新形势下的计算机应用技术创新实践研究

2021-04-04万隆昌

信息记录材料 2021年11期

万隆昌

（景德镇学院江西景德镇 333000）

1 引言

计算机应用技术涵盖数值计算、自动化控制与检测、信息管理以及计算机辅助技术等领域，各行各业都与计算机应用技术紧密结合，为其生产、发展水平的提升提供了重要平台，而这些科技的应用也为计算机的发展提供内生动力，计算机的高速发展极大地提升了人们的生活质量[1]。将来，科研人员还会继续为人类发展提供更方便、更高效的技术支持，投入更大的努力，为社会的全面发展作出贡献。

2 计算机应用技术概述

计算机应用主要是在特定的行业背景下，利用计算机技术来解决实际问题的信息技术处理手段，主要有以下几个方面。

2.1 数值计算

数值计算是指在科学研究、制造工业、建设工程等领域的数据处理应用。数值计算有着具体的计算模型，计算量和范围较大。这种巨型规模的数据量使用传统的人工计算方式需要花费非常多的时间，甚至难以开展。而运用计算机技术便能较快等地完成数据处理，且计算准确性也能达到较高的设计标准。数值计算主要应用于工程测绘、天气预报、人工智能、航天计算、大规模集成电路等领域中。

2.2 过程控制与检测

过程控制与检测主要集中于大规模制造工业的自动化控制领域，即机电一体化的应用。计算机集成系统通过收集具体的作业数据，如温度、压力、材料用量等，以此调控资源配置，监控工业生产过程，提升制造业的生产质量和生产效率。

2.3 信息管理

信息化是当今社会发展的大趋势，而信息管理便是信息化社会中最为常见的计算机应用[2]。信息管理包括信息采集、信息加工、信息储存等程序，还可细化为数据清洗、建立关系、数据分析、数据计算等基础操作。通常各行业的信息管理要依靠某些定制的管理信息系统，如金融公司的财务系统、制造企业的进存销系统、综合大型企业的ERP系统等。

2.4 计算机辅助技术

计算机辅助技术是指利用计算机技术完成各种任务的技术，如常见的计算机辅助设计（CAD）、计算机辅助教学（CAI）、计算机辅助测试（CAT）等。借助这些计算机辅助技术，能快速、高效地完成相应的任务，在大规模制造、高精尖科技研发等领域具有十分重要的作用。

3 新形势下的计算机应用技术

3.1 网络化

信息化的首要形式便是网络化，没有了网络，一切的信息数据将失去其自身意义。现代网络系统是建立在主流的TCP/IP协议上共享资源、数据传输的应用平台，当前任何计算机应用都是基于网络开发的，不管是全域通信，还是局域网办公，采取客户端/服务器（C/S）构架，或浏览器/服务器（B/S）模式，都与网络技术密切相关。未来，随着5G、物联网技术的发展，网络化会更加彻底，“万物通网，万物互联”的时代就在眼前，要把握好网络信息技术，在才能在这个信息化的时代站稳脚跟。

3.2 云计算平台

目前，云计算应用已成为计算机信息技术应用的一大发展趋势。云计算平台构建主机集群，以超大的储存量和超强的计算能力迅速引领计算机信息系统的主流方向。云计算平台的具体产品有云盘、云分析处理、大数据推送等，在技术资源利用方面，产品方可以根据用户需要收取一定的费用，提供相应的功能，提升技术资源的利用效率[3]。

3.3 数据分析处理技术

现代化的数据分析技术，与云计算平台是相辅相成的关系。尤其是大数据技术，更加重视于大数据的采集，即计算机应用采集用户数据，根据用户的操作习惯对其进行行为轨迹分析，精准推送相关资源。

3.4 人工智能（AI）技术

人工智能基于人脑思维，进行分析、模拟、延展、发展以及自主学习，实现计算机软件应用的智能化、自动化发展。现在常见的AI技术应用有AlphaGo、Cortana、Siri等人工智能助手，相对来说，人工智能在机电设备上应用还相对较少，未来智能外骨骼、机器人、自动化机械臂等将会慢慢步入人们的视线中。

4 大数据技术

近年来，“5G”“物联网”“大数据”等词汇是计算机应用技术行业里被人提及最多的关键词了。尤其是“大数据”，在这个信息量暴增，信息化进程不可阻挡的时代，掌握大数据技术，就如同身处金矿，而你拿起了那一把镐。

4.1 数据的资源化

“大数据”指的就是大流量的数据通道。在网络技术不断更新迭代的情况下，大数据表现出几个方面的特点。首先，顾名思义，“大数据”的数据流量规模是非常大的，与以往相比，数据量表现出爆炸式的增长。其次，依托于先进的计算机硬件、软件系统，数据处理速度也比以往快很多倍。有别于传统的数据处理，大数据的传播方式具有动态性和时效性，因而需要及时地对数据流进行分析，并在此基础之上挖掘出其价值，这便是大数据的资源化。此外，大数据的数据流具有多样性，其类型非常之丰富，不仅包括文本、图片以及视频，更有访问记录、搜索记录等内容，并且这些数据还能与其他数据相关联，衍生出更多的信息。

4.2 虚拟化技术的应用

虚拟化技术要建立在虚拟环境的基础上，这个虚拟环境其实就是大量数据组成虚拟资源环境。大数据可以对这些资源进行管理、优化，有效提升数据处理的效率，给予模拟技术一定的灵活性。现阶段，虚拟化技术正与区块链技术有一定的交叉互动，虚拟化技术为区块链技术提供具体运算的模型，提升数据资源的利用率。

4.3 信息安全技术

在大数据时代，不同数据之间总是存在关联，网络的互通性会对整个参与其中的单元产生相同的安全威胁，身处网络之中的所有用户都无法独善其身，因此，必须从整体水平上提高网络的安全水平，围绕互联网展开工作。借助于大数据技术的计算、传输能力，任何木马、病毒、黑客攻击等安全威胁事件都会在瞬息之内共享于全球用户之间，引起其他用户警惕，以减少安全问题带来的影响。

5 计算机应用技术的嵌入式和智能化发展

随着科学技术的进步，计算机应用技术已经实现了功能多样丰富、信息快速准确，实现了信息的智能化处理。随着基础制造业的生产规模不断扩大，计算机应用技术被嵌入到机电设备中，开发出计算机辅助技术，实现了机电设备的智能化控制，提高了自动化水平和智能化操作，这也成为计算机应用技术今后发展的主流趋势。另一方面，计算机从庞大、复杂的大型计算机向集成化方向发展，形成计算机集成系统，功能也越来越多样化，应用水平越来越高，给人们的生产、生活带来了极大的便利。因此，智能化和集成化的结合是计算机应用技术今后的发展趋势，如何实现计算机应用技术的多维性发展，成为当前计算机应用技术的研究重点。例如，在机电一体化领域，如何深度整合计算机技术与机电技术便是一大研究热点，二者的结合对于提升我国实体制造业经济规模，提升企业产品质量，更好地满足社会需要，有着十分重要的意义。

5.1 计算机辅助技术的应用

随着IT的发展，计算机辅助技术被越来越多地应用于机电设备，在机电一体化中的发展已较为综合、全面。计算机辅助技术包括计算机辅助设计（CAD）、辅助制造技术（CAM）以及辅助工艺设计（CAPP）等应用，在生产过程中主要作为机电设备运行的辅助技术而存在。CAD技术即在工程和产品的设计阶段，设计人员利用计算机进行计算、比较与分析，绘图、模型制作，信息管理与储存，一体化设计方案的规划，建筑工程过程的管理等工作。CAM指利用计算机通过各种信息、数值来控制生产、加工机床和设备，实现全自动的制造过程；作为CAD的制造技术支撑的CAM，能够保证在机电一体化的设计与制造过程中的自动化和信息化水平，显著提升企业产品质量，提升生产效率，降低管理成本。在设计过程中，CAPP主要是关于制造过程的工艺、技术等进行管理、优化以及合理配置，也就是完成产品设计信息向制造信息传递的过程，通过计算机系统对生产规划以及实际的生产情况进行工艺分析，合理地配置原材料、生产设备、工艺顺序等生产工艺方面的因素，在达到技术指标的前提下，实现工艺效益的最大化[4]。

5.2 计算机集成制造系统

计算机集成制造系统（CIMS）是计算机辅助技术与计算机集成系统整合的主要应用；CIMS即综合利用多种计算机辅助技术的优势，将辅助设计、辅助制造以及辅助工艺设计技术有机地结合起来，形成适用于多品种、大规模或小批量产品生产的智能化制造系统，保证了一体化设计的技术含量[5]。而柔性制造系统是当前集成系统发展的一大趋势，这一模式对促进集成制造系统的灵活性和智能化程度的提升起着重要作用；其主要原因在于柔性制造系统就是利用信息化分析处理技术，来处理各种设备生产过程中的实际信息与数据，掌握生产过程中的各项柔性因素，提升柔性系数，实现初步的智能化生产；在生产设备和技术更新迭代较快的高新制造业，如电子产品等，通过采用柔性制造系统，可使生产线能尽快完成工业革新与技术转换等工作，提高生产的效率。