計算機軟件技術在大數據時代的應用分析

摘要：隨著科技發展和時代進步，我們迎來了大數據時代，計算機技術也發展迅速，計算機與大數據結合是如今的發展大勢，也是歷史上前所未有的信息技術新高峰。該文結合當今計算機軟件技術的實際發展優勢和計算機特點，對計算機軟件技術在大數據時代的應用進行簡單分析，希望能對計算機以及與計算機相關的各行業有啟示作用。

關鍵詞：計算機發展? ?應用? ?挑戰? ?信息技術

中圖分類號：TP31 文獻標識碼：A? ?文章編號：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

科技的發展和人們需求的日益增加，使得當社會存在越來越多的數據，加之計算機的發展迅速，計算機的應用范圍越來越廣，大數據時代和計算機科技的結合，進一步促進了計算機的發展，也豐富了社會整體的物質及精神文明。為了確保計算機軟件技術在大數據時代繼續維持、擴大優勢，保持發展勢頭，有必要全面了解大數據時代計算機的發展歷程、大數據時代計算機技術的重要應用價值以及接下來可能要面對的困難與挑戰，該文將就這幾個方面展開討論與分析。

1? 大數據背景下計算機軟件行業發展的現狀

1.1? 計算機硬件發展

自從計算機發展到第四代，硬件上實現超大規模集成電路和巨型數字電路后，計算機在此基礎上繼續飛速發展，把器件的高效性、精密性發展到極致，在智能化、微型化等方面年年攀升。成為現代社會不可缺少的生產資料。回顧整個發展歷程，計算機的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 主頻很難達到4GHz，但現在有稍微高檔的筆記本電腦主頻便能達到4GHz，臺式電腦的獨立CPU以及超級計算機的運行能力的提升則更加令人瞠目結舌;同時，目前CPU也逐漸淘汰雙核技術，筆記本電腦處理器的發展已經以四核、八核，甚至部分電腦以十六核作為主要目標。隨著納米集成電路的發展，聲卡、內存、顯卡等設備也與CPU同步發展，在未來，納米集成電路的晶體管數量還會進一步增加，計算機處理速度無疑也會迎來增長，但納米技術并不代表著電路能夠無限集成，在達到納米技術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，創造新一代的計算機集成方法[1-2]。

1.2? 計算機軟件發展

計算機的軟件發展與硬件發展同步，隨著信息化的深入到生活與生產的各方各面，不少個人、機構、企業為了實現更高效、更高質的發展，紛紛將生活、工作融入計算機技術，這大大促進了計算機對數據處理效率、物聯網、數據管理等軟實力方面的提升。據不完全統計，目前我國計算機的儲存數據總量已經突破10億T，按照目前的發展速度，突破20億T的儲存量僅需5年時間。隨著數據量的劇增，計算機通過網絡對數據進行整合、通過高效算法對數據進行查詢等實力也在提升。數據整合能力的提升將帶動政府公共服務、大型企業的精細化管理等宏觀層面的發展;而數據查詢能力的提升無疑會為大眾提供更方便的生活資訊，同時也能通過提供準確數據的方式促進科研發展。在微觀層面上，通過計算機計算能力與大數據的結合。當今涌現了不少如京東、美團等App、各類政務服務系統以及天氣預報系統等。總體而言，軟件方面在宏觀上可供計算機處理與研究的數據越來越多，計算機算法的發展使得對數據的整合能力越來越強;在微觀上，手機App和電腦軟件得益于整個社會數據的增多和后臺服務器算法的增強，能夠在人們面前呈現得更加強大，也促進更多數據的生成，兩者形成了互相促進的良好局面[3]。

2? 大數據時代背景下計算機軟件技術的應用

2.1? 信息安全方面

大數據與計算機的結合過程中，則必然會牽涉到數據訪問的問題，而數據訪問與計算機的安全性能息息相關。目前，公私鑰雙層加密是主流的數據加密方式，同時像量子密鑰之類的前沿加密方式也在迅速發展。作為我國計算機發展的重要方向，我國已有越來越多的研究人員投入到計算機信息安全的研究中來，各地高校也在抓緊培養人才。信息安全牽涉到我國的地理信息、政務內容、金融系統等重大機密，與科研機構、銀行、政府息息相關，也牽涉到每個人身上的隱私，不論對整體還是個人都有著重大意義[4]。未來隨著數據量的迅速增加，加密的任務也更加繁雜、重要，研究人員務必緊跟大數據時代的發展步伐， 深入了解大數據時代里各種數據的特點，對數據保密做到有針對性，大力發展信息安全，能有效地促進社會穩定、鞏固科研成果、保護國家機密與個人隱私，是大數據時代下不可忽略的重要一環。

2.2? 虛擬化技術方面

虛擬化技術是指通過對數據的分析研判，利用特殊算法和設備，將實物“再現”的技術，已經得到廣泛應用。近年來，隨著電腦CPU、內存、顯存、等部件的快速發展，虛擬化技術有了更多的發展空間，技術也越來越成熟。“虛擬”技術可以打破了硬件之間的物理隔閡，有著神奇效果，在醫學手術臺、商業展覽、娛樂游戲、科研演示上扮演著不可缺少的角色。虛擬技術在本質上是由計算機圖形學、傳感器技術等組成[5]。在大數據時代，數據的擴充讓電腦的算力明顯增強，結合數據與硬件的發展對實物進行模擬也就成為現實。未來，要更加注重信息的收集以提高數據質量、著重改進算法提高模擬的準確度、改進數據的分析過程，從多方面發展虛擬化技術，使虛擬效果更逼真更準確，促進醫學、礦產勘探、天氣預測、天文觀察的發展，同時也要注重處理速度，爭取讓虛擬化技術對大型數據的處理得到指數級的、跨越式的發展。通過上述技術的發展，虛擬化技術將更好地服務于大型科研項目，對于個人用戶也無疑會帶來更美妙的體驗。

2.3? 云儲存方面

云存儲不同于傳統的儲存技術，其儲存的資料并不直接儲存在硬盤、光碟等硬件設備上，而是通過軟件用算法壓縮、以互聯網傳輸為基礎，最后再進行儲存的一種技術，同時也是云計算技術的基礎。這種技術，為用戶的儲存節省了硬件成本，且增加了數據的安全性與可讀性，只要有網絡，隨時隨地便可訪問自己保存在云端的數據，大大降低了因硬件損壞而導致數據丟失的風險。同時，由于云儲存的智能算法，許多用戶都要用到的重復數據可以避免每人一份的重復儲存，進而在宏觀層面上大幅度地節省了儲存空間，能夠推進現有數據儲存的高效性、節省目前所擁有的儲存硬件資源、進一步擴大數據的儲存空間[6]。在未來，云儲存要從數據分類、數據安全、數據儲存規模的提升，確保儲存數據的安全性、數據存儲壽命、讀取數據時速度的全面提升。并且著力突破磁存儲與光存儲有點融為一體的研究難點，爭取徹底解決海量數據存儲的空間、時間以及成本等問題。

2.4? 計算能力方面

計算機算力的提升可謂令人驚嘆，如今的一臺小手機的算力便能全勝于40年前的任何一臺巨型計算機。我們現已擁有了小巧而高效的微型CPU，也擁有了每秒可進行千億次計算的超級計算機。安裝在手機、電腦上的強大CPU讓我們有能隨時隨地欣賞一部高清電影、高質量的游戲或是自己編寫復雜的程序代碼;超級計算機的算力在礦產資源的發現、天氣的準確預報、對遙遠天體的運行研究等反面發揮著重要作用。計算機的算力發展提高了軟件算法的執行效率，而算法的改進也更加高效地對算力進行運用。想要繼續發展計算機的計算能力，需要在材料上、計算機組成結構和算法上一并出力，用更精密的材料構成邏輯更為精簡高效的零部件，提高計算機的絕對算力;并以高效巧妙的算法對算力加以運用，提高計算機的相對算力。

3? ?計算機軟件技術在大數據時代面臨的挑戰

3.1? 研發、維護人員能力的提升

借著大數據的浪潮，計算機如今可謂到了登峰造極的時期，想要進一步發展，無疑要對研發人員提出更高的要求;而無論在什么時候，維護保障人員是每臺計算機造成落地后的“必需品”，維護人員的維護水平與每臺計算機的耐用性、后續運行的高效性息息相關。在研發人員方面，主要是靠高校培養人才，因此要抓緊高校的人才培養進度，做到專業細分、術業有專攻，國家要加大對高校實驗室的支持力度;同時，也要注重企業的貢獻，在市場上營造良性競爭氛圍，促進各企業推出更好的產品。在維護人員方面，不論是普通的個人電腦維修人員或是大型計算機的維護人員，都應加強相關培養，個人電腦維修人員面對的是越來越精明復雜的電腦部件，已不再是十年前乃至二十年前制作工藝相對簡單的磁盤、三原色顯示器等器件，要確保維修人員持續做好維修工作，有必要讓職業院校定期對他們展開從業培訓等;對大型計算機的維護人員而言，隨著計算機的精細化與操作復雜化，可以考慮適當增加維護人員，但企業同時也應該有對他們進行定期培訓的意識，從兩方面入手，提升計算機的耐用性和使用可靠性。

3.2? 信息安全的持續保障

目前，和計算機相關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、信息錯誤等，都急需通過提升計算機軟件技術從而提高信息安全加以解決。隱私信息的儲存機構不僅需要著手于加密算法的開發改進，也需要加強對機構內人員的管理與培訓，避免隱私信息的泄露。同時，國家應該加強對黑客等非法人員的打擊力度，制定相關法律與政策，杜絕監管盲區的存在，維護網絡治安與信息的安全性。目前這兩方面的執行力度都還不夠，加強這兩方面的執行力度將能大大降低隱私信息泄露的可能性。此外，硬件生產商著力提升硬件質量、企業定期備份和更換備份文件也十分有助于降低信息丟失、信息錯誤的概率。針對此，國家可提高硬件的生產標準，企業也應該制定定期的信息備份制度。

3.3? 日常生活與大數據之間的和諧結合

計算機與大數據的共同發展，雖然給人們的日常生活帶來巨大的便利，但同時也給人們帶來了不少煩惱。購物軟件熟悉地掌握了每個用戶的喜好，進而不厭其煩地推送廣告或進行“殺熟”，嚴重地侵犯了人們的隱私與消費權益;人們過分依賴于導航軟件，乃至在軟件出錯時渾然不知，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據相處不和諧的后果。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、手機等電子產品，時刻保持自己的判斷能力;第二是國家應出臺相關政策，禁止數據擁有者憑借對數據的掌握侵犯他人權益，并且要積極督促企業提高軟件開發的質量與可靠性。

4? 結語

計算機在大數據時代下發展極其迅猛，在生產生活中的運用也越來越廣泛，各行各業都離不開計算機的強大功能。因此，在大數據時代下對計算機軟件技術進行科學合理的利用，加強計算機的發展力度可以降低運行成本、提高工作效率。雖然說現階段我國的計算機軟件技術還存在諸多不足，還面臨著各種挑戰，但是利用好上述計算機已有的優勢，全力面對挑戰，我國計算機軟件技術的未來發展一片光明。

參考文獻

[1] 哈洪強.大數據時代下計算機軟件技術分析[J].現代工業經濟和信息化，2019（11）：58-59，108.

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[4] 李晶.試分析計算機軟件技術在大數據時代的應用[J].科技經濟導刊，2019，27（4）：25.

[5] 張銳.“載體”還是“本體”？——互聯網意識形態屬性研究[D].北京：中共中央黨校，2019.

[6] 趙唯淇.基于云平臺的無人超市管理系統研究與實現[D].西安：西安理工大學，2019.

作者簡介：梁愛平（1979—），女，碩士，講師，研究方向為計算機應用及數據庫。

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