萬隆昌
(景德鎮(zhèn)學(xué)院 江西 景德鎮(zhèn) 333000)
計算機(jī)應(yīng)用技術(shù)涵蓋數(shù)值計算、自動化控制與檢測、信息管理以及計算機(jī)輔助技術(shù)等領(lǐng)域,各行各業(yè)都與計算機(jī)應(yīng)用技術(shù)緊密結(jié)合,為其生產(chǎn)、發(fā)展水平的提升提供了重要平臺,而這些科技的應(yīng)用也為計算機(jī)的發(fā)展提供內(nèi)生動力,計算機(jī)的高速發(fā)展極大地提升了人們的生活質(zhì)量[1]。將來,科研人員還會繼續(xù)為人類發(fā)展提供更方便、更高效的技術(shù)支持,投入更大的努力,為社會的全面發(fā)展作出貢獻(xiàn)。
計算機(jī)應(yīng)用主要是在特定的行業(yè)背景下,利用計算機(jī)技術(shù)來解決實際問題的信息技術(shù)處理手段,主要有以下幾個方面。
數(shù)值計算是指在科學(xué)研究、制造工業(yè)、建設(shè)工程等領(lǐng)域的數(shù)據(jù)處理應(yīng)用。數(shù)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(guī)模的數(shù)據(jù)量使用傳統(tǒng)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(jī)技術(shù)便能較快等地完成數(shù)據(jù)處理,且計算準(zhǔn)確性也能達(dá)到較高的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)。數(shù)值計算主要應(yīng)用于工程測繪、天氣預(yù)報、人工智能、航天計算、大規(guī)模集成電路等領(lǐng)域中。
過程控制與檢測主要集中于大規(guī)模制造工業(yè)的自動化控制領(lǐng)域,即機(jī)電一體化的應(yīng)用。計算機(jī)集成系統(tǒng)通過收集具體的作業(yè)數(shù)據(jù),如溫度、壓力、材料用量等,以此調(diào)控資源配置,監(jiān)控工業(yè)生產(chǎn)過程,提升制造業(yè)的生產(chǎn)質(zhì)量和生產(chǎn)效率。
信息化是當(dāng)今社會發(fā)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(jī)應(yīng)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(xì)化為數(shù)據(jù)清洗、建立關(guān)系、數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)計算等基礎(chǔ)操作。通常各行業(yè)的信息管理要依靠某些定制的管理信息系統(tǒng),如金融公司的財務(wù)系統(tǒng)、制造企業(yè)的進(jìn)存銷系統(tǒng)、綜合大型企業(yè)的ERP系統(tǒng)等。
計算機(jī)輔助技術(shù)是指利用計算機(jī)技術(shù)完成各種任務(wù)的技術(shù),如常見的計算機(jī)輔助設(shè)計(CAD)、計算機(jī)輔助教學(xué)(CAI)、計算機(jī)輔助測試(CAT)等。借助這些計算機(jī)輔助技術(shù),能快速、高效地完成相應(yīng)的任務(wù),在大規(guī)模制造、高精尖科技研發(fā)等領(lǐng)域具有十分重要的作用。
信息化的首要形式便是網(wǎng)絡(luò)化,沒有了網(wǎng)絡(luò),一切的信息數(shù)據(jù)將失去其自身意義?,F(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是建立在主流的TCP/IP協(xié)議上共享資源、數(shù)據(jù)傳輸?shù)膽?yīng)用平臺,當(dāng)前任何計算機(jī)應(yīng)用都是基于網(wǎng)絡(luò)開發(fā)的,不管是全域通信,還是局域網(wǎng)辦公,采取客戶端/服務(wù)器(C/S)構(gòu)架,或瀏覽器/服務(wù)器(B/S)模式,都與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)密切相關(guān)。未來,隨著5G、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展,網(wǎng)絡(luò)化會更加徹底,“萬物通網(wǎng),萬物互聯(lián)”的時代就在眼前,要把握好網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù),在才能在這個信息化的時代站穩(wěn)腳跟。
目前,云計算應(yīng)用已成為計算機(jī)信息技術(shù)應(yīng)用的一大發(fā)展趨勢。云計算平臺構(gòu)建主機(jī)集群,以超大的儲存量和超強(qiáng)的計算能力迅速引領(lǐng)計算機(jī)信息系統(tǒng)的主流方向。云計算平臺的具體產(chǎn)品有云盤、云分析處理、大數(shù)據(jù)推送等,在技術(shù)資源利用方面,產(chǎn)品方可以根據(jù)用戶需要收取一定的費用,提供相應(yīng)的功能,提升技術(shù)資源的利用效率[3]。
現(xiàn)代化的數(shù)據(jù)分析技術(shù),與云計算平臺是相輔相成的關(guān)系。尤其是大數(shù)據(jù)技術(shù),更加重視于大數(shù)據(jù)的采集,即計算機(jī)應(yīng)用采集用戶數(shù)據(jù),根據(jù)用戶的操作習(xí)慣對其進(jìn)行行為軌跡分析,精準(zhǔn)推送相關(guān)資源。
人工智能基于人腦思維,進(jìn)行分析、模擬、延展、發(fā)展以及自主學(xué)習(xí),實現(xiàn)計算機(jī)軟件應(yīng)用的智能化、自動化發(fā)展?,F(xiàn)在常見的AI技術(shù)應(yīng)用有AlphaGo、Cortana、Siri等人工智能助手,相對來說,人工智能在機(jī)電設(shè)備上應(yīng)用還相對較少,未來智能外骨骼、機(jī)器人、自動化機(jī)械臂等將會慢慢步入人們的視線中。
近年來,“5G”“物聯(lián)網(wǎng)”“大數(shù)據(jù)”等詞匯是計算機(jī)應(yīng)用技術(shù)行業(yè)里被人提及最多的關(guān)鍵詞了。尤其是“大數(shù)據(jù)”,在這個信息量暴增,信息化進(jìn)程不可阻擋的時代,掌握大數(shù)據(jù)技術(shù),就如同身處金礦,而你拿起了那一把鎬。
“大數(shù)據(jù)”指的就是大流量的數(shù)據(jù)通道。在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)不斷更新迭代的情況下,大數(shù)據(jù)表現(xiàn)出幾個方面的特點。首先,顧名思義,“大數(shù)據(jù)”的數(shù)據(jù)流量規(guī)模是非常大的,與以往相比,數(shù)據(jù)量表現(xiàn)出爆炸式的增長。其次,依托于先進(jìn)的計算機(jī)硬件、軟件系統(tǒng),數(shù)據(jù)處理速度也比以往快很多倍。有別于傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理,大數(shù)據(jù)的傳播方式具有動態(tài)性和時效性,因而需要及時地對數(shù)據(jù)流進(jìn)行分析,并在此基礎(chǔ)之上挖掘出其價值,這便是大數(shù)據(jù)的資源化。此外,大數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)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(nèi)容,并且這些數(shù)據(jù)還能與其他數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián),衍生出更多的信息。
虛擬化技術(shù)要建立在虛擬環(huán)境的基礎(chǔ)上,這個虛擬環(huán)境其實就是大量數(shù)據(jù)組成虛擬資源環(huán)境。大數(shù)據(jù)可以對這些資源進(jìn)行管理、優(yōu)化,有效提升數(shù)據(jù)處理的效率,給予模擬技術(shù)一定的靈活性?,F(xiàn)階段,虛擬化技術(shù)正與區(qū)塊鏈技術(shù)有一定的交叉互動,虛擬化技術(shù)為區(qū)塊鏈技術(shù)提供具體運算的模型,提升數(shù)據(jù)資源的利用率。
在大數(shù)據(jù)時代,不同數(shù)據(jù)之間總是存在關(guān)聯(lián),網(wǎng)絡(luò)的互通性會對整個參與其中的單元產(chǎn)生相同的安全威脅,身處網(wǎng)絡(luò)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(wǎng)絡(luò)的安全水平,圍繞互聯(lián)網(wǎng)展開工作。借助于大數(shù)據(jù)技術(shù)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(nèi)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。
隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,計算機(jī)應(yīng)用技術(shù)已經(jīng)實現(xiàn)了功能多樣豐富、信息快速準(zhǔn)確,實現(xiàn)了信息的智能化處理。隨著基礎(chǔ)制造業(yè)的生產(chǎn)規(guī)模不斷擴(kuò)大,計算機(jī)應(yīng)用技術(shù)被嵌入到機(jī)電設(shè)備中,開發(fā)出計算機(jī)輔助技術(shù),實現(xiàn)了機(jī)電設(shè)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(jī)應(yīng)用技術(shù)今后發(fā)展的主流趨勢。另一方面,計算機(jī)從龐大、復(fù)雜的大型計算機(jī)向集成化方向發(fā)展,形成計算機(jī)集成系統(tǒng),功能也越來越多樣化,應(yīng)用水平越來越高,給人們的生產(chǎn)、生活帶來了極大的便利。因此,智能化和集成化的結(jié)合是計算機(jī)應(yīng)用技術(shù)今后的發(fā)展趨勢,如何實現(xiàn)計算機(jī)應(yīng)用技術(shù)的多維性發(fā)展,成為當(dāng)前計算機(jī)應(yīng)用技術(shù)的研究重點。例如,在機(jī)電一體化領(lǐng)域,如何深度整合計算機(jī)技術(shù)與機(jī)電技術(shù)便是一大研究熱點,二者的結(jié)合對于提升我國實體制造業(yè)經(jīng)濟(jì)規(guī)模,提升企業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量,更好地滿足社會需要,有著十分重要的意義。
隨著IT的發(fā)展,計算機(jī)輔助技術(shù)被越來越多地應(yīng)用于機(jī)電設(shè)備,在機(jī)電一體化中的發(fā)展已較為綜合、全面。計算機(jī)輔助技術(shù)包括計算機(jī)輔助設(shè)計(CAD)、輔助制造技術(shù)(CAM)以及輔助工藝設(shè)計(CAPP)等應(yīng)用,在生產(chǎn)過程中主要作為機(jī)電設(shè)備運行的輔助技術(shù)而存在。CAD技術(shù)即在工程和產(chǎn)品的設(shè)計階段,設(shè)計人員利用計算機(jī)進(jìn)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(shè)計方案的規(guī)劃,建筑工程過程的管理等工作。CAM指利用計算機(jī)通過各種信息、數(shù)值來控制生產(chǎn)、加工機(jī)床和設(shè)備,實現(xiàn)全自動的制造過程;作為CAD的制造技術(shù)支撐的CAM,能夠保證在機(jī)電一體化的設(shè)計與制造過程中的自動化和信息化水平,顯著提升企業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量,提升生產(chǎn)效率,降低管理成本。在設(shè)計過程中,CAPP主要是關(guān)于制造過程的工藝、技術(shù)等進(jìn)行管理、優(yōu)化以及合理配置,也就是完成產(chǎn)品設(shè)計信息向制造信息傳遞的過程,通過計算機(jī)系統(tǒng)對生產(chǎn)規(guī)劃以及實際的生產(chǎn)情況進(jìn)行工藝分析,合理地配置原材料、生產(chǎn)設(shè)備、工藝順序等生產(chǎn)工藝方面的因素,在達(dá)到技術(shù)指標(biāo)的前提下,實現(xiàn)工藝效益的最大化[4]。
計算機(jī)集成制造系統(tǒng)(CIMS)是計算機(jī)輔助技術(shù)與計算機(jī)集成系統(tǒng)整合的主要應(yīng)用;CIMS即綜合利用多種計算機(jī)輔助技術(shù)的優(yōu)勢,將輔助設(shè)計、輔助制造以及輔助工藝設(shè)計技術(shù)有機(jī)地結(jié)合起來,形成適用于多品種、大規(guī)?;蛐∨慨a(chǎn)品生產(chǎn)的智能化制造系統(tǒng),保證了一體化設(shè)計的技術(shù)含量[5]。而柔性制造系統(tǒng)是當(dāng)前集成系統(tǒng)發(fā)展的一大趨勢,這一模式對促進(jìn)集成制造系統(tǒng)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(tǒng)就是利用信息化分析處理技術(shù),來處理各種設(shè)備生產(chǎn)過程中的實際信息與數(shù)據(jù),掌握生產(chǎn)過程中的各項柔性因素,提升柔性系數(shù),實現(xiàn)初步的智能化生產(chǎn);在生產(chǎn)設(shè)備和技術(shù)更新迭代較快的高新制造業(yè),如電子產(chǎn)品等,通過采用柔性制造系統(tǒng),可使生產(chǎn)線能盡快完成工業(yè)革新與技術(shù)轉(zhuǎn)換等工作,提高生產(chǎn)的效率。
計算機(jī)應(yīng)用技術(shù)的飛速發(fā)展,也會提升對相關(guān)編程人員、操作人員的專業(yè)技能和綜合素質(zhì)的要求,為適應(yīng)行業(yè)的發(fā)展,從業(yè)人員必須提升自己,不斷提升自己應(yīng)用計算機(jī)信息技術(shù)的能力,對計算機(jī)應(yīng)用技術(shù)的兼容性和延展性進(jìn)行深入的分析,創(chuàng)新現(xiàn)有的應(yīng)用技術(shù),促進(jìn)計算機(jī)應(yīng)用技術(shù)的發(fā)展。