計算機電子工程技術的有效運用與發展

文／季莉 煙臺市人防指揮保障中心 山東煙臺 264000

引言：

計算機電子工程技術在很大程度上引領了第三次科技革命。我國計算機電子工程技術的興起始于二十世紀八十年代，彼時國家實施改革開放政策，引進了大量發展國家先進的計算機電子工程技術，為我國電子計算機工程技術的發展與應用奠定了基礎。現階段，產業升級轉型，加速建設工業4.0 成為國家戰略重點，計算機電子工程技術作為產業升級轉型過程中的關鍵技術，其重要性不言而喻。目前隨著計算機電子工程技術不斷發展，相關技術在日常生產生活中已經得到了廣泛的應用，在很大程度上促進了社會生產力的發展，方便了人們的日常生活。加強對相關技術的研究，提升相關技術的應用水平對于社會的發展以及進步具有重要的意義。

1.電子計算機系統構成

在計算機電子工程中計算機系統是各項功能實現的基礎。從計算機系統的構成來看，主要分為硬件與軟件兩部分。其中硬件部分主要包括CPU、ROM、RAM、外部現實設備以及輸入設備；軟件部分主要包括能夠實現各種功能的操作軟件以及對系統起到維護作用的維護軟件。在計算機系統中CPU 是系統的核心，為系統提供算力，能夠為各種數據進行處理和分析。因此在衡量計算機系統性能的過程中，CPU 的算力往往是最為關鍵的指標。RAM 為內部存儲器，主要配合CPU 運行，負責調取存儲設備內信息，為中央處理器運行提供必要的數據，起到數據傳遞的作用，對于內部存儲器來說需要具有快速讀取與寫入的能力。ROM 為外部存儲器，存儲容量往往大于內部存儲器。主要負責存儲平時用不到的數據，目前外部存儲器可以分為機械式磁盤存儲以及固態存儲介質，其中機械式磁盤存儲速度較慢，但是成本較低，而固態存儲介質在讀寫速度上要遠遠高于機械式磁盤存儲，但是成本相對較高。外部顯示設備主要是顯示計算機的操作界面，以及讓各種數據能夠以可視化的方式呈現。輸入設備則主要負責將操作指令輸入到計算機系統中，常見的鼠標以及鍵盤均屬于輸入設備的。

2.計算機電子工程相關技術的特點

2.1 關聯性強

從技術層面上來看，計算機電子工程相關技術具有很強的綜合性，集合了電子工程技術、網絡技術以及智能技術等，且隨著計算機電子工程技術不斷發展，該技術還將與更多專業領域的技術結合，從而不斷拓展技術本身的適用范圍以及功能。從相關技術的實際應用情況來看，計算機電子工程技術具有一定的輔助性功能屬性，在使用的過程中需要使用方與維護方進行對接。相關技術在開發的過程中需要充分考慮到使用方的需求，對技術方案進行有針對性的調整。此外由于電子計算機工程涉及電氣自動化、數據結構、電子電工技術、通信技術等多個方面，因此對于從業者來說，往往需要掌握不同專業領域的技術，從而對技術的開發應用水平。

2.2 通用性強

在計算機系統中應用數字化信息來分析以及呈現其中各種類型的信息，如文字、圖像以及聲音等。這一特性決定了計算機工程技術不僅能夠在數據計算中發揮作用，同時也能夠被用數據處理、自動化控制以及其他非數值性質的計算處理。由于計算機工程技術能夠將信息以數字化的方式進行呈現以及處理，因此計算機運行的過程中可以看作是邏輯運算的過程中，大部分需要邏輯計算的工作都可以交由計算機來處理。從這個層面上來看，計算機工程技術具有極強的通用性，能夠在不同的領域發揮作用，從而推動社會的發展進步。

2.3 發展速度快

與歐美發達國家相比，計算機電子工程技術在我國起步較晚，于上世紀八十年代才真正起步，但是從該技術的發展歷程來看，發展的速度卻相當之快，在短時間內就迅速形成了可觀的產業規模，目前計算機電子工程產業已經成為國民經濟的重要組成部分。作為一種新興的產業計算機電子工程符合現代產業技術的發展方向，對于各行各業的建設與發展都能發揮十分積極的作用。計算機技術是電力工程技術的基礎，總的來看，目前計算機電子工程技術的發展側重于電子產品的開發以電子信息的處理方面。

3.計算機電子工程技術的應用

3.1 數據庫的應用

目前計算機普遍使用二進制的計數系統，為了確保計算機能夠高效的識別以及分析數據，就需要應用計算機能夠識別的程序語言，而二進制就是為了能夠讓計算機識別信息的所誕生的一種計數系統。對于計算機來說，能夠識別的符號為“0”和“1”在計算機系統中通過控制電路開關來表示0 和1，這種依靠電平高低來識別信息的方式在很大程度上簡化了翻譯電路，同時也保證了計算機系統能夠穩定的運行。從計算機電子工程技術目前的應用情況來看，數據庫系統是主要的應用途徑，在信息技術不斷發展的過程中，社會生產生活中產生的數據呈指數級的增長，而信息數據的價值也在不斷被挖掘，而數據能夠實現對大量數據的存儲以及調用。數據庫能夠實現對信息數據的收集、整理、分類、存儲以及檢索等。數據庫系統的在很大程度上降低了CPU 的運行負荷，并且提升了系統整體的運行效率。

3.2 在農業領域的應用

鄉村振興是我國現階段的戰略重點，在實施鄉村振興戰略的過程中科技助農是重要的途徑。目前隨著計算機電子工程技術的發展，相關技術已經實現與農業生產領域的結合，不僅在很大程度上提升了農機產品的智能化水平，同時也在農業生產監測中也能發揮重要的作用。通過將各類傳感設備與農業生產控制系統進行連接，讓農業種植人員能夠實時掌握農業生產區域的環境變化以及土壤肥力情況，從而采取有針對性的農業生產措施，提升農產品的產量與質量。以積溫儀為例，在農業生產中該儀器能夠以指標曲線的方式對系統化的展示農作物的生長情況以及環境溫濕度的變化，從而輔助農業管理。此外現代農業生產中智能化的農機設備發揮了重要的作用，而相關設備自動化智能化功能的實現在很大程度上依賴計算機電子工程技術，其中以EUC 技術為代表的終端控制技術能夠實現對傳統農機的現代化改造，使農機能夠實現自動化的播種收割等功能，極大的提升了農業生產作業的效率。

3.3 在辦公領域中的應用

在應用計算機電子工程技術的過程中往往需要將通信模塊與網絡接口進行連接，從而實現端對端的數據分享與操作。計算機電子工程技術的應用在很大程度上提升了現代社會信息傳輸的效率，相關技術作為現代社會信息傳播的重要媒介滿足社會生活以及辦公的場景需求。應用計算機電子工程技術能夠較為便捷的實現信息的查詢以及信息的共享。在企業辦公領域，通過建立超鏈接可以讓企業成員在信息化的管理平臺上進行辦公操作，方便了業務的開展，同時也極大的節省了辦公的成本。

4.促進計算機電子工程技術發展的措施

4.1 重視計算機電子工程技術人才培養

計算機電子工程技術人才是推動計算機電子工程技術發展的重要戰略資源，且計算機電子工程技術人才專業能力和綜合素質的高低對計算機電子工程技術發展也會產生決定性的影響，因此，就需要企業重視計算機電子工程技術人才培養，構建完備的計算機電子工程技術人才發展體系。隨著計算機電子工程技術在各個領域的廣泛應用，不少企業開始重視計算機電子工程技術人才培養，如不少企業開始加大計算機電子工程技術人才引進力度，定期組織計算機電子工程技術人才進行專業知識和技能培訓，雖取得了一定的成效的，但是，從整體的培訓效果來看，并不理想，原因在于電子技術發展速度過快，相應地也加快了電子產品迭代更新的速度，明顯縮短了其更新時間，這種現象無疑對計算機電子工程技術人才專業能力提出了更高的要求，然而，受培訓方法不當、計算機電子工程技術人才自身學習和創新能力不足等因素的影響，培養后，不少電子技術開發人員的專業能力仍無法滿足實際的電子產品開發要求以及不少技術人員的創新能力不足，導致電子產品的更新周期較長，從而對算機電子工程技術的健康可持續性發展造成了嚴重的阻礙，基于此，就需要企業改進計算機電子工程技術人才培養模式。由于通信信息論的定理和結論不僅是指導計算機電子工程技術人員開展通信技術研究和通信系統設計的指南，還能將通信信息的極限性全面地反映出來，且信息論在計算機電子工程中也具有廣泛的應用，因此，企業首先要加強對計算機電子工程技術人才開展通信原理相關理論知識的培訓。在此基礎上，引導計算機電子工程技術人才將通信編碼和計算機電子工程進行有機結合，形成信源編碼和信道編碼，這是因為技術編碼是計算機通信工程領域的重點和難點內容，這些技術編碼能映射在不同的空間內，且數量較多，只有將其與計算機電子工程結合，才能在計算機電子工程系統中生成和應用。為了提升計算機電子工程技術人才的信息編碼能力，可以采用線上和線下培訓結合的方式對其進行培訓，即線上指導其學習和掌握計算機通信工程領域的技術編碼理論知識，線下引導其開展技術編碼實踐，才能使其技術編碼理論知識水平和實踐技能同步提升，從而滿足電子工程技術編碼的要求。

4.2 重視知識產權保護

目前計算機電子工程技術發展十分迅速，整個產業都在加速發展。但是目前來看，國家針對計算機電子工程知識產權保護還有很大的進步空間，現階段針對計算機電子工程知識產權保護政策需要進一步完善以滿足產業發展的需求，為計算機電子工程領域技術的發展創新提供必要保護。計算機電子工程技術是產業升級轉型的關鍵，也是國家大力扶持的新興產業，具有廣闊的發展前景，相關技術的發展能夠產生巨大的社會效益以及經濟效益。但是，目前由于知識產權制度尚不完善，在產業發展的過程中存在不法分子投機取巧竊取他人研發成果的現象，這種問題不僅嚴重損害了相關企業的經濟利益，同時。也帶來了比較差的社會影響，在很大程度上影響了科技創新企業的研發積極性，不利于行業的可持續發展。因此，現階段急需國家不斷完善知識產權保護制度，鼓勵并保護技術創新行為，激勵行業不斷探索新的技術，促進計算器電子工程技術領域的發展。知識產權保護工作對于維護研發人員、技術創新企業的權益，杜絕不良的市場競爭行為具有重要的意義。

4.3 加強對計算機電子工程產品的創新

技術創新是計算機電子工程領域能夠長久穩定發展的關鍵。現階段，我國計算機電子工程技術有了很大的發展，但是與發達國家相比，在技術的創新性以及技術的穩定性方面還有很大差距，需要相關企業進一步加強對相關技術的研發，推動產品創新。在進行產品以及技術創新的過程中，需要積極運用創新思維與創新意識，促進技術的不斷發展，并不斷提升技術以及產品的使用范圍。計算機電子工程技術是實現產業升級轉型的關鍵，而該領域技術往往生命周期較短，技術迭代較快，如不能及時的進行產品以及技術的創新，將很快被市場淘汰，并影響產業升級轉型的進程。對于國家來說，需要鼓勵技術創新，對于企業的創新行為需要給予一定的政策支持以及資金支持，從而助力計算機電子工程領域的發展，提升相關企業的技術研發能力，為產業升級轉型奠定良好的技術基礎。

4.4 加強計算機技術領域企業技術交流與合作

在發展計算機工程技術的過程中，還需要加強行業間的技術合作，從而提升整個產業鏈的發展水平，形成完整的市場，并在行業內部形成技術創新的良好氛圍。在這個過程中，首先應規范整個行業的市場組織，制定符合行業發展需求的規章制度，引導企業積極合作，良性競爭，并嚴厲打擊違法犯罪行為，為行業的發展塑造良好的環境。對于計算機技術企業來說，需要充分認識到技術交流與合作的重要性，在相互學習借鑒的過程中不斷提升自身的技術研發能力。相關企業還需要加強對市場的調查，了解市場的需求，進行有針對性的技術研發，從而促進研發成果順利的轉化為產業成果，提升企業的經濟效益。在市場經濟條件下，企業間的競爭不可避免，但是為促進行業的整體發展，相關企業在開展市場競爭的過程中需共同協商遵守市場規則，在公平的市場環境下開展競爭。

4.5 為計算機電子工程技術的發展創設良好的外部環境

計算機電子工程技術具有技術涵蓋內容廣、復雜性強等特點，其涵蓋的技術有計算機網絡技術、計算機信息技術、計算機通信技術、新產品開發、調試安裝、維護運行等。這些技術的良好發展均離不開計算機硬件環境和電子信息技術的支持，其中，計算機硬件環境是促進計算機電子工程技術發展的基本條件，若沒有計算機硬件環境，計算機電子工程技術將無從開展，電子信息技術則是促進計算機電子工程技術發展的指導技術，電子信息技術包含了信息的處理和傳遞，隨著通訊技術的加入，電子信息技術傳遞和處理信息的能力顯著增強，速度也明顯加強，但是，機遇與挑戰總是并存，通訊技術在加快電子信息技術發展速度的同時也增加其運行的安全性，在這種情況下，就需要國家層面加大對計算機電子工程技術的資金和政策投入力度，為計算機電子工程技術的發展創設良好的外部環境，投入一定的專項資金用于構建有助于計算機電子工程技術順利和高效發展的計算機硬件環境，因為這一技術的發展不僅進一步加快我國信息技術的發展，同時還能提高全民生活、生產效率，創造良好的社會效益。政策方面的支持主要是出臺一些支持電子信息技術發展的優惠政策和法律法規等，如引導和鼓勵一些民生銀行為計算機電子工程技術相關企業提供優惠貸款服務，出臺專門的計算機電子工程技術管理制度，指導相關人員規范開展計算機電子工程技術研究和產品開發，出臺計算機電子工程技術相關的安全管理制度，確保計算機電子工程技術能順利、安全地運行和發展。

5.計算機電子工程技術的發展趨勢

5.1 網絡化

隨著網絡技術的廣泛應用，以及各類網絡協議的完善，計算機工程技術網絡化的發展趨勢十分明顯。依托網絡技術，能夠進一步提升相關技術的普及度，并促進技術的不斷發展進化，目前計算機電子工程網絡的趨勢已經初現端倪，如云計算、云存儲等“云”概念就是計算機電子工程技術網絡化的具體體現。相關技術網絡化水平的提升在很大程度上計算機電子工程功能模塊一體化設計限制，在網絡技術的支撐下，能夠實現不同功能模塊的整合，從而在很大程度上降低了技術的使用門檻。此外在云技術的支持下，可以充分利用計算機的空閑算力，實現算力共享，也可以借用云存儲的方式來進行數據資料的存儲，在很大程度上節省了購置硬件的成本。

5.2 集成化

自計算機電子工程技術誕生之日起，就在不斷向集成化的方向發展，最早的計算機計算單元以電子管的形式存在，但是隨著微電子技術的不斷發展，尤其是印刷電路技術的出現，使得設備的體積不斷縮小，在有限的設備空間內能夠整合更多的處理單元，實現了多種功能以及模塊的集成，不僅有效的降低了設備的功耗，同時也提升了設備的性能。目前最新的芯片制程技術已經能夠實現5nm 晶體管的制作。不斷提升的設備集成化水平將不斷拓展設備的使用場景，同時更強的設備性能也能在很大程度上加速技術的發展。

5.3 智能化

智能技術是信息技術高度發展的產物，智能技術具有一定的智能化水平，能夠代替人工完成大量的工作。目前來看，智能化也是計算機電子工程技術重要的發展方向。現階段在應用計算機電子工程技術的過程中部分環節仍然需要人工完成，在一定程度上限制了相關技術的使用效率。但是隨著各種智能算法的出現，如模糊控制算法、機器學習算法等，使得計算機電子工程技術下的各種設備有了更高的智能化水平，具有更高智能化水平的工業機器人將在產業升級轉型的過程中發揮重要的作用。