大數據背景下計算機科學與技術的應用現狀與發展對策研究

呂睿怡

摘要：大數據不僅對傳統產業產生了深遠的影響，也對計算機科學與技術領域提出了更高的要求。如何有效地處理、存儲、分析和應用海量的數據成為一個重要的問題。因此，文章對大數據背景下計算機科學與技術的應用現狀展開分析，并提出相應的發展對策，以期能夠為相關人員提供參考。

關鍵詞：大數據；計算機科學與技術；應用現狀；發展對策

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

計算機科學與技術是大數據技術的核心基礎，其發展狀況與能力水平對于大數據的應用與推廣至關重要[1]。

1? ?大數據概述

大數據，也被稱為巨量資料，是一種復雜的數據集合，其量級龐大以至于主流的軟件工具無法在合理的時間內完成對其的獲取、管控、處理以及整理。大數據的特點通常用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）。大數據的應用非常廣泛，它在商業分析、健康醫療、科研、社交媒體等領域發揮著重要作用。通過對大數據的分析，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? ?大數據背景下的計算機科學與技術應用現狀

2.1 虛擬技術的應用

在大數據背景下，計算機科學與技術應用正在不斷發展和演進，其中虛擬技術在各個領域的應用尤為引人注目。虛擬技術是利用計算機生成的數字環境來模擬現實世界的技術，包括虛擬現實（VR）、增強現實（AR）等[2]。在教育領域，虛擬技術正在迅速地改變學習方式，它的出現為學生提供了一種全新的學習體驗。通過虛擬現實技術，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，激發了學生的好奇心和學習熱情。虛擬現實技術也為遠程教育提供了全新的可能性。傳統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。虛擬現實技術可以創建一個虛擬的教室環境，使學生可以與遠程教師和其他學生進行實時互動。

在娛樂領域，虛擬技術為人們帶來了全新的娛樂體驗，創造了更加逼真和身臨其境的游戲環境。虛擬現實游戲通過頭戴式顯示器和交互設備，能夠使玩家完全沉浸在虛擬世界中。他們可以在虛擬現實游戲中身臨其境地參與游戲情節，與游戲中的人物和環境互動，享受到身臨其境的游戲體驗。無論是戰斗游戲、冒險游戲還是體育競技游戲，虛擬現實技術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。

增強現實技術通過將虛擬元素與現實世界相結合，為用戶呈現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實應用，用戶可以在現實環境中看到虛擬元素的投影，這種將虛擬元素與現實場景相結合的娛樂方式，能夠為用戶帶來全新的游戲體驗和互動性。

2.2 云存儲技術的應用

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

云存儲技術的應用日益廣泛，已成為計算機科學與技術的重要組成部分。在個人領域，云存儲使得個人用戶能夠輕松備份和存儲大量的數據，如照片、視頻和文檔等。用戶可以通過云存儲服務，隨時隨地訪問自己的數據，實現數據的同步和共享。無論是在家還是在辦公室，用戶都可以通過云存儲服務方便地獲取自己的文件和數據，提高了工作效率和便捷性。在企業領域，云存儲技術為企業用戶提供了高可靠性和強大的數據備份和恢復能力。通過將關鍵數據備份到云端，可以有效應對硬件故障、自然災害和人為失誤等情況，最大程度地保障企業數據的安全。云存儲還提供了便捷的數據共享和協作方式，企業員工可以方便地共享和訪問共享數據，促進團隊合作和協同工作。在教育領域，學校和教育機構可以采用云存儲服務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 信息安全技術的應用

加密技術使用密鑰將敏感信息轉換為不可讀的形式，只有授權的人才能解密。對于大數據的存儲和傳輸，加密技術能夠保護數據的機密性，確保數據只有在授權的條件下被訪問。

身份認證和訪問控制是信息安全中的關鍵技術。通過身份認證技術，用戶的身份可以被驗證，并根據其權限級別分配相應的訪問權限。這樣可以防止未授權的人員獲取敏感信息，從而保證數據的安全性。在大數據環境下，身份認證和訪問控制技術能夠有效限制數據的訪問范圍，保護數據不被未經授權的人員獲取。

網絡安全也是大數據應用中不可忽視的方面。網絡安全技術包括防火墻、入侵檢測與預防系統、安全審計等，旨在保護網絡免遭黑客攻擊、病毒感染和數據篡改。在大數據環境下，大量敏感數據的存儲和傳輸需借助網絡，網絡安全技術能夠有效防止數據泄露、網絡攻擊和數據被篡改，確保數據的完整性和可靠性。

2.4 可視化技術的應用

可視化技術在數據分析和探索中發揮著重要的作用。在大數據環境下，數據量巨大且復雜，很難直觀地理解和分析?？梢暬夹g通過將數據轉化為圖表、圖像或可交互的可視化界面，幫助用戶發現數據中的模式、關聯和趨勢。

在教育和科學研究中，通過可視化技術，學生可以更好地理解抽象的概念和復雜的數據。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，可視化技術可以幫助研究人員可視化地分析和呈現實驗數據，以揭示數據之間的關系和規律。

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

3? ?大數據背景下的計算機科學與技術應用發展對策

3.1 技術創新與研發

加強基礎研究是技術創新與研發的關鍵。在大數據背景下，計算機科學與技術需要不斷探索和發展新的理論模型、算法和方法，以應對復雜的數據挖掘、分析和處理需求。加強基礎研究可以引領技術創新的方向和突破口，推動學科的進步和發展[4]。

跨學科合作和交流是促進技術創新與研發的重要手段。大數據背景下，計算機科學與技術和其他學科的交叉融合呈現出巨大的潛力和機遇。其與數學、統計學、人工智能、物理學等學科的緊密合作和交流，可以創造出更加創新和高效的算法和模型，提高技術的可靠性和實用性。

加強知識產權保護是技術創新與研發的重要環節。在大數據背景下，應加強知識產權法律法規的制定和執行，保護技術創新的合法權益，維護創新環境的公平競爭。加強知識產權的運營和管理，激勵企業和個人投入更多的研發資源和精力，推動技術創新不斷向前發展。

3.2 培養專業人才

培養計算機科學與技術的專業人才，可以將重點放在加強基礎學科教育和更改課程設計上。鏈式的理論知識和實踐能力對人才的培養至關重要。因此，學?；蛳嚓P教育機構應從實質性的課程設計開始，優先考慮學生的核心技能和適應能力。在課程設計中，需要充分認識到計算機科學的基礎知識（包括數據結構、算法、計算理論和編程語言等核心課程）的重要性。應加強基礎學科的學習，幫助學生建立扎實的基礎知識架構，提供必要的邏輯思維和問題解決技能。在基礎學科的學習中將最新的技術趨勢和科學發現融入教學內容，讓學生及時了解并適應快速發展的計算機科學領域。

為了讓計算機科學與技術專業的學生有更多的實踐機會，學?；蚪逃龣C構應加強與企業的緊密合作。企業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，培養其實際操作能力和解決現實問題的能力。這種方式的學習可以讓學生更好地理解理論知識，也可以使企業更好地理解學?；蚪逃龣C構的教學理念和方法，適應和吸收新生代的專業人才[5]。

3.3 加強合作與交流

加強學術界與工業界的合作與交流是促進計算機科學與技術應用的重要方式。學術界和工業界具有各自的優勢和資源，通過有效的合作與交流，可以實現理論研究與實際應用的有效結合。學術界可以為工業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用到實際場景中。工業界可以為學術界提供實際問題的背景和數據，從而推動學術研究的深入和實用化。

計算機科學與技術的發展與應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創新和應用發展至關重要。國內科研機構可以與國際知名研究機構建立合作關系，開展共同研究項目，共享研究結果和資源。鼓勵科研人員參加國際性的學術會議和研討會，拓寬視野，與國際同行交流經驗和思想，創造有價值的合作機會。

計算機科學與技術相關行業應搭建交流合作平臺，并積極與政府建立合作關系。計算機科學與技術相關行業通過建立行業間的合作平臺，可以促進跨行業的數據共享和協同創新。行業聯盟、研究中心和技術交流活動等可以為各個領域的專業人士提供交流與合作的機會，加速技術成果的轉化和商業化。計算機科學與技術相關企業還應加強與政府的合作與交流，共同推動計算機科學與技術的應用發展。政府可以制定相關政策和規劃，支持和推動計算機科學與技術的研究和應用，搭建政企合作平臺，提供資金和資源支持。企業可以與政府建立合作關系，參與政府引導的大數據應用項目，分享企業經驗和數據資源，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

在計算機科學與技術的應用發展中，需要加強法律與倫理建設。對于法律的建設，許多國家和地區都已經引入了諸如數據保護法，GDPR等法律法規，旨在規范數據的收集、處理和利用，保護用戶的隱私和數據權益。計算機領域的專業人士要逐步提高自身對法律法規的認知，做到合法、合規地使用技術，并在技術的設計和開發階段就充分考慮到數據的隱私和安全。

在大數據背景下，倫理不僅體現在用戶數據的收集、使用和保護上，更涉及技術的設計和應用是否尊重人的價值和權利，是否符合公眾的期望。因此，在倫理的建設中，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管計算機科學與技術中大數據的使用；教育機構要培養學生的法律意識和倫理素養；企業要在實踐中，賦予技術以責任和使命；公眾也要以批判的態度，參與到技術的形塑中。這需要社會各界人員共同思考和努力，以期在享受大數據帶來的便利的同時，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的應用發展真正地服務于社會。

4? ?結束語

隨著數據規模的不斷增大和數據處理技術的進步，大數據已成為推動社會經濟發展的重要驅動力。然而，目前在大數據背景下計算機科學與技術的應用仍然存在一些挑戰和問題，如數據安全性、網絡攻擊等。研究計算機科學與技術在大數據背景下的應用現狀和發展對策有助于提高數據處理和分析能力，推動社會經濟可持續發展。

參考文獻

[1] 王園園．大數據背景下計算機科學與技術的應用現狀和發展對策[J]．華東科技，2023（6）：119-121.

[2] 唐智勇．大數據背景下計算機科學與技術的應用現狀與發展對策[J]．中國新通信，2021（17）：91-92.

[3] 王盼．計算機科學技術應用現狀與發展趨勢探討[J]．南方農機，2019（1）：158.

[4] 昝道廣．計算機科學技術的應用現狀及其發展前景探析[J]．通訊世界，2017（6）：133.

[5] 張偉鵬．計算機科學與技術的應用現狀與未來趨勢[J]．數字技術與應用，2022（4）：110-112.