大數(shù)據(jù)背景下計算機科學與技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀與發(fā)展對策研究

呂睿怡

摘要：大數(shù)據(jù)不僅對傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)產(chǎn)生了深遠的影響，也對計算機科學與技術(shù)領(lǐng)域提出了更高的要求。如何有效地處理、存儲、分析和應(yīng)用海量的數(shù)據(jù)成為一個重要的問題。因此，文章對大數(shù)據(jù)背景下計算機科學與技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀展開分析，并提出相應(yīng)的發(fā)展對策，以期能夠為相關(guān)人員提供參考。

關(guān)鍵詞：大數(shù)據(jù)；計算機科學與技術(shù)；應(yīng)用現(xiàn)狀；發(fā)展對策

中doi：10.3969/J.ISSN.1672-7274.2024.03.044

中圖分類號：TP 311.13? ? ? ? ? 文獻標志碼：A? ? ? ? ? ?文章編碼：1672-7274（2024）03-0-03

計算機科學與技術(shù)是大數(shù)據(jù)技術(shù)的核心基礎(chǔ)，其發(fā)展狀況與能力水平對于大數(shù)據(jù)的應(yīng)用與推廣至關(guān)重要[1]。

1? ?大數(shù)據(jù)概述

大數(shù)據(jù)，也被稱為巨量資料，是一種復(fù)雜的數(shù)據(jù)集合，其量級龐大以至于主流的軟件工具無法在合理的時間內(nèi)完成對其的獲取、管控、處理以及整理。大數(shù)據(jù)的特點通常用5V來表示，即Volume（大量）、Velocity（高速）、Variety（多樣）、Value（低價值密度）和Veracity（真實性）。大數(shù)據(jù)的應(yīng)用非常廣泛，它在商業(yè)分析、健康醫(yī)療、科研、社交媒體等領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用。通過對大數(shù)據(jù)的分析，人們可以更深入地理解市場趨勢、消費者行為、疾病傳播等，從而做出更好的決策。

2? ?大數(shù)據(jù)背景下的計算機科學與技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀

2.1 虛擬技術(shù)的應(yīng)用

在大數(shù)據(jù)背景下，計算機科學與技術(shù)應(yīng)用正在不斷發(fā)展和演進，其中虛擬技術(shù)在各個領(lǐng)域的應(yīng)用尤為引人注目。虛擬技術(shù)是利用計算機生成的數(shù)字環(huán)境來模擬現(xiàn)實世界的技術(shù)，包括虛擬現(xiàn)實（VR）、增強現(xiàn)實（AR）等[2]。在教育領(lǐng)域，虛擬技術(shù)正在迅速地改變學習方式，它的出現(xiàn)為學生提供了一種全新的學習體驗。通過虛擬現(xiàn)實技術(shù)，學生可以穿越時空，親身體驗歷史事件，探索科學世界，身臨其境地參觀古代文明的遺址或宇宙深處的星系。沉浸式的學習體驗極大地提高了學習的樂趣和效果，激發(fā)了學生的好奇心和學習熱情。虛擬現(xiàn)實技術(shù)也為遠程教育提供了全新的可能性。傳統(tǒng)遠程教育往往受限于時空的限制，學生與教師之間的互動有限。虛擬現(xiàn)實技術(shù)可以創(chuàng)建一個虛擬的教室環(huán)境，使學生可以與遠程教師和其他學生進行實時互動。

在娛樂領(lǐng)域，虛擬技術(shù)為人們帶來了全新的娛樂體驗，創(chuàng)造了更加逼真和身臨其境的游戲環(huán)境。虛擬現(xiàn)實游戲通過頭戴式顯示器和交互設(shè)備，能夠使玩家完全沉浸在虛擬世界中。他們可以在虛擬現(xiàn)實游戲中身臨其境地參與游戲情節(jié)，與游戲中的人物和環(huán)境互動，享受到身臨其境的游戲體驗。無論是戰(zhàn)斗游戲、冒險游戲還是體育競技游戲，虛擬現(xiàn)實技術(shù)都能夠增加游戲的震撼感和沉浸感，使玩家更加投入和享受游戲的樂趣。

增強現(xiàn)實技術(shù)通過將虛擬元素與現(xiàn)實世界相結(jié)合，為用戶呈現(xiàn)出交互性和逼真感更強的娛樂形式。例如，通過手機或平板電腦上的增強現(xiàn)實應(yīng)用，用戶可以在現(xiàn)實環(huán)境中看到虛擬元素的投影，這種將虛擬元素與現(xiàn)實場景相結(jié)合的娛樂方式，能夠為用戶帶來全新的游戲體驗和互動性。

2.2 云存儲技術(shù)的應(yīng)用

云存儲作為一種以云計算為基礎(chǔ)的存儲解決方案，可以將用戶的數(shù)據(jù)存儲在高度可靠、高性能的云服務(wù)器上。云存儲提供了數(shù)據(jù)的高可用性和容錯能力。用戶的數(shù)據(jù)可以被復(fù)制和存儲在多個服務(wù)器中，以防止數(shù)據(jù)丟失或硬件故障，提高數(shù)據(jù)的安全性和可靠性；云存儲還為用戶提供了便捷的數(shù)據(jù)訪問和共享方式。用戶可以通過網(wǎng)絡(luò)隨時隨地訪問存儲在云端的數(shù)據(jù)，無須擔心物理位置和設(shè)備限制[3]。

云存儲技術(shù)的應(yīng)用日益廣泛，已成為計算機科學與技術(shù)的重要組成部分。在個人領(lǐng)域，云存儲使得個人用戶能夠輕松備份和存儲大量的數(shù)據(jù)，如照片、視頻和文檔等。用戶可以通過云存儲服務(wù)，隨時隨地訪問自己的數(shù)據(jù)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的同步和共享。無論是在家還是在辦公室，用戶都可以通過云存儲服務(wù)方便地獲取自己的文件和數(shù)據(jù)，提高了工作效率和便捷性。在企業(yè)領(lǐng)域，云存儲技術(shù)為企業(yè)用戶提供了高可靠性和強大的數(shù)據(jù)備份和恢復(fù)能力。通過將關(guān)鍵數(shù)據(jù)備份到云端，可以有效應(yīng)對硬件故障、自然災(zāi)害和人為失誤等情況，最大程度地保障企業(yè)數(shù)據(jù)的安全。云存儲還提供了便捷的數(shù)據(jù)共享和協(xié)作方式，企業(yè)員工可以方便地共享和訪問共享數(shù)據(jù)，促進團隊合作和協(xié)同工作。在教育領(lǐng)域，學校和教育機構(gòu)可以采用云存儲服務(wù)來安全存儲和管理學生學習資料和教學資源。教師可以上傳和分享教學材料，學生可以通過云存儲方便地獲取學習資料，提高學習效果和便捷性。

2.3 信息安全技術(shù)的應(yīng)用

加密技術(shù)使用密鑰將敏感信息轉(zhuǎn)換為不可讀的形式，只有授權(quán)的人才能解密。對于大數(shù)據(jù)的存儲和傳輸，加密技術(shù)能夠保護數(shù)據(jù)的機密性，確保數(shù)據(jù)只有在授權(quán)的條件下被訪問。

身份認證和訪問控制是信息安全中的關(guān)鍵技術(shù)。通過身份認證技術(shù)，用戶的身份可以被驗證，并根據(jù)其權(quán)限級別分配相應(yīng)的訪問權(quán)限。這樣可以防止未授權(quán)的人員獲取敏感信息，從而保證數(shù)據(jù)的安全性。在大數(shù)據(jù)環(huán)境下，身份認證和訪問控制技術(shù)能夠有效限制數(shù)據(jù)的訪問范圍，保護數(shù)據(jù)不被未經(jīng)授權(quán)的人員獲取。

網(wǎng)絡(luò)安全也是大數(shù)據(jù)應(yīng)用中不可忽視的方面。網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)包括防火墻、入侵檢測與預(yù)防系統(tǒng)、安全審計等，旨在保護網(wǎng)絡(luò)免遭黑客攻擊、病毒感染和數(shù)據(jù)篡改。在大數(shù)據(jù)環(huán)境下，大量敏感數(shù)據(jù)的存儲和傳輸需借助網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)能夠有效防止數(shù)據(jù)泄露、網(wǎng)絡(luò)攻擊和數(shù)據(jù)被篡改，確保數(shù)據(jù)的完整性和可靠性。

2.4 可視化技術(shù)的應(yīng)用

可視化技術(shù)在數(shù)據(jù)分析和探索中發(fā)揮著重要的作用。在大數(shù)據(jù)環(huán)境下，數(shù)據(jù)量巨大且復(fù)雜，很難直觀地理解和分析?？梢暬夹g(shù)通過將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為圖表、圖像或可交互的可視化界面，幫助用戶發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)中的模式、關(guān)聯(lián)和趨勢。

在教育和科學研究中，通過可視化技術(shù)，學生可以更好地理解抽象的概念和復(fù)雜的數(shù)據(jù)。例如，在教學過程中，教師可以使用可視化工具展示科學實驗的過程和結(jié)果，使學生更深入地理解理論知識。在科學研究中，可視化技術(shù)可以幫助研究人員可視化地分析和呈現(xiàn)實驗數(shù)據(jù)，以揭示數(shù)據(jù)之間的關(guān)系和規(guī)律。

在設(shè)計和創(chuàng)意領(lǐng)域，可視化技術(shù)可以幫助設(shè)計師將創(chuàng)意和想法以可視化的方式展示出來。設(shè)計師可以使用專業(yè)的3D建模軟件，將設(shè)計概念轉(zhuǎn)化為具體的三維模型，以展示產(chǎn)品的外觀、形狀和結(jié)構(gòu)，并通過觀察模型的不同角度和交互式演示來演示產(chǎn)品的功能和特點。這種可視化技術(shù)使得設(shè)計師能夠更好地呈現(xiàn)設(shè)計意圖，幫助客戶和團隊成員更好地理解和評估設(shè)計方案。

3? ?大數(shù)據(jù)背景下的計算機科學與技術(shù)應(yīng)用發(fā)展對策

3.1 技術(shù)創(chuàng)新與研發(fā)

加強基礎(chǔ)研究是技術(shù)創(chuàng)新與研發(fā)的關(guān)鍵。在大數(shù)據(jù)背景下，計算機科學與技術(shù)需要不斷探索和發(fā)展新的理論模型、算法和方法，以應(yīng)對復(fù)雜的數(shù)據(jù)挖掘、分析和處理需求。加強基礎(chǔ)研究可以引領(lǐng)技術(shù)創(chuàng)新的方向和突破口，推動學科的進步和發(fā)展[4]。

跨學科合作和交流是促進技術(shù)創(chuàng)新與研發(fā)的重要手段。大數(shù)據(jù)背景下，計算機科學與技術(shù)和其他學科的交叉融合呈現(xiàn)出巨大的潛力和機遇。其與數(shù)學、統(tǒng)計學、人工智能、物理學等學科的緊密合作和交流，可以創(chuàng)造出更加創(chuàng)新和高效的算法和模型，提高技術(shù)的可靠性和實用性。

加強知識產(chǎn)權(quán)保護是技術(shù)創(chuàng)新與研發(fā)的重要環(huán)節(jié)。在大數(shù)據(jù)背景下，應(yīng)加強知識產(chǎn)權(quán)法律法規(guī)的制定和執(zhí)行，保護技術(shù)創(chuàng)新的合法權(quán)益，維護創(chuàng)新環(huán)境的公平競爭。加強知識產(chǎn)權(quán)的運營和管理，激勵企業(yè)和個人投入更多的研發(fā)資源和精力，推動技術(shù)創(chuàng)新不斷向前發(fā)展。

3.2 培養(yǎng)專業(yè)人才

培養(yǎng)計算機科學與技術(shù)的專業(yè)人才，可以將重點放在加強基礎(chǔ)學科教育和更改課程設(shè)計上。鏈式的理論知識和實踐能力對人才的培養(yǎng)至關(guān)重要。因此，學?；蛳嚓P(guān)教育機構(gòu)應(yīng)從實質(zhì)性的課程設(shè)計開始，優(yōu)先考慮學生的核心技能和適應(yīng)能力。在課程設(shè)計中，需要充分認識到計算機科學的基礎(chǔ)知識（包括數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、算法、計算理論和編程語言等核心課程）的重要性。應(yīng)加強基礎(chǔ)學科的學習，幫助學生建立扎實的基礎(chǔ)知識架構(gòu)，提供必要的邏輯思維和問題解決技能。在基礎(chǔ)學科的學習中將最新的技術(shù)趨勢和科學發(fā)現(xiàn)融入教學內(nèi)容，讓學生及時了解并適應(yīng)快速發(fā)展的計算機科學領(lǐng)域。

為了讓計算機科學與技術(shù)專業(yè)的學生有更多的實踐機會，學校或教育機構(gòu)應(yīng)加強與企業(yè)的緊密合作。企業(yè)可以為學生提供實習和工作機會，讓學生的理論知識可以融合于實踐，培養(yǎng)其實際操作能力和解決現(xiàn)實問題的能力。這種方式的學習可以讓學生更好地理解理論知識，也可以使企業(yè)更好地理解學校或教育機構(gòu)的教學理念和方法，適應(yīng)和吸收新生代的專業(yè)人才[5]。

3.3 加強合作與交流

加強學術(shù)界與工業(yè)界的合作與交流是促進計算機科學與技術(shù)應(yīng)用的重要方式。學術(shù)界和工業(yè)界具有各自的優(yōu)勢和資源，通過有效的合作與交流，可以實現(xiàn)理論研究與實際應(yīng)用的有效結(jié)合。學術(shù)界可以為工業(yè)界提供前沿的研究成果、新的理論模型和算法，并通過合作項目的形式將其應(yīng)用到實際場景中。工業(yè)界可以為學術(shù)界提供實際問題的背景和數(shù)據(jù)，從而推動學術(shù)研究的深入和實用化。

計算機科學與技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用已成為全球性的話題，國際間的合作與交流對于推動技術(shù)創(chuàng)新和應(yīng)用發(fā)展至關(guān)重要。國內(nèi)科研機構(gòu)可以與國際知名研究機構(gòu)建立合作關(guān)系，開展共同研究項目，共享研究結(jié)果和資源。鼓勵科研人員參加國際性的學術(shù)會議和研討會，拓寬視野，與國際同行交流經(jīng)驗和思想，創(chuàng)造有價值的合作機會。

計算機科學與技術(shù)相關(guān)行業(yè)應(yīng)搭建交流合作平臺，并積極與政府建立合作關(guān)系。計算機科學與技術(shù)相關(guān)行業(yè)通過建立行業(yè)間的合作平臺，可以促進跨行業(yè)的數(shù)據(jù)共享和協(xié)同創(chuàng)新。行業(yè)聯(lián)盟、研究中心和技術(shù)交流活動等可以為各個領(lǐng)域的專業(yè)人士提供交流與合作的機會，加速技術(shù)成果的轉(zhuǎn)化和商業(yè)化。計算機科學與技術(shù)相關(guān)企業(yè)還應(yīng)加強與政府的合作與交流，共同推動計算機科學與技術(shù)的應(yīng)用發(fā)展。政府可以制定相關(guān)政策和規(guī)劃，支持和推動計算機科學與技術(shù)的研究和應(yīng)用，搭建政企合作平臺，提供資金和資源支持。企業(yè)可以與政府建立合作關(guān)系，參與政府引導(dǎo)的大數(shù)據(jù)應(yīng)用項目，分享企業(yè)經(jīng)驗和數(shù)據(jù)資源，同時也能從政府的政策支持中獲益。

3.4 加強法律與倫理建設(shè)

在計算機科學與技術(shù)的應(yīng)用發(fā)展中，需要加強法律與倫理建設(shè)。對于法律的建設(shè)，許多國家和地區(qū)都已經(jīng)引入了諸如數(shù)據(jù)保護法，GDPR等法律法規(guī)，旨在規(guī)范數(shù)據(jù)的收集、處理和利用，保護用戶的隱私和數(shù)據(jù)權(quán)益。計算機領(lǐng)域的專業(yè)人士要逐步提高自身對法律法規(guī)的認知，做到合法、合規(guī)地使用技術(shù)，并在技術(shù)的設(shè)計和開發(fā)階段就充分考慮到數(shù)據(jù)的隱私和安全。

在大數(shù)據(jù)背景下，倫理不僅體現(xiàn)在用戶數(shù)據(jù)的收集、使用和保護上，更涉及技術(shù)的設(shè)計和應(yīng)用是否尊重人的價值和權(quán)利，是否符合公眾的期望。因此，在倫理的建設(shè)中，需要社會各界共同參與。政府需要在政策層面上，制定合適的框架來監(jiān)管計算機科學與技術(shù)中大數(shù)據(jù)的使用；教育機構(gòu)要培養(yǎng)學生的法律意識和倫理素養(yǎng)；企業(yè)要在實踐中，賦予技術(shù)以責任和使命；公眾也要以批判的態(tài)度，參與到技術(shù)的形塑中。這需要社會各界人員共同思考和努力，以期在享受大數(shù)據(jù)帶來的便利的同時，也能夠盡可能地減小其帶來的負面影響，使計算機科學與技術(shù)的應(yīng)用發(fā)展真正地服務(wù)于社會。

4? ?結(jié)束語

隨著數(shù)據(jù)規(guī)模的不斷增大和數(shù)據(jù)處理技術(shù)的進步，大數(shù)據(jù)已成為推動社會經(jīng)濟發(fā)展的重要驅(qū)動力。然而，目前在大數(shù)據(jù)背景下計算機科學與技術(shù)的應(yīng)用仍然存在一些挑戰(zhàn)和問題，如數(shù)據(jù)安全性、網(wǎng)絡(luò)攻擊等。研究計算機科學與技術(shù)在大數(shù)據(jù)背景下的應(yīng)用現(xiàn)狀和發(fā)展對策有助于提高數(shù)據(jù)處理和分析能力，推動社會經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻

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