新导报，2008（34）。