大數據時代計算機科學技術的應用實踐探討

[關鍵詞]大數據時代；計算機科學技術；應用實踐

引言

隨著信息技術的飛速發展，人類已經在大數據、云計算、物聯網等技術的推動下進入了“大數據時代”，數據的產生與運用已經成為人類生活不可分割的重要組成部分。其中，通過計算機科學技術中的信息處理技術、數據挖掘技術等先進科學技術，能夠將社會運行中產生的海量數據信息進行篩選和處理，這對于推動企業發展、社會進步都具有深遠的意義。但在大數據時代，計算機科學技術除推動各行各業的發展之外，其自身的發展也面臨著重大考驗。因此，探究大數據時代背景下，計算機科學技術面臨的機遇挑戰以及應用情況，有助于進一步明確大數據時代背景下計算機科學技術的發展方向，從而為人類社會的進步與發展提供重要支撐。

一、大數據時代概述

（一）大數據的概念

對于大數據的定義，不能簡單將其簡單歸類于“產品”或者“技術”，其與云計算和互聯網相同，是新時代的一種新型的技術熱潮，代表的是一種資源，也可以代表一種獲取資源、信息的關鍵能力。在百度百科中，將“大數據”定義為無法在規定時間和范圍內利用常規的信息軟件、數據處理軟件進行捕捉、篩選、管理、分析的數據集，這種數據集主要來源于整個社會。因此，其數據內容具有體量大、更新速度快、價值密度低、種類多樣等多個特征。而相對應地，大數據技術主要是通過新的處理模式、新的價值分析方法對產生的海量數據進行優化處理，進而挖掘其中有價值的、符合人類社會發展的數據信息作為人類決策的有效參考。

（二）大數據時代的特征

一方面，大數據時代背景下，數據信息的運轉、處理是時代發展的重要核心，其數據主要來源于整個社會，且數據信息的傳輸具有傳播速度快、方式多樣、種類多樣等多個特點。另一方面，在大數據時代，信息的快速檢索也是一個重要特征。以信息網絡平臺為例，其以互聯網信息平臺為依托，可以實現海量數據信息共享，使得人們能夠跨越時空和地域的限制獲取來自世界各地的數據信息，但這也離不開大數據技術的優化、整合、檢索等各項功能。另外，隨著大數據時代的到來，簡單的圖片、文字已經不能夠滿足人們對于多元化信息內容的需求，因此以視頻、網絡數據的形式進行信息傳播已經成為主流趨勢，但同樣，這也使得其中的數據信息變得更為復雜，這在無形中增加了計算機信息處理的難度。

二、大數據時代背景下計算機科學技術的發展

（一）發展趨勢

大數據時代的到來使得人們的生活發生了翻天覆地的變化，而海量數據信息的處理與應用有助于人們做出更加準確的決策判斷，從中提煉更多有價值的數據信息，從而可以為各行各業的發展提供可靠的數據參考。目前來看，在大數據時代背景之下，計算機科學技術的發展主要包含以下幾個特征：

1.深層次

隨著計算機科學技術的深入發展，人類對于計算機科學技術的性能要求不斷提高，這也迫使計算機科學技術需要向著深層次的方向發展，因此超級計算機的研發逐漸成了各個國家爭相角逐的焦點。超級計算機以海量的信息數據作為支撐，能夠最大限度地提升運算速率，對于各種數據信息的感知、分類與管理也更加敏銳，這對于監測天氣變化、軍事偵察應用、天文等多個方面都具有重要影響。總之，在大數據時代，超級計算機的研發是我國計算機科學技術發展的重要方向，研制出更加強大的電子計算機，并將其應用于我國社會經濟發展的方方面面，能夠有效提升整個社會的數據運算能力，推動社會的發展與變革。

2.寬領域

大數據時代，計算機科學技術與各行各業的發展越來越緊密，并成為技術創新、行業變革的重要技術支撐。例如，依靠大數據，并借助互聯網信息平臺，計算機可以與各種智能產品相連接，真正實現“萬物互聯”。此外，隨著5G技術與人工智能技術的日益成熟，計算機科學技術的應用實踐領域將會更加廣泛，進而將人類帶入深層次的智能時代。總之，在大數據時代，計算機科學技術的研發與應用將會朝著更廣闊的領域發展，并與多種技術與應用實現深度融合。

3．智能化

智能化是大數據時代背景下計算機科學技術發展的一個重要趨勢。簡單而言，計算機作為承載各類智能運營軟件的重要工具，不斷擴充自己的存儲量、實現各類軟件的智能化協作、為人類提供更加智能化的服務是其發展的重要方向。例如，智能機器人的研發正是以計算機科學技術和大數據技術為依托，并為其賦予更多的“核心功能”，不斷提升其思維能力，從而使其不斷接近于人類的智慧水平。

（二）大數據時代計算機科學技術發展的機遇

隨著大數據技術與計算機科學技術的深度融合發展，各行各業都發生了深刻的變化。首先，在巨大的需求之下，無論是政府部門還是企業部門都加快了對于大數據技術以及計算機科學技術的融合研究，并為其投入了相當多的財力、物力以及人力支持，這對于進一步推動計算機科學技術的發展、提高海量數據信息的利用和運轉效率具有重要作用。其次，在新時代，人們對于計算機信息網絡等的依賴度越來越高，每天產生的數據信息涵蓋了社會發展的各個方面，而通過對海量數據信息的分析處理，不僅有助于提升計算機本身的運轉效率，而且有助于拓展計算機科學技術的應用實踐空間，這為拓寬計算機科學技術的應用場景提供了多元化的數據支撐，且對于計算機科學技術的發展具有深遠影響。由此可見，在大數據時代背景下，計算機科學技術的發展迎來了非常重要的發展機遇。

（三）大數據時代計算機科學技術發展面臨的挑戰

首先，計算機科學技術的發展主要是以數據信息的搜集、存儲和處理為核心，這與人們的生產生活息息相關，因此容易帶來信息數據泄露的問題。例如，人們在通過智能手機進行網絡購物的過程中，必然會涉及一些個人信息問題，這會給一些不法分子提供可乘之機。因此，在大數據時代背景之下，如何確保計算機科學技術的發展能夠有效保障廣大使用者的信息安全，杜絕數據信息泄露事件的發生，保障計算機科學技術的進步能夠真正服務于社會、服務于人民是一個值得深思的問題。

其次，在大數據時代背景下，計算機科學技術的發展也給網絡運營商帶來了相應的挑戰。信息數據的共享與傳播主要是以互聯網信息平臺為基礎，這也就意味著在網絡運營的過程中需要處理更加龐大復雜的數據，而這些數據信息不僅會直接影響用戶群體的使用和決策，還會對社會環境產生一定的影響。可見，這對大數據時代背景下計算機科學技術的數據挖掘技術、數據處理技術等等提出了考驗。

最后，在龐大紛繁的數據信息中如何提取更多有價值的信息是一項極為復雜的工作。在大數據時代，數據信息作為一種重要的戰略資源，只有從中挖掘出更多有價值的信息內容才能夠為各個行業的轉型發展提供更加科學的數據支撐和戰略指導。但很多計算機企業由于對大數據的重視程度和使用程度不夠，導致企業在轉型發展過程中對市場以及消費者的把握不足，錯失了發展良機，進而逐漸在市場競爭中失去了競爭力。因此，在大數據時代背景下，不斷提升計算機企業對大數據的重視程度，加快對于海量數據信息的價值分析與利用也是推動計算機科學技術發展的重要一環。

三、大數據時代下計算機科學技術的應用實踐

（一）多媒體技術的應用實踐

計算機多媒體技術主要是以計算機科學技術為依托，實現由文字、圖片信息傳輸模式向圖像、視頻、影像等多元化信息傳輸模式的轉變，這也使得企業、個人在獲取信息更加直觀有效。例如，在大數據時代背景下，員工通過面對面座談的方式進行交流已經不能夠滿足企業跨地區發展的要求，而通過計算機多媒體技術，分布在不同地區的企業員工可以通過視頻會議的形式進行遠程信息交流，這消除了以往信息傳輸的空間障礙，大大節省了企業之間的信息溝通成本。目前來看，計算機多媒體技術已經深入地應用到商業、教育、軍事、醫療衛生等多個領域，為消費者以及用戶提供了更加直觀和多元化的視覺感受。同時，基于計算機多媒體技術的應用系統、演示系統和信息查詢系統，還可以制作、開發各種軟件，如電子出版物、地圖、商業娛樂項目、培訓教育系統等等，從而使人們的工作、生活、娛樂更加方便快捷。另外，在大數據、人工智能、虛擬現實技術的支持下，計算機多媒體技術逐漸向交互式、動態化的方向轉變，能夠為人們的消費、娛樂、商業活動呈現出更加逼真的三維場景，使得人機交互成為可能。

（二）云儲存技術的應用實踐

當前，隨著互聯網信息技術的發展，個人網絡用戶不斷增加，進而使得人類社會對于云儲存空間的需求不斷上升，云儲存空間建設成為困擾網絡用戶的重要問題。而利用計算機科學技術來加快云儲存空間的建設有效解決了此類問題。一方面，云儲存技術本質上是根據用戶的信息儲存需求，對海量的數據信息進行有效地排列組合。在此基礎上，云儲存平臺又可以將不同功能模塊的單元進行再次排列組合，從而使得數據信息能夠清晰、有條理地進行儲存與管理；另一方面，云存儲技術的另一個重要功能是信息的使用。在滿足信息儲存服務需求的基本前提下，用戶可以通過不同的檢索方式來獲得信息，提升數據信息的使用率，這樣用戶不僅能夠在云儲存平臺空間中檢索到數以萬計用戶提供的海量信息，還能夠在平臺中進行溝通交流，從而使得數據信息實現不斷的更新與再生，進而實現海量信息的交流與共享。

（三）信息處理技術的應用實踐

數據信息處理是數據信息在社會運轉中的關鍵一環，而信息處理技術則是要完成海量數據信息的搜索、分類、管理、分析等操作，從而獲得有價值的信息，進而為用戶提供參考。隨著大數據時代的到來，信息處理服務已經成為當前人們生產生活中不可缺少的重要組成部分，其不僅是海量信息數據服務于行業進步、社會發展的關鍵步驟，更是數據信息資源實現從量變到質變的重要途徑。計算機信息處理技術的應用主要體現在以下幾個方面：

1．數據獲取

數據獲取是計算機信息處理的關鍵環節。以互聯網平臺為例，其每天都會產生大量的數據信息，而通過信息處理技術，能夠實現對海量數據的獲取與篩選，并從中提取有價值的信息進行儲存。

2．分布式數據儲存

與云儲存不同，分布式數據存儲主要是基于多臺計算機服務器，通過對數據信息的分類，將其均衡地分布到不同的計算機服務器之中。分布式數據存儲技術有效解決了因海量數據信息儲存于一臺計算機之中而導致的計算機運轉速率慢、信息檢索結果不準確的問題。并且，分布式數據存儲技術還能夠實現多臺計算機服務器的協同運作，這對于分析處理不同類型的數據信息具有極大優勢。

3．數據索引

簡單而言，數據索引是在擁有海量數據信息的基礎上，使用聚簇索引（根據索引順序進行儲存數據）或者互補式索引（以多個副本為數據索引列出互為補充的索引表）等，實現數據查詢的最優化，從而為企業以及個人提供最科學的數據信息指導。

總結

綜上所述，在大數據時代背景下，計算機科學技術的發展與應用前景十分廣泛。因此，在推動計算機科學技術的發展過程中，應該充分利用大數據技術，構建更加安全有效的網絡信息系統，保障數據信息的安全、有效，并加快計算機科學技術與多個行業領域的發展融合，從而為企業以及個人提供更加優質的信息服務。