方海諾哈爾濱華德學(xué)院電子與信息工程學(xué)院

“大數(shù)據(jù)”時(shí)代背景下計(jì)算機(jī)信息處理技術(shù)分析

方海諾
哈爾濱華德學(xué)院電子與信息工程學(xué)院

摘要：網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展加速了數(shù)據(jù)交流，信息爆炸迎來大數(shù)據(jù)存儲(chǔ)時(shí)代的到來，互聯(lián)網(wǎng)已成為當(dāng)下人們生活的重要組成部分。互聯(lián)網(wǎng)的大環(huán)境下，需要處理海量信息，給信息處理技術(shù)提出了更高的要求。本文從“大數(shù)據(jù)”時(shí)代的相關(guān)知識(shí)描述入手，詳細(xì)敘述了“大數(shù)據(jù)”時(shí)代背景下的計(jì)算機(jī)處理技術(shù)，為促進(jìn)“大數(shù)據(jù)”時(shí)代的信息處理效率提供理論參考。

關(guān)鍵詞：大數(shù)據(jù)；計(jì)算機(jī)；信息處理；技術(shù)分析

網(wǎng)絡(luò)時(shí)代的全覆蓋，讓世界變得更小，各領(lǐng)域的交流豐富了網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的內(nèi)容，給人們生活送去了方便，提升了人們的工作效率。當(dāng)然，信息量的激增也給網(wǎng)絡(luò)造成了巨大的壓力，如何處理龐大的數(shù)據(jù)信息成為計(jì)算機(jī)信息處理研究人員面臨的重要課題，因此，增加對(duì)“大數(shù)據(jù)”背景下的計(jì)算機(jī)處理技術(shù)的研究有重要意義。

一、“大數(shù)據(jù)”時(shí)代相關(guān)概述

1、“大數(shù)據(jù)”的定義及特點(diǎn)

“大數(shù)據(jù)”顧名思義，就是是網(wǎng)絡(luò)信息數(shù)據(jù)比較龐大，借助現(xiàn)有的信息處理技術(shù)很難實(shí)現(xiàn)短期的存儲(chǔ)和高效傳輸。數(shù)據(jù)信息總量還不具備統(tǒng)一的規(guī)定，通常來講信息總量達(dá)到10TB便可稱作大數(shù)據(jù)了。大數(shù)據(jù)具有數(shù)據(jù)量大，占用存儲(chǔ)空間多，增長(zhǎng)速度快等特點(diǎn)。從數(shù)量級(jí)的角度講，已從TB轉(zhuǎn)為ZB；從速度上講，大數(shù)據(jù)信息的實(shí)時(shí)性更強(qiáng)，速度要求更快，信息處理快速性要求也比較明顯。另外復(fù)查性也比較突出，主要是指重復(fù)處理的數(shù)據(jù)量比較大，需要有效的并發(fā)處理機(jī)制，信息處理技術(shù)要求較高；處理數(shù)據(jù)的種類比較多，處理信息的類型千差萬別，主要有文字、圖片信息、視頻信息和網(wǎng)頁格局信息等；數(shù)據(jù)格式方面也存在明顯的多樣性，由于信息處理語言不通，面向?qū)ο蟮某潭炔灰?，?jì)算機(jī)處理手段也不同，信息處理技術(shù)的要求更高。

云計(jì)算是對(duì)互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)的增加，使用和模式的改變，提供虛擬化的資源，是一種比喻的說法，新興互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的產(chǎn)生為大數(shù)據(jù)時(shí)代提供了全新的平臺(tái)，是計(jì)算機(jī)應(yīng)用行業(yè)的革命性變革，給廣大計(jì)算機(jī)用戶，企業(yè)單位和個(gè)體私營(yíng)企業(yè)之間交流帶來了便利，大數(shù)據(jù)的重要核心就是數(shù)據(jù)，普通的消費(fèi)者和一般的網(wǎng)民對(duì)大數(shù)據(jù)時(shí)代的到來略顯遲鈍，也沒有清晰的概念，給一些跨國(guó)企業(yè)和計(jì)算機(jī)應(yīng)用型技術(shù)人才在企業(yè)的經(jīng)營(yíng)管理和個(gè)人的發(fā)展上都帶來了機(jī)遇與挑戰(zhàn)。

2、“大數(shù)據(jù)”時(shí)代的機(jī)遇

隨著經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，對(duì)各行各業(yè)都產(chǎn)生了巨大的沖擊和影響，計(jì)算機(jī)行業(yè)首當(dāng)其沖，經(jīng)濟(jì)的發(fā)展刺激計(jì)算機(jī)行業(yè)不斷出現(xiàn)新產(chǎn)品和新技術(shù)，網(wǎng)絡(luò)的普及范圍逐年增高，也直接導(dǎo)致了在各個(gè)行業(yè)產(chǎn)生龐大的數(shù)據(jù)，如果不產(chǎn)生新的理念和算法，對(duì)如此龐大的數(shù)據(jù)的分析和整理，會(huì)消耗大量的人力物力，云計(jì)算技術(shù)的出現(xiàn)，達(dá)到每秒計(jì)算10萬億次以上，各個(gè)不同級(jí)別的用戶可根據(jù)個(gè)人的需求，直接接入數(shù)據(jù)中心，根據(jù)個(gè)人的要求進(jìn)行直接運(yùn)算。例如在企業(yè)的日常辦公中，大數(shù)據(jù)管理可以提升企業(yè)管理的精細(xì)化程度，提高個(gè)人和本部門的工作效率，在一定程度上減少了企業(yè)的龐大的材料的開支，提升了企業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)力；在高等院校，任課教師可更具不同的學(xué)生的需求、天賦、興趣愛好等方面進(jìn)行因材施教，集中優(yōu)勢(shì)資源進(jìn)行個(gè)性化教育，揚(yáng)長(zhǎng)避短；在商業(yè)方面，用于大數(shù)據(jù)就等于擁有了資源，可快速鎖定用戶的需求，并根據(jù)客戶喜歡瀏覽的商品，經(jīng)過分析計(jì)算出此顧客的愛好，以便能快速制定適合該客服的服務(wù)方案，加速產(chǎn)品的營(yíng)銷，快遞提高產(chǎn)品銷量，提高了利用率。現(xiàn)在世界各個(gè)國(guó)家都將未來大數(shù)據(jù)的研發(fā)提升到國(guó)家的戰(zhàn)略高度。

3、“大數(shù)據(jù)”時(shí)代帶給我們的挑戰(zhàn)

任何事物都具有兩面性，大數(shù)據(jù)給我們便捷生活體驗(yàn)的同時(shí)，對(duì)企事業(yè)管理、教育資源的整合等方面都產(chǎn)生了重要的影響，也給整個(gè)社會(huì)的發(fā)展帶來了全新的挑戰(zhàn)，可以說是機(jī)遇與挑戰(zhàn)并存。

1）首先龐大的數(shù)據(jù)給網(wǎng)絡(luò)傳輸、存儲(chǔ)空間、技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)資源的消耗都帶來了全新的挑戰(zhàn)，過去的寬帶從最開始電話上網(wǎng)，到2M、4M、到現(xiàn)在的12M光纖上網(wǎng)，是龐大的數(shù)據(jù)催生了行業(yè)的設(shè)備的改善，這是對(duì)硬件設(shè)施的要求；在軟件方面數(shù)據(jù)壓縮、存儲(chǔ)都需要根據(jù)形勢(shì)的發(fā)展提出應(yīng)對(duì)措施，以應(yīng)對(duì)大數(shù)據(jù)時(shí)代的到來。

2）大的數(shù)據(jù)時(shí)代的到來，上網(wǎng)客戶更看重的是數(shù)據(jù)的安全性問題，這對(duì)個(gè)人和企業(yè)都非常重要，數(shù)據(jù)流量加大，網(wǎng)絡(luò)游戲，在線聊天和互聯(lián)網(wǎng)購物等活動(dòng)日趨頻繁，這給一些黑客和投機(jī)分子有機(jī)可乘，使用大數(shù)據(jù)信息處理技術(shù)很方便和容易對(duì)企業(yè)和網(wǎng)絡(luò)購物的消費(fèi)者進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，非常容易獲得個(gè)人資料、銀行賬號(hào)和企業(yè)商業(yè)機(jī)密，因此，亟需加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)安全的法律法規(guī)實(shí)施，以應(yīng)對(duì)日新月異的互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的出現(xiàn)，個(gè)人也需要及時(shí)對(duì)個(gè)人計(jì)算機(jī)或者企業(yè)辦公用計(jì)算機(jī)進(jìn)行及時(shí)的維護(hù)，修復(fù)漏洞，設(shè)置安全防火墻，盡量做到不瀏覽不完全的網(wǎng)頁或者網(wǎng)站，對(duì)一些個(gè)人發(fā)布的信息，要時(shí)刻保持一顆警惕的心，不貪便宜就不會(huì)吃大虧。

3）隨著大數(shù)據(jù)時(shí)代的到來，對(duì)個(gè)人電腦和企業(yè)電腦的硬件設(shè)施提出了新的要求，以便能方便和快捷的處理海量的數(shù)據(jù)信息，同時(shí)，網(wǎng)絡(luò)傳輸速度也在逐漸加快，2G、3G、4G、5G時(shí)代的到來，提高了網(wǎng)絡(luò)的帶寬，以便能應(yīng)對(duì)龐大的數(shù)據(jù)流量。

4)如何選取對(duì)自己有用的數(shù)據(jù)是我們面對(duì)大數(shù)據(jù)時(shí)代到來的首要挑戰(zhàn)，必須要掌握從海量信息中篩選有用的信息，此項(xiàng)工作不僅信息量大，難度系數(shù)高，而且對(duì)電子計(jì)算機(jī)信息處理技術(shù)的要求也更高，因此，必須提升相應(yīng)的硬件水平。

二、“大數(shù)據(jù)”背景下的計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理技術(shù)分析

1、數(shù)據(jù)獲取、加工和傳輸

打開電腦，輸入一定的關(guān)鍵詞就能搜索到自己感興趣的信息，但是此類信息的發(fā)布之前，都需要對(duì)其進(jìn)行各種方式的處理，此項(xiàng)處理工作非常復(fù)雜，工作量巨大，必須要計(jì)算機(jī)使用信息處理技術(shù)才能完成，要對(duì)大數(shù)據(jù)的信息處理。首先要做的就是信息獲取，也就是要運(yùn)用合理的手段收集數(shù)據(jù)信息，可以設(shè)置實(shí)時(shí)監(jiān)控機(jī)制，并對(duì)具體需求做出信息存儲(chǔ)，對(duì)垃圾信息要進(jìn)行清楚處理，以保障處理軟件所處理的數(shù)據(jù)是有效的，也是提升軟件處理效率的重要點(diǎn)。其次是信息處理工作，也就是要結(jié)合客戶需求，對(duì)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行加工，如可以按學(xué)科分類，功能分類和性質(zhì)分類等，一方便用戶查閱和處理。最后是信息傳輸，信息傳輸是網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用的重要優(yōu)勢(shì)，是指需要將信息進(jìn)行加工處理，根據(jù)實(shí)際需求，將信息送達(dá)請(qǐng)求客戶的信息平臺(tái)上，實(shí)現(xiàn)信息的有效傳送。

2、信息儲(chǔ)存技術(shù)

“大數(shù)據(jù)”時(shí)代，數(shù)據(jù)信息存儲(chǔ)數(shù)量增速較快，信息實(shí)時(shí)更新速度也出現(xiàn)了空前的加快，提升信息存儲(chǔ)有利于控制“大數(shù)據(jù)”的安全，提升網(wǎng)絡(luò)信息處理效率。信息存儲(chǔ)主要是通過獲取技術(shù)獲得海量信息，再將信息按一定分類原則進(jìn)行分類處理，再將數(shù)據(jù)以一定的結(jié)構(gòu)存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)庫中，當(dāng)用戶請(qǐng)求獲得信息時(shí)，再經(jīng)過檢索技術(shù)將信息調(diào)取出來，合理的信息處理技術(shù)可以確保信息調(diào)用效率。信息大爆炸讓海量數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)得以實(shí)現(xiàn)，信息安全、完整性和穩(wěn)定性更好，信息存儲(chǔ)技術(shù)已成為大數(shù)據(jù)時(shí)代急需解決的問題，因此，要加大信息存儲(chǔ)技術(shù)的研究。

3、信息安全技術(shù)

隨著大量數(shù)據(jù)信息的出現(xiàn)，信息之間的關(guān)聯(lián)性非常強(qiáng)，如果某一個(gè)信息出現(xiàn)了問題，與之有關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)信息也會(huì)跟著出現(xiàn)問題。這種數(shù)據(jù)信息的管理不是單純建立在單一的數(shù)據(jù)信息上，而是對(duì)計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng)進(jìn)行統(tǒng)一安全管理。這種管理可以很好地提高計(jì)算機(jī)信息處理技術(shù)，有很大的發(fā)展機(jī)會(huì)。要加強(qiáng)信息安全體系建設(shè)，對(duì)安全管理人員加強(qiáng)技術(shù)培訓(xùn)，使管理人員在技術(shù)上和管理能力上都能適應(yīng)現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)信息管理體系，能夠使新的安全管理體系發(fā)揮最大的功能。

為了適應(yīng)“大數(shù)據(jù)”時(shí)代的信息安全特點(diǎn)，必須加快信息安全技術(shù)的發(fā)展，可以考慮從以下三個(gè)方面入手：（1）構(gòu)建計(jì)算機(jī)信息安全體系。加大培養(yǎng)計(jì)算機(jī)信息安全人才是構(gòu)建計(jì)算機(jī)信息安全體系的必要條件；（2）加快研發(fā)“大數(shù)據(jù)”信息安全技術(shù)產(chǎn)品。傳統(tǒng)的信息安全軟件等技術(shù)產(chǎn)品已經(jīng)不能滿足“大數(shù)據(jù)”時(shí)代的數(shù)據(jù)安全特點(diǎn)，因此必須加快研發(fā)可靠的數(shù)據(jù)安全技術(shù)產(chǎn)品；（3）提高對(duì)重點(diǎn)數(shù)據(jù)的檢測(cè)程度。由于“大數(shù)據(jù)”的信息量非常大，對(duì)每個(gè)數(shù)據(jù)進(jìn)行檢測(cè)明顯不現(xiàn)實(shí)，因此需要重點(diǎn)加強(qiáng)對(duì)重要數(shù)據(jù)的檢測(cè)。

4、大數(shù)據(jù)背景下計(jì)算機(jī)信息處理關(guān)鍵技術(shù)分析

1）DEEP WEB數(shù)據(jù)感知與獲取技術(shù)

它是利用網(wǎng)絡(luò)深層空間技術(shù)對(duì)網(wǎng)絡(luò)中的信息進(jìn)行抽取、分析和集成。主要利用信息數(shù)據(jù)的動(dòng)態(tài)變化、信息的規(guī)模、數(shù)據(jù)的分布式處理與訪問技術(shù)，對(duì)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和分析，實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的高質(zhì)量集成、抽取和整合。

2）分布式處理技術(shù)

分布式數(shù)據(jù)處理主要是由谷歌公司提出的GFS技術(shù)來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的分布式存儲(chǔ)和處理。它利用存儲(chǔ)列的概念，以列為單位對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)，具有數(shù)據(jù)壓縮快，循環(huán)利用效率高，采用行列混合是存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)，能夠快速加載海量數(shù)據(jù)和縮短數(shù)據(jù)查詢的時(shí)間，同時(shí)也能夠高效的利用磁盤空間。

3）數(shù)據(jù)高效索引

該技術(shù)是谷歌公司提出的BIGTABLE技術(shù)，目前主要集中在聚簇索引和互補(bǔ)式聚簇索引技術(shù)的研究。聚簇索引技術(shù)是按照索引順序技術(shù)對(duì)相應(yīng)的技術(shù)進(jìn)行處理，互補(bǔ)式聚簇索引主要采用多副本索引技術(shù)創(chuàng)建相互補(bǔ)充的數(shù)據(jù)建立數(shù)據(jù)索引表，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的優(yōu)化查詢。

4）基于內(nèi)容信息的數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)

基于內(nèi)容的數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)主要是依據(jù)網(wǎng)絡(luò)搜索技術(shù)和信息實(shí)體的關(guān)聯(lián)技術(shù)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析挖掘。例如網(wǎng)絡(luò)信息搜索的熱點(diǎn)排序?qū)W習(xí)算法主要針對(duì)媒體的信息量和信息數(shù)據(jù)的關(guān)注特點(diǎn)、短文本特征實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的搜索等，目前常見的學(xué)習(xí)算法有逐點(diǎn)，逐對(duì)和逐列等幾種算法。

5）分類和聚類分析技術(shù)

分類分析技術(shù)首先是對(duì)信息的數(shù)據(jù)點(diǎn)進(jìn)行歸類分析，然后通過綜合之后形成新的數(shù)據(jù)點(diǎn)之后，對(duì)數(shù)據(jù)點(diǎn)進(jìn)行明確的假設(shè)和客觀結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)，然后預(yù)測(cè)未來信息的發(fā)展。聚類分析技術(shù)主要是在沒有明確數(shù)據(jù)點(diǎn)的前提下，將數(shù)據(jù)集合分為若干個(gè)對(duì)象組，通過對(duì)對(duì)象組的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的綜合查詢。

6）關(guān)聯(lián)規(guī)則學(xué)習(xí)和機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)

關(guān)聯(lián)規(guī)則學(xué)習(xí)技術(shù)就是在復(fù)雜的數(shù)據(jù)處理過程中，通過排序、對(duì)比等方法尋找到數(shù)據(jù)之間的關(guān)聯(lián)規(guī)則，是指在數(shù)據(jù)處理的過程中，找到數(shù)據(jù)之間的關(guān)聯(lián)規(guī)則，進(jìn)而能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)重復(fù)數(shù)據(jù)的篩選。而機(jī)器學(xué)習(xí)主要研究計(jì)算機(jī)模擬人類學(xué)習(xí)的智能技術(shù)，對(duì)現(xiàn)有的信息知識(shí)體系進(jìn)行重新組織，它是人工智能的核心技術(shù)，在數(shù)據(jù)處理時(shí)，關(guān)聯(lián)規(guī)則和機(jī)器技術(shù)主要運(yùn)用在數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)中。

7）數(shù)據(jù)分析技術(shù)

數(shù)據(jù)分析技術(shù)在數(shù)據(jù)處理中應(yīng)用比較廣泛，它主要包括情感分析技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)分析技術(shù)、空間分析技術(shù)、數(shù)據(jù)時(shí)域序列分析技術(shù)以及數(shù)據(jù)回歸分析技術(shù)，該技術(shù)在大數(shù)據(jù)處理中具有十分重要作用，其中，情感分析技術(shù)采用對(duì)自然語言進(jìn)行編碼分析的技術(shù)，網(wǎng)絡(luò)分析技術(shù)就是基于網(wǎng)絡(luò)的特征對(duì)數(shù)據(jù)的特征進(jìn)行分析。

8）可視化技術(shù)

可視化技術(shù)主要功能是在對(duì)大數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理之后，能夠通過圖片、動(dòng)畫、圖表等方式表示出來，便于人們進(jìn)行溝通、交流與理解。例如Clustergram是可視化技術(shù)，它采用聚類分析技術(shù)，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，然后顯小數(shù)據(jù)集的個(gè)別成員是如何經(jīng)過數(shù)據(jù)處理后分配到大的信息集群中。

三、信息處理技術(shù)的發(fā)展方向

計(jì)算機(jī)硬件設(shè)施的客觀性，制約了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的快速發(fā)展，因此需要借助云計(jì)算網(wǎng)絡(luò)來提升數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)效率和運(yùn)算速度，這也是未來“大數(shù)據(jù)”時(shí)代處理技術(shù)發(fā)展的新方向。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展已開始走向分叉路口，硬件和網(wǎng)絡(luò)的分體已在某種程度上刺激了網(wǎng)絡(luò)的新發(fā)展，云計(jì)算向云計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展態(tài)勢(shì)明顯。區(qū)域性“大數(shù)據(jù)”的網(wǎng)絡(luò)與計(jì)算機(jī)構(gòu)成大型網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，彼此依賴性增強(qiáng)，計(jì)算機(jī)處理技術(shù)也由單一個(gè)體研究轉(zhuǎn)向系統(tǒng)性研究，通過“大數(shù)據(jù)”網(wǎng)絡(luò)可以實(shí)現(xiàn)多元合作性研究開發(fā)和專項(xiàng)個(gè)性開發(fā)。

“大數(shù)據(jù)”時(shí)代背景下的計(jì)算機(jī)處理技術(shù)發(fā)展速度也許會(huì)更快，應(yīng)用性更強(qiáng)，但也會(huì)存在信息安全問題，信息共享與信息安全本身就是一個(gè)矛盾體，要如何調(diào)配好兩者的關(guān)系，發(fā)揮各自的優(yōu)勢(shì)是未來大數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)需要注意和不斷探索的問題。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)對(duì)當(dāng)代人的生產(chǎn)生活產(chǎn)生著巨大的影響，相關(guān)計(jì)算機(jī)信息處理技術(shù)的研究和探索需要整個(gè)社會(huì)的共同努力，只有更加先進(jìn)的技術(shù)，才能使計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)更好地社會(huì)服務(wù)，才能切實(shí)推動(dòng)社會(huì)的進(jìn)步。

四、結(jié)語

大數(shù)據(jù)信息處理需求量越來越大，信息處理內(nèi)容豐富程度更強(qiáng)，最大限度的挖掘信息處理技術(shù)的能力，是提升大數(shù)據(jù)時(shí)代信息處理效率的關(guān)鍵。我國(guó)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)群體比較龐大，網(wǎng)絡(luò)服務(wù)人群比較寬泛、網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品樣式繁多和交互性信息交流頻率較快等現(xiàn)狀，要求計(jì)算機(jī)處理技術(shù)必須與之相匹配。大數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)處理優(yōu)化方法的采用，有效的提升了信息處理效率，另外，信息安全技術(shù)的采用必然會(huì)讓大數(shù)據(jù)時(shí)代背景下的計(jì)算機(jī)信息處理技術(shù)更上一層樓。

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