计算机信息技术发展方向及其应用探究

杨小龙

（福州软件职业技术学院 智能产业学院，福建 福州 350211）

信息技术已经渗透到人们的日常生活中，使得人人都或多或少的参与到网络活动当中，人们利用网络可以学习、工作、娱乐以及购物等，可见，计算机信息已经犹如空气一样在人们生活中不可或缺。另外，随着国家倡导的“互联网+”经济的发展以及人工智能时代的到来，网络技术已经成为不可替代的部分。此外，信息技术已经成为推动国家经济发展的重要手段，高新产业也成为拉动国家GDP的核心产业之一，国家综合实力的竞争本质上是互联网技术竞争，因此，信息技术已然成为推动国家发展的核心力量。同样的，计算机信息技术也在不断的发展变革中，计算机从最初的计算功能发展至今的人工智能经历了漫长的时间，但人工智能绝不是计算机信息技术应用的终点。

1 计算机信息技术的发展现状

早期计算机信息技术的发展受到技术和设备等的局限，其应用方向较为单一，功能主要集中在大数据计算方面，未涉及到智能领域中，但当时的计算机技术为后来计算机的发展奠定了坚实的基础，在此基础上计算机技术经历了3大阶段的发展，已经成为现在更具智能化、数字化和先进性的信息技术，同时也成为人们生活不可或缺的组成部分。

目前，计算机技术已经常见于军事、医疗、教育等各个行业中，当然计算机信息技术发展的同时也会带来一定的安全隐患，网络数据泄露、网络诈骗、网络木马病毒以及网络篡改等问题时有发生，这对人们的生活和生产活动造成了严重的影响，国家对此极为重视，一方面从技术上来进行扶持信息安全技术的研发，另一方面从法律法规上来保障信息安全的发展，信息安全技术的快速发展为我国计算机信息技术的快速发展起到了保驾护航的重要作用。

2 计算机信息技术发展的弊端和隐患

计算机信息技术能够极大地促进社会各领域的发展和进步，信息安全问题也与日俱增，严重影响到了社会各领域的发展，也严重影响到人们的日常生活，例如数据窃取、黑客行为等，也阻碍了社会和经济的发展。当前计算机信息技术安全问题可以归纳为以下几类情况。第一，网络非法入侵。其指的是利用计算机技巧来非法访问网站的行为。网络入侵能够对网络数据进行非法改写，取得非法权限，更为严重的将会导致计算机系统被破坏，从而使得计算机系统不能正常的运行；第二，后门和木马程序。后门和木马是网络黑客惯用的手段，通过为硬件设备留有的后门来进行硬件的入侵，通过木马来远程控制用户的计算机；第三，计算机病毒。其指的是在计算机正常程序中加入特定的能够自我复制的程序代码，使得用户的计算机软件系统容易被攻击，造成网络系统的崩溃；除此之外，信息安全问题还包括垃圾邮件、对加密算法的攻击、数据窃取、数据窃听等信息安全问题。

3 计算机信息技术的应用探究

3.1 计算机信息技术在防病毒技术中的应用

计算机信息技术在发展过程中不可避免的会发生信息安全问题，信息安全多以网络病毒的形式出现，网络病毒不仅传播性强且对系统伤害性也极强，可能导致系统崩盘或重要数据被损坏的危险，由代理对计算机系统进行实时监控，监控之前系统中会预先保存好病毒特征数据，进而将监控的网络行为和数据与预存的病毒特征匹配。若监控中发现网络数据或文件与病毒特征相似则经管理员确认后将其删除，从而保护电脑主机不受病毒的侵害。网关防病毒措施主要是在网关位置安装相关的杀毒软件，杀毒软件会在病毒进入时对其进行截留查杀，这也是保护计算机系统的有效措施。

针对计算机病毒的防治我国相关部门也制定了相对科学合理的病毒防治体系，各大型互联网企业也针对此建立了病毒防范体系，均能够在短时间内给出预警，并捕获病毒，从而保证计算机系统的正常运行。此外，相关科研人员也应及时准确地掌握未来计算机病毒的发展趋势，从而不断研发出更为先进的病毒防范技术。

3.2 计算机信息技术在防火墙技术中的应用

防火墙技术是保护人们隐私安全的主要信息技术，防火墙分为硬件防火墙（Firewall）和软件防火墙（WAF），无论是何种防护技术其都依托于计算机信息技术，硬件防火墙是借助硬件设备隔离内网和外网，硬件设备中配置一定的防御策略，用以阻隔外网中不安全的访问或非法攻击，进而达到保护内部系统的作用。硬件防火墙允许合法信息访问内部网络，阻止非法信息访问内部网络；软件防火墙则主要以绿盟科技、长亭科技等互联网企业研发的WAF为代表。软件防火墙主要通过添加各类防御规则保护软件安全，如通过or、and、select等规则与非法注入特征匹配，一旦匹配到非法特征值，则判断该访问为非法访问或Seq注入等。

防火墙有诸多功能，首先，其可以有效保护企业内网的网络安全，将非法访问和恶意攻击屏蔽在内网以外，从而有效的避免内网被非法入侵。此外，防火墙会将入侵的报文以日志的形式展示给防火墙管理员，使网络管理人员及时知晓非法入侵。其次，防火墙有助于强化网络安全策略。防火墙并非只是简单的防御设备，管理人员会在防火墙上配置多种安全防御策略，换言之，其是对网络安全的集中管理，相比于以往分散的管理策略。防火墙使管理策略更加科学化更具集中性，无疑也更为经济。最后，对高级的黑客而言，即使是很小的漏洞也可能成为引起网络安全的导火索。

3.3 计算机信息技术在数据传输方面的应用

计算机信息技术的发展是为了人们更好的生活，并保护人们的通信隐私，其中最核心的技术是网络加密技术。网络加密技术是保证信息安全的有效途径，加密技术的核心是通过加密算法对原文进行一定的保护。对称密钥主要有DES，不可逆加密技术并没有密钥，而是通过对加密后数据的对比判断其是否被篡改，这类加密算法目前已经甚少使用，尤其是国密算法出来以后，信息安全企业大多使用国密算法。以国密算法为例来说明加密技术，国密算法在加密技术中应用非常广泛，其主要广泛应用于商业密码中，用于不涉及国家秘密的企业公司内部信息、政府部门可公开的政务信息以及商业经济信息等加密。比如国密算法应用于门禁系统中，其是通过SM1国密算法来鉴别客户身份以及实现对通信数据的加密，从而实现对门禁卡的加密设置和验证，最终实现对客户身份的有效识别和验证。这些看似复杂的过程均是基于计算机信息技术，加解密技术同样也是依托于计算机信息技术。

3.4 计算机信息技术在人工智能中的应用

人工智能使用的计算机信息技术主要有特征匹配、数据挖掘以及神经网络等技术，上述任一种计算机技术都涉及复杂且繁琐的计算过程。目前，人工智能技术是计算机信息技术发展的顶端，人工智能旨在用计算机模拟人类大脑，完成思考和计算过程。其中最为著名的是AlphaGo一战成名的“人机大战”，可想而知，若人工智能发展成熟，可以替代多个行业领域的重复性工作。

首先是特征匹配。人类大脑在完成事物认知的过程中会经过对事物特征的选择和匹配，大脑神经元会记录下各种事物的特征，下次再见到同类事物时会经由神经系统寻找与之匹配的特征值，进而推测出该事物的所属类别，整个过程也被称之为特征匹配。人工智能依靠计算机信息技术实现人类大脑的识别过程，最终形成一个类似数据库的特征库，用以区分和匹配所需识别事物的特征值。

其次是数据挖掘技术。数据挖掘是人工智能的核心技术，主要使用的信息技术是java语言和Hadoop数据挖掘平台。通过对大数据分析挖掘出对企业或某行业发展有用的数据，决策人会根据这些数据分析出市场发展的动向等。例如，用户在网页或购物网站浏览过某种商品后，淘宝会根据数据挖掘技术分析出用户近期想要购买或了解的商品，从而自动推送同类商品。

最后是人工神经网络。神经网络即上文提到的人类大脑的思考网络，其主要通过计算机信息技术实现人类大脑的分析过程，类似于人类大脑的神经元系统，因此被称之为人工神经网络。可以看出，在人工智能技术手段的辅助下，信息安全管理技术更加全面，网络防范效果更明显。

3.5 计算机信息技术在物联网技术中的应用

物联网是在互联网技术的基础上实现人物、物物等相通的技术。物联网技术常见于人们的日常生活中，如人们常用的“车来了”APP，工业生产中常见的传感设备等，均是物联网的实现。物联网中使用的计算机信息技术是通信技术、识别技术等。物联网包含四层技术架构，主要有感知层、网络层、处理层和应用层。不同层级架构主要实现不同的功能，共同构成物联网架构。实现物联网的所有环节都依赖于计算机信息技术，包括软件和硬件方面，软件主要包含编程语言、数据库等，硬件包括传输模块、显示设备以及定位系统等。

本文以智能公交为例，讲述计算机信息技术在物联网技术中的应用。首先每个公交车系统都安装有GPS定位系统和4G网络传输模块，公交车的当前位置和状态会经由GPS定位系统和网络传输模块传输至各个移动通信站点，这中间经过了复杂且繁琐的数据采集、数据存储以及数据显示过程，均是依赖于计算机信息技术实现的，数据到达移动站点后会通过3大运营商将其传送至智能公交指挥调度中心，指挥中心再将相关数据发送至手机客户端，使每位用户可以实时掌握公交车的状态和运行位置。这整个过程看似是公交车与手机的连接，实则是计算机信息技术实现了数据与数据之间的实时传输。其中，公交车上的GPS定位系统就分布在物联网的感知层，而用于数据传输的网络传输模块以及3大运营商则属于网络层，顾名思义，处理层是指智能公交指挥调度中心。调度中心将网络层传输的公交状态、位置等数据进行分发处理，再传输至应用层，即用户手机端可以直接看到的“车来了”APP。四层架构共同实现物联网的传输过程，不同层级负责不同的功能。实现物联网的计算机信息技术为识别和感知技术，即RFID（Radio Frequency Identification）技术，该技术核心是通过视频和图像识别技术自动探知静止或移动的物体的识别，其具有实时性、无接触性等特点。实际上，RFID技术常见于人们的生活和出行中，例如车牌识别、视频监控、公交卡、门禁卡均是利用了识别技术的原理。RFID也是有计算机软硬件相结合而成的系统，其中软件包含识别技术，主要使用的计算机编程语言是C语言、数字语言等；硬件部分包含天线、芯片以及耦合元件等，借助计算机软硬件实现RFID的识别和读写功能。RFID使用RFID读写器及可附着于目标物的RFID标签，利用频率信号将信息由RFID标签传送至RFID读写器。以公交卡为例，市民持有的公交卡就是一个RFID标签，公交车上安装的刷卡设备就是RFID读写器，当我们执行刷卡动作时，就完成了一次RFID标签和RFID读写器之间的非接触式通信和数据交换。物联网的本质概念非常简单，但运营模式却相对较为复杂。因为是在互联网的基础上衍生发展而来，所以，物联网并非传统意义上的网络，而是一种类似于应用型市场的概念。前期来说，物联网的形式较为单一，随着不断的深化发展，物联网已经突破了传统的发展界限，在诸多领域都得到了充分应用，且智能化程度也在不断提高，比如家庭防盗门上的防盗系统、展览会当中的车辆数量监控系统等，物联网的发展和应用空间不断扩大，发展活力不断增强。

3.6 计算机信息技术在医疗行业的应用

医疗行业涉及大量的通信设备和医疗仪器，这些设备共同完成医院各部门产生的医疗数据收集、存储、处理等。信息技术在医疗行业主要的应用为医院信息管理系统、电子病历系统等，现今计算机信息技术也为多数医院提供了远程医疗服务系统，这些系统共同完成医院的日常运作，为患者提供良好的服务。医院信息管理系统的软件多为java编程语言和Oracle数据库实现。硬件多为大型服务器，由java语言编写信息管理平台的界面操作和后台连接系统，Oracle则用于保存医院每日运作中产生的海量数据。一般而言，医院信息管理平台分为门诊管理、住院管理、药品管理和病案服务等4大模块，基本涵盖了患者治疗的所有流程；电子病历系统的使用已经十分普遍，其是指将患者的过往治疗记录、住院记录、临床记录、检查结果、用药情况等均保存在数据库中。患者需要的时候以纸质的形式打印出来，医生则只需要通过唯一的诊疗号或患者身份证号即可查询出患者过往的所有记录，电子病历的诞生完全替代了传统的纸质病历。当然，计算机信息技术在医疗行业的使用远不止文中提到的这部分，图像存储与识别技术也是医疗行业使用极为普遍的信息技术，超声显示、核磁共振等均是利用计算机图像识别技术实现的，计算机信息技术与医疗行业的结合已经十分成熟。

3.7 计算机信息技术在气象方面的应用

计算机信息技术在气象方面的应用主要包含有局域网技术、云计算应用以及移动通信等，这些信息技术共同实现气象通信的正常使用。局域网技术主要是为了客户端实时获得气象更新信息和高清图像，并且还能使气象播报实现远程操作。国内的局域网经历了长久的发展，现今已经可以达到千兆甚至万兆的传播速率；云计算是一种基于计算机信息技术实现的计算方案，首先对海量的数据资源进行虚拟化，再将虚拟化的数据提供给用户的一种分布式服务。云计算的运算能力非常强大，能够有效提高气象计算能力。另外，云计算还能为用户数据加工提供一定的个性服务，进而实现本地化服务。移动通信主要使用计算机信息技术中光纤通信技术和无限局域网技术，在气象领域，能够充分利用移动通信技术的强大功能。

4 结束语

综上所述，计算机信息技术在不断的提高，同时信息安全防范也任重而道远。业界人士应深入探究计算机技术的发展，在不断推动信息技术发展的同时充分利用当下的新政策来预防和解决信息技术发展而产生的信息安全问题，使计算机信息技术真正为人们的生活而服务，使得网络健康、安全的发展。此外，各个互联网企业要针对不断出现的新技术进行深入且及时的研究，积极开发新的信息安全技术和新策略来应对，从而进一步保障了网路安全的发展，进而有效促进了社会各领域的健康、快速的发展。