新形勢下計算機應用技術創新與實踐
時間:2022-12-14 09:22:37
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【摘要】在科技爆炸的新形勢下,應運而生的計算機應用技術是21世紀最偉大的發明。這些種類繁多的計算機應用技術可以加快各行各業的科技改革,鼓勵企業科技創新和技術研發,提高企業的經濟效益和社會效益,提升人民的生活質量。基于此,本文開展對新形勢下計算機應用技術創新實踐的研究,分析計算機在新形勢下的發展狀況,并就“大數據”以及“智能制造”這兩個領域,總結一些計算機應用技術的創新實踐,及其帶來的巨大收益,以期為我國計算機應用技術領域的發展提供參考意見。
【關鍵詞】新形勢;計算機應用技術;數值計算;自動化控制
1引言
計算機應用技術涵蓋數值計算、自動化控制與檢測、信息管理以及計算機輔助技術等領域,各行各業都與計算機應用技術緊密結合,為其生產、發展水平的提升提供了重要平臺,而這些科技的應用也為計算機的發展提供內生動力,計算機的高速發展極大地提升了人們的生活質量[1]。將來,科研人員還會繼續為人類發展提供更方便、更高效的技術支持,投入更大的努力,為社會的全面發展作出貢獻。
2計算機應用技術概述
計算機應用主要是在特定的行業背景下,利用計算機技術來解決實際問題的信息技術處理手段,主要有以下幾個方面。
2.1數值計算
數值計算是指在科學研究、制造工業、建設工程等領域的數據處理應用。數值計算有著具體的計算模型,計算量和范圍較大。這種巨型規模的數據量使用傳統的人工計算方式需要花費非常多的時間,甚至難以開展。而運用計算機技術便能較快等地完成數據處理,且計算準確性也能達到較高的設計標準。數值計算主要應用于工程測繪、天氣預報、人工智能、航天計算、大規模集成電路等領域中。
2.2過程控制與檢測
過程控制與檢測主要集中于大規模制造工業的自動化控制領域,即機電一體化的應用。計算機集成系統通過收集具體的作業數據,如溫度、壓力、材料用量等,以此調控資源配置,監控工業生產過程,提升制造業的生產質量和生產效率。
2.3信息管理
信息化是當今社會發展的大趨勢,而信息管理便是信息化社會中最為常見的計算機應用[2]。信息管理包括信息采集、信息加工、信息儲存等程序,還可細化為數據清洗、建立關系、數據分析、數據計算等基礎操作。通常各行業的信息管理要依靠某些定制的管理信息系統,如金融公司的財務系統、制造企業的進存銷系統、綜合大型企業的ERP系統等。
2.4計算機輔助技術
計算機輔助技術是指利用計算機技術完成各種任務的技術,如常見的計算機輔助設計(CAD)、計算機輔助教學(CAI)、計算機輔助測試(CAT)等。借助這些計算機輔助技術,能快速、高效地完成相應的任務,在大規模制造、高精尖科技研發等領域具有十分重要的作用。
3新形勢下的計算機應用技術
3.1網絡化
信息化的首要形式便是網絡化,沒有了網絡,一切的信息數據將失去其自身意義。現代網絡系統是建立在主流的TCP/IP協議上共享資源、數據傳輸的應用平臺,當前任何計算機應用都是基于網絡開發的,不管是全域通信,還是局域網辦公,采取客戶端/服務器(C/S)構架,或瀏覽器/服務器(B/S)模式,都與網絡技術密切相關。未來,隨著5G、物聯網技術的發展,網絡化會更加徹底,“萬物通網,萬物互聯”的時代就在眼前,要把握好網絡信息技術,在才能在這個信息化的時代站穩腳跟。
3.2云計算平臺
目前,云計算應用已成為計算機信息技術應用的一大發展趨勢。云計算平臺構建主機集群,以超大的儲存量和超強的計算能力迅速引領計算機信息系統的主流方向。云計算平臺的具體產品有云盤、云分析處理、大數據推送等,在技術資源利用方面,產品方可以根據用戶需要收取一定的費用,提供相應的功能,提升技術資源的利用效率[3]。
3.3數據分析處理技術
現代化的數據分析技術,與云計算平臺是相輔相成的關系。尤其是大數據技術,更加重視于大數據的采集,即計算機應用采集用戶數據,根據用戶的操作習慣對其進行行為軌跡分析,精準推送相關資源。
3.4人工智能(AI)技術
人工智能基于人腦思維,進行分析、模擬、延展、發展以及自主學習,實現計算機軟件應用的智能化、自動化發展。現在常見的AI技術應用有AlphaGo、Cortana、Siri等人工智能助手,相對來說,人工智能在機電設備上應用還相對較少,未來智能外骨骼、機器人、自動化機械臂等將會慢慢步入人們的視線中。
4大數據技術
近年來,“5G”“物聯網”“大數據”等詞匯是計算機應用技術行業里被人提及最多的關鍵詞了。尤其是“大數據”,在這個信息量暴增,信息化進程不可阻擋的時代,掌握大數據技術,就如同身處金礦,而你拿起了那一把鎬。
4.1數據的資源化
“大數據”指的就是大流量的數據通道。在網絡技術不斷更新迭代的情況下,大數據表現出幾個方面的特點。首先,顧名思義,“大數據”的數據流量規模是非常大的,與以往相比,數據量表現出爆炸式的增長。其次,依托于先進的計算機硬件、軟件系統,數據處理速度也比以往快很多倍。有別于傳統的數據處理,大數據的傳播方式具有動態性和時效性,因而需要及時地對數據流進行分析,并在此基礎之上挖掘出其價值,這便是大數據的資源化。此外,大數據的數據流具有多樣性,其類型非常之豐富,不僅包括文本、圖片以及視頻,更有訪問記錄、搜索記錄等內容,并且這些數據還能與其他數據相關聯,衍生出更多的信息。
4.2虛擬化技術的應用
虛擬化技術要建立在虛擬環境的基礎上,這個虛擬環境其實就是大量數據組成虛擬資源環境。大數據可以對這些資源進行管理、優化,有效提升數據處理的效率,給予模擬技術一定的靈活性。現階段,虛擬化技術正與區塊鏈技術有一定的交叉互動,虛擬化技術為區塊鏈技術提供具體運算的模型,提升數據資源的利用率。
4.3信息安全技術
在大數據時代,不同數據之間總是存在關聯,網絡的互通性會對整個參與其中的單元產生相同的安全威脅,身處網絡之中的所有用戶都無法獨善其身,因此,必須從整體水平上提高網絡的安全水平,圍繞互聯網展開工作。借助于大數據技術的計算、傳輸能力,任何木馬、病毒、黑客攻擊等安全威脅事件都會在瞬息之內共享于全球用戶之間,引起其他用戶警惕,以減少安全問題帶來的影響。
5計算機應用技術的嵌入式和智能化發展
隨著科學技術的進步,計算機應用技術已經實現了功能多樣豐富、信息快速準確,實現了信息的智能化處理。隨著基礎制造業的生產規模不斷擴大,計算機應用技術被嵌入到機電設備中,開發出計算機輔助技術,實現了機電設備的智能化控制,提高了自動化水平和智能化操作,這也成為計算機應用技術今后發展的主流趨勢。另一方面,計算機從龐大、復雜的大型計算機向集成化方向發展,形成計算機集成系統,功能也越來越多樣化,應用水平越來越高,給人們的生產、生活帶來了極大的便利。因此,智能化和集成化的結合是計算機應用技術今后的發展趨勢,如何實現計算機應用技術的多維性發展,成為當前計算機應用技術的研究重點。例如,在機電一體化領域,如何深度整合計算機技術與機電技術便是一大研究熱點,二者的結合對于提升我國實體制造業經濟規模,提升企業產品質量,更好地滿足社會需要,有著十分重要的意義。5.1計算機輔助技術的應用隨著IT的發展,計算機輔助技術被越來越多地應用于機電設備,在機電一體化中的發展已較為綜合、全面。計算機輔助技術包括計算機輔助設計(CAD)、輔助制造技術(CAM)以及輔助工藝設計(CAPP)等應用,在生產過程中主要作為機電設備運行的輔助技術而存在。CAD技術即在工程和產品的設計階段,設計人員利用計算機進行計算、比較與分析,繪圖、模型制作,信息管理與儲存,一體化設計方案的規劃,建筑工程過程的管理等工作。CAM指利用計算機通過各種信息、數值來控制生產、加工機床和設備,實現全自動的制造過程;作為CAD的制造技術支撐的CAM,能夠保證在機電一體化的設計與制造過程中的自動化和信息化水平,顯著提升企業產品質量,提升生產效率,降低管理成本。在設計過程中,CAPP主要是關于制造過程的工藝、技術等進行管理、優化以及合理配置,也就是完成產品設計信息向制造信息傳遞的過程,通過計算機系統對生產規劃以及實際的生產情況進行工藝分析,合理地配置原材料、生產設備、工藝順序等生產工藝方面的因素,在達到技術指標的前提下,實現工藝效益的最大化[4]。5.2計算機集成制造系統計算機集成制造系統(CIMS)是計算機輔助技術與計算機集成系統整合的主要應用;CIMS即綜合利用多種計算機輔助技術的優勢,將輔助設計、輔助制造以及輔助工藝設計技術有機地結合起來,形成適用于多品種、大規模或小批量產品生產的智能化制造系統,保證了一體化設計的技術含量[5]。而柔性制造系統是當前集成系統發展的一大趨勢,這一模式對促進集成制造系統的靈活性和智能化程度的提升起著重要作用;其主要原因在于柔性制造系統就是利用信息化分析處理技術,來處理各種設備生產過程中的實際信息與數據,掌握生產過程中的各項柔性因素,提升柔性系數,實現初步的智能化生產;在生產設備和技術更新迭代較快的高新制造業,如電子產品等,通過采用柔性制造系統,可使生產線能盡快完成工業革新與技術轉換等工作,提高生產的效率。
6結語
計算機應用技術的飛速發展,也會提升對相關編程人員、操作人員的專業技能和綜合素質的要求,為適應行業的發展,從業人員必須提升自己,不斷提升自己應用計算機信息技術的能力,對計算機應用技術的兼容性和延展性進行深入的分析,創新現有的應用技術,促進計算機應用技術的發展。
【參考文獻】
[1]彭雪.面向大數據信息時代計算機科學的應用探析[J].中小企業管理與科技(中旬刊),2021(5):188-189.
[2]王成成.計算機輔助技術與機械設計制造的有效融合[J].河北農機,2021(5):93-94.
[3]張林林.大數據中計算機軟件技術的應用研究[J].信息記錄材料,2021,22(4):181-183.
[4]于文杰.新形勢下的計算機應用技術創新實踐研究[J].數字技術與應用,2021,39(2):206-208.
[5]張春霞.新形勢下的計算機應用技術創新實踐與探索[J].科技風,2017(25):72,75.
作者:萬隆昌 單位:景德鎮學院
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