人工智能下的计算机信息技术

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人工智能下的计算机信息技术篇1

1人工智能在计算机信息技术中应用的优点

1.1对模糊信息的有效处理

信息处理是新时代人们工作及生活需要掌握的主要技能之一。在现代社会中，人们往往利用计算机信息技术来处理信息，以求全面掌握所需要的信息数据。而计算机信息技术在处理信息时往往采用各种复杂的算法，所处理的信息相对比较清晰，对较为模糊的信息相对无力[1]。随着时代的发展与进步，人们在工作和生活当中出现了越来越多的模糊信息，这些模糊信息只能依靠人类的思考能力进行解决。管理网络信息是一项复杂且繁重的工作，它需要工作人员对网络环境中所出现的各项信息进行检测和整合，以保证网络系统的正常运行。而在计算机信息技术中应用人工智能可以利用人工智能中的模糊逻辑运算对模糊信息进行处理，使计算机信息技术的信息处理效果更加的高效、精准、安全。人工智能技术可以模仿人类行政区域的管理模式，对计算机中的各种信息进行分级处理，提高计算机网络管理以及信息处理的效率。计算模糊事件的概率公式如下所示，其中x为连续型的随机变量，f（x）表示其概率密度，A则表示模糊事件。利用人工智能技术，工作人员可以对网络中存在的各种信息进行有效处理，将模糊信息与准确信息分别开来，对模糊信息进行模糊运算，留下准确性较高的信息，以此来提升网络系统的运行速度，帮助工作人员减轻网络信息管理工作的工作压力和工作负担，大大的提升了网络信息管理的有效性和快捷性。

1.2具有较强的计算学习能力及处理非线性的能力

在计算机网络系统当中，管理者所遇到的所有信息都是有一定价值的，一些看起来没有价值的信息在管理者对其进行分析和计算之后也会体现出它的相应价值。因此，管理者需要深层挖掘各种信息的实际价值，在使用时体现出信息的优势，掌握全面的底层信息并对其进行精准的解释。但是在实际的工作过程中，部分管理者在分析和计算信息数据时，往往较为片面和局限，使信息发挥不出自身的优势，而将人工智能应用于计算机信息技术当中能很好地解决这一问题。人工智能技术可以利用其强大的计算学习能力全面诠释底层信息，同时获取高层信息，并对计算机信息系统进行有效的管理。人工智能技术在网络安全管理中也起到很大的作用。在传统的网络管理模式中，管理者常常对遇到的非线性问题无能为力，由于用户行为的不可预测性以及网络负荷的多变性等计算机系统特性，导致工作人员无法避免出现非线性问题。人工智能技术拥有强大的处理非线性问题的能力，可以对网络安全实现有效的管理。非线性问题中的线性是指系统的简单性，但是在实际的生活和工作当中，计算机所使用的网络系统以及其处理的相应数据所呈现出的问题都较为复杂且多变，因此用户在使用计算机时往往会出现许多非线性问题。将这些问题放在现实生活中，人们可以以很简单的方式对其进行解决，但是计算机系统往往没有较高的非线性处理能力，因此对非线性问题无能为力。但是利用人工智能技术强大的非线性问题处理能力以及学习能力，计算机系统可以模拟人类的思考过程对相关问题进行完美的解决。

1.3节省网络管理成本

随着计算机信息技术的普及与推广，在网络管理工作中所需要的人力资源逐渐增多，投入的相关资金也在不断增长[2]。如果将人工智能技术应用于计算机信息技术之中，在人力资源方面的投入资金就可以相对减少，网络管理的成本也可以降低。人工智能可以利用模糊控制以及特有的高效率管理模式进行快速运算，并对网络进行有效的管理。同时，人工智能还可以控制流量以及相关的路由分配简单快捷的处理网络中的各种信息，减少网络管理成本。在传统的网络管理过程中，工作人员常常采用层次化管理模式，将网络管理人员分为上、中、下三个管理阶层，由高阶层的管理人员对低阶层管理人员的网络管理工作进行监管。这种管理模式极其考验管理者之间的协作能力，如果管理者与管理者之间在工作上的分歧较大，网络管理的工作效果将大打折扣。而人工智能可以很好地解决网络层次化管理中的管理人员关系问题，大大提高了网络管理的工作质量以及工作效率。在实际的网络管理过程中，工作人员常常需要高度集中注意力，以确保不放过任何一个可能会破坏网络系统正常运行的事件发生，在网络系统无法正常运行时，工作人员需要对整个网络系统进行排查，寻找到影响网络系统运行的问题所在，并对其进行及时的处理。这一过程中需要消耗网络管理工作人员大量的精力，而人工排查网络系统漏洞容易存在漏查的风险。利用人工智能技术则可以很好的解决这一现象，帮助网络管理工作人员又快速又精准的排查网络系统中的各项信息以及可能存在的相关问题。

2当代计算机信息技术中人工智能的应用

2.1在网络安全方面的应用

2.1.1入侵检测技术

随着科学家对于互联网信息共享的技术研究成功，研究人员已经将其有效的应用于各项工作生活当中，人们的生活变得越来越便捷，在办理证件或工作时可以直接在网络上调取相关信息进行操作。但是黑客及非法入侵人员也利用了这一先进的科学成果，对用户的计算机系统进行攻击，以此来窃取用户的相关计算机数据，破坏国家的网络健康安全环境。入侵检测技术是指通过对用户的行为、安全日志以及审计数据或其他网上信息进行操作，检测是否存在非法入侵行为的技术。如图1所示，为入侵检测技术的基本工作原理，它既可以快速、灵敏的检测入侵行为，又能及时向网络管理者提出应急反馈信息并对非法入侵行为进行准确的评估。利用入侵检测技术可以防止计算机系统内部信息泄露，对网络安全进行实时检测，在发现异常入侵行为后及时报告给相关管理者，督促管理者对网络安全系统进行修复。人工智能中的模糊识别系统与入侵检测技术相结合，可以在保证网络用户信息需求的同时提高对网络系统中非法入侵行为的检测效率，提升网络安全管理质量。人工智能中的入侵检测技术不仅能够对网络系统中的安全问题进行全面、动态的检测，还可以在检测之后出具详细、客观的检测报告，以帮助网络管理者有效了解网络安全系统的运行情况。当黑客及非法入侵人员对用户的计算机系统进行攻击时，人工智能技术可以很快察觉到黑客及非法入侵者的危险行为，并对其进行制止，之后上传给网络管理人员，以此来减少黑客及非法入侵人员对于用户系统的攻击，为用户提供健康的网络环境。

2.1.2计算机防毒技术

与黑客及非法入侵者的入侵行为不同病毒及木马等恶意程序对计算机系统的破坏更加没有目的性，用户及网络管理工作人员只能通过不断维护计算机的系统漏洞来防止恶意程序对于计算机系统的攻击行为，这一过程中需要消耗网络管理者及用户大量的精力且对于系统漏洞的维护和排查工作也容易出现失误。计算机防毒技术可以防范大部分针对缓冲区溢出漏洞的攻击，主要分为病毒预防技术、病毒检测技术以及病毒清除技术。使用计算机防毒技术可以有效提高计算机系统安全性，减少因漏洞而产生的计算机安全问题，并在问题发生早期就将其上报给网络管理者，有效避免了安全问题在计算机系统中的扩散。人工智能技术与计算机防毒技术相结合可以使计算机在运行过程中自动检测网络运行情况，保证系统的稳定运行[3]。在使用人工智能的计算机防毒技术的过程中，人工智能所体现的自动搜索、快速扫描和自动检测能力非常重要，而计算机防毒技术可以为技术更新提供技术支持，并抵御外来病毒以及其带来的相应风险。因此，人工智能与计算机防毒技术相结合可以有效加强病毒检测的科学性及合理性，提高用户计算机系统的安全。网络管理者利用人工智能技术及计算机防毒技术对计算机系统进行保护可以有效提升维护计算机系统漏洞的工作效率。在实际的使用过程中，人工智能所特有的学习能力及非线性处理能力可以有效的帮助用户及网络管理工作者处理各种计算机系统漏洞问题，并结合计算机防毒系统的病毒检测和清除技术对入侵到计算机系统中的恶意程序进行处理。

2.1.3云安全技术

云安全技术是指通过对大量用户端内软件行为的监督和检测，从中获取互联网中木马或恶意程序的最新信息，并进行自动的分析与处理，然后将分析所得的针对木马或恶意程序的解决方案分发到各个用户端的技术。传统的网络安全检测过程中，往往需要工作人员对网络系统中的恶意程序进行实时检测并人工上报，很容易出现漏查和上报速度过慢的问题。但是云安全技术的检测与上报过程都是自动化的，理论上来讲，从一个恶意程序开始攻击用户端到整个网络对其具备免疫和查杀能力仅需要几秒钟的时间。因此，云安全技术可以高效、精准的解决网络系统的安全问题。在黑客攻击用户端电脑时，云安全技术可以发挥自身优势大力抵抗黑客的入侵行为，加强对计算机的安全防护。利用云安全技术，用户可以拥有一个较为稳定和安全的网络环境，帮助网络系统消除系统中的病毒，减少用户端的网络危险及损失。

2.1.4防火墙技术

防火墙技术是指在内部网络与外部网络之间连接的桥梁，它可以对进出网络的数据进行保护和检测，有效防止恶意入侵，保护内部网络系统的安全，是最为常见的网络防护措施。它主要包括过滤防火墙、应用网关防火墙、服务防火墙以及监控防火墙四种类型，每一种类型都有自己独特的防护作用以及应用场景。防火墙需要计算机系统连接网络才能够正常使用，其在运行过程中主要遵循两个原则：第一，它会拒绝所有未经说明允许的命令。第二，它会允许所有未经说明拒绝的命令。这两项原则通俗上来讲是指在内部网络与外部网络传输信息数据的过程中，防火墙会严格遵循事先设置好的系统指令对信息数据进行检测和保护。利用防火墙技术，可以防止某一个网段在异常后通过传播影响到整个网络系统，有效确保了网络系统的整体运行的稳定性。在应用防火墙技术的过程中，工作人员需要不断加强技术管理，高度重视防火墙的设置和处理。工作人员可以将防火墙技术与人工智能技术有效结合起来，由于防火墙在工作时只遵循相应的运行原则对所进出网络系统的数据进行保护和检测，这一特点使防火墙技术在保护网络系统安全的工作当中具有一定的局限性。而人工智能技术的学习、推理及解释能力可以与防火墙技术很好的配合到一起，帮助用户对所进出网络系统的信息数据进行检测，以确保数据拦截及运输的有效性，提高防火墙技术控制信息数据在内部与外部网络之间传输的准确性，从而提高用户的计算机系统安全。

2.2人工智能与数据库技术相结合

随着现代科技的不断发展，大数据技术已经应用于人们各种各样的生活活动当中，大量的信息数据随之而来，对大数据技术的应用需求也变得十分迫切。因此，将人工智能技术与大数据技术相结合不仅可以推动计算机网络系统的发展，还可以促进大数据技术的应用与普及。人工智能与大数据技术相结合可以有效发挥其数据整合与交互共享的功能来解决各式各样的实际性问题。同时，人工智能技术还可以在保留传统数据库框架的结构特点的基础上创建新的数据库系统。在数据库技术中应用人工智能技术可以明确数据库的隐形逻辑关系以及应用程序的连锁反应关系，并创建相对应的语义网络环境，对数据库内信息数据与实体之间的需求关系进行客观的表述。人工智能技术所特有的非线性问题处理能力在与大数据技术结合的过程中，还可以有效为其筛选有用的准确性信息，并对模糊信息进行处理，以此来提升大数据技术处理信息数据的效率，帮助工作人员高效、准确的完成信息数据的处理工作。

作者:郭国智 李京 单位:湖南交通工程学院

人工智能下的计算机信息技术篇2

一、绪论

自20世纪50年代以来，人工智能技术日渐成熟，2018年，教育部发布《教育信息化2．0行动计划》明确要求完善课程方案和课程标准，使中小学信息技术课程能够充分适应信息化时代、智能化时代发展需要。人工智能技术在教育领域内的应用，引起了各方高度关注与重视。人工智能技术将会给信息技术课堂注入哪些新活力?智能化的信息技术课程体系建设又将面临着哪些问题?上述问题促使教育教学工作者不断进行反思。本文将围绕着这些问题进行初步探讨。

二、信息技术课程智能化的必要性

(一)变革教学方法，提升教学艺术

人工智能时代的信息技术课程设计中的教学目标更加侧重培养学生的核心素养与软技能。如果将硬技能定义为与特定的学习任务、领域、专业相关的技能，如计算机操作，具有外显和量化等特征，那软技能则是一种内隐的、常见的，能够迁移到所有职业与场合的能力，如人的发散性思维、辩证性思维、交往能力、表达能力、管理能力、意志力、受挫力、共情力、关切等。［1］迈入智能化时代，硬技能将逐日被智能机器及技术所取代，而软技能将在教学领域中或工作生活中大放光彩。在20世纪末，智能导学系统(In-telligenceTeachingSystem，ITS)就进入了教育教学研究领域的研究范围。智能导学系统是借助人工智能技术，让计算机扮演虚拟导师向学习者传授知识、提供学习指导的适应性学习支持系统。［2］随着人工智能技术的不断进步与发展，智能导学系统在教育领域中为学习者提供硬技能的智能辅导得到了极大提升。例如，借助信息技术智能系统，将人工智能技术嵌入学校机房电脑中，并通过互联网和大数据等技术实时追踪、搜集并处理数据。学生在机房学习的过程中，信息技术智能系统会自动判断学习者操作是否正误、基础知识的掌握等情况。通过大数据搜集与人工智能分析提出辅导建议，对于学习者的高频错误关键点给予提醒。信息技术智能系统可以使得教师摆脱重复的机械式劳动，更好地实现教学目标的转向(从关注学生基础技能操作转向关注学生的信息素养与能力的提升)，从而进一步地提升教学艺术。

(二)变革教学模式，优化课堂教学结构

当前，在人工智能技术支持下的移动学习将成为现实，教师知识权威角色受到挑战，以往传统的教师主导型教学模式也将退出历史舞台，以学生中心教师主导、人工智能辅助的教学模式将成为时代主流。在智能信息技术课堂上，教师可以随时上传学习视频、参考习题、案例实操文本等课内外资源。信息技术学科中的基础性实操知识由人工智能产品进行无固定场所、无固定时间、无固定地点的在线自主学习。教师则有更多的精力设计“灵性课程”，关注学生的创造性思维、批判性思维、沟通能力等软技能，深层次地与学生互动交流。此外，教育智能化时代，基于大数据、互联网、云计算等技术可以将知识呈现形式与场景融合，可以构建知识呈现的“增强现实场景”。比如，通过非侵入性脑机接口“模拟真实人类教师实现精准化、智能化地一对一教学”和“交互式情感感知调节”等，［3］使教学环境智能化，与学生产生更深层次的联结。也可以创新教学对象与教学者之间的多种形态的连接，比如异步或同步的教学方式;还可以创设多种情景的教学环境，比如现场实践、模拟实践、虚拟实践，现实场景等的相互交错切换;突破信息技术课堂教学中时空限制，使多环节、多情景、多方式、多模式教学模式自由切换成为可能。

(三)变革学习方式，强化学生自主学习能力

人工智能时代的来临也意味着学生学习私人定制化时代的到来。也就是说信息技术智能化的课程是根据学生的个体能力与水平制定个性化的学习内容、选择其适宜的学习方式、并给予精准及时反馈来激发学生的学习动机，从而达到强化学生自主学习能力的目的。智能化的教学有利于提高学生自主学习能力原因有二:其一，就学生本身而言，在智能化的教学情境之中，学生将感到相对封闭而不受他人评判在学习的过程中不具负担，并且在同人工智能机器沟通交流时，没有传统上面对教师沟通时的压力，更不会产生惧怕感和愧疚感。［4］课程智能化有助于减轻学生在学习过程中的学习负担。其二，就教学环境而言，智能化的教学环境的仿真性是传统课堂教学无可比拟的。今后的课堂教学情景可以借助虚拟现实教具来呈现“真实”的学习场景，由于“虚拟技术经过对现实世界的修补和强化，能仿真地、动态地、综合地、多维地虚拟现实，最终呈现出逼真度极高的立体世界”。由于虚拟技术设备在课堂上的使用可以使学生产生强烈的代入感，有利于学生对于直接知识的获取。

三、信息技术课程智能化存在问题的分析

(一)存在数字化胜任力滞后、“数字鸿沟”“智能鸿沟”等多重风险

通过对上海学生参加的PISA2012的结果进行研究调查中，发现虽然学生数字化阅读成绩和基于计算机的数学成绩评估总体优异，但数字化素养对该成果的贡献力度不足，数字化学习技能中的问题导向的浏览指标显著落后。［5］与发达国家相比较来说，我国中小学信息技术课程教育内容仍止步于“信息扫盲”阶段。近期开展的一次在全国初中、小学信息技术课程教学情况的调查，考察出存在学科核心素养不突出、课时安排不合理、教材内容严重滞后、教师教学水平参差不齐等问题。［6］同时，现如今“数字鸿沟”“智能鸿沟”等多重风险也不容乐观。“数字鸿沟”已经从互联网接入鸿沟演变为技能鸿沟和使用鸿沟，即数字优势群体与缺乏数字化生存技能的弱势群体之间的鸿沟。在信息技术课堂上，发达地区会重视学生个体以及他们身边的媒介实践、媒介格局和数字环境的变迁，对新媒介、新思想、数字素养培育极为敏锐，从而形成“智能鸿沟”。多重“鸿沟”的出现将会加剧区域间的差异。

(二)教师角色定位转变不及时

当前人工智能教育应用对传统信息技术课堂中教师的角色定位提出了挑战，具体有以下几方面:第一，传统教学中信息技术教学媒介以投影仪、计算机为主，而进入人工智能时代，教学中教师则需要参悟人工智能技术，将人工智能教学助手与信息技术课程教学完美融合。教师由知识的传授者转变为技术的学习者。第二，传统教学中教师的机械性教学任务繁多，信息技术教师教学设计水平参差不齐，大多依旧停留在“信息扫盲”教师阶段。教师在教学设计过程中仍然将教学中心环节侧重于学生硬技能的掌握情况忽视提升学生的软技能。第三，从教学技巧方面来说传统教学中教师是以知识传授为中心，智能化时代的教学形态应转变为在大数据支持下进行个性化精准教学。传统课堂教学中教师并不能为学生进行“私人化定制”的课程。此外，教师教学思维转变不及时、学校内未能给教师提供相应的智能化教学培训等原因都可影响到信息技术课程智能化进程。

(三)智能师资队伍建设不完善

第一，智能师资聘用渠道有限，信息技术智能师资水平参差不齐。培养信息技术智能师资机构不足，大多师范院校中的信息技术师范生课程设置较为单一，课程以计算机知识为主，欠缺人工智能课程元素。但人工智能专业学生又由于国家政策与企业的大量需求而供不应求，导致院校内难以招聘到合适的双师型AI人才。第二，智能师资培养体系过于单一。需求分析手段过于传统，方案设置针对性不强，培养模式单一，对象性思维严重，偏离教学技能，教师多样化、个性化发展难以满足。［7］我国目前的信息技术智能师资距离理想目标还有一定的差距。第三，智能师资管理机制缺乏活力。目前我国信息技术学科组织拘泥于自身“责任田”中，学科在智能化发展的过程中面临各种问题。国内教授信息技术课程的教师在学校内没有建设一支自我组织、自我管理、自我监测的教研小组，对外不能够及时做到“校校通”(学校与学校、区域与区域内的信息技术教师对智能化教学资源进行共享)。

四、建设智能化信息技术课程必须处理好的几个问题

(一)把握好人工智能技术在信息技术课中扮演角色问题

由于人工智能教育产业的飞速发展使得目前教育进入了“唯技术论”时期，教育对技术的依赖也愈来愈深;在教育产品方面研发依旧偏向技术，产品同质化现象严重，能够生产出优质的教育内容少之又少。而处在教学活动中的教师与学生双方应是充满“人情味”十足的交互。但不幸的是，基于当前在教育领域中所存在的研究来看，人工智能依旧处于弱人工智能发展阶段，仍侧重于监测学生的认知能力对学生的情感、价值观以及人格的全面发展形成较大壁垒，不能够帮助学生提升信息素养。我们原本意义上的“人工智能+教育”是寄希望于人工智能技术帮助我们提供更为精准的个性化教学方案以此来辅助教师更好地开展教学工作，但现在看来似乎离这个目标尚有很大发展空间。在信息技术智能化的课堂中教师要明确把握技术、教师与学生的地位，时刻在心中询问自己以谁为中心?以谁为主导?以谁为辅助手段?使技术为教育教学所用，而非将教育教学依附于技术手段之下。因此，弱人工智能时代则对信息技术教师提出了新的要求:要利用技术手段做好改革教育实践的先锋者。在信息技术智能化的课堂中，教师要充分使用新技术从封闭的教学方式走向开放的教学形态。

(二)把握好建设信息技术课程智能化的完整课程体系问题

在信息技术课程教学智能化的课程体系建设中，课程设计、课程实施与课程评价各方具有不同的功能与作用，加强其相互协作、创新、赋能，对建设智能化信息技术课程具有重要意义。首先，注意在课程设计侧重智能化发展。第一，关于课程设计。课程目标应以《新课标》的课程目标为准，在课程目标的设计上注重培养学生的信息意识、计算思维、数字化学习与创新、信息社会责任共同构成的核心素养。第二，关于课程内容。在课程内容上应按照知识的难易程度螺旋式上升安排教学，同时应注重使课程内容多样化。第三，关于教材当前我国信息技术教材内容普遍侧重于技术的体验、简单的技术原理、图表函数和编程。教材更新迭代速度较慢，不能够较好地与时代发展适配。应鼓励和引导各校开发校本课程，充分适应智能化时代的信息技术课程内容。促使信息技术课程在新时代中迸发活力生机。其次，课程实施过程将智能化贯穿其中。第一，学校要提供技术支撑，营造智能化的学习氛围。学校拥有相对完善的软硬件设施(例如人工智能教学平台以及相应的教学设备)是构建人工智能信息化院校的必要支撑。第二，在教学过程中避免存在人工智能道德伦理问题。由于当前在AI领域内的发展缺少相关法律制度规范对其进行规范和引导，在教育领域内海量的教学数据可能会被进行盗窃使用，侵犯了教学工作者与学习者的隐私，教师在信息技术课程教学过程中应做好数据保护工作，将数据泄露和滥用的可能性降至最低。最后，利用人工智能技术改善课程评价体系。传统的课程评价重结果轻过程、重“技”轻“能”。但迈入人工智能时代，这一局面将被扭转。在信息技术教学过程中，我们可以借助人工智能这一技术对学生进行嵌入式评价，使学生在学习的过程中及时得到反馈，纠正错误，转变学习策略。使人工智能技术能够准确地评估教学情境。

(三)把握好教师在建设信息技术课程智能化中扮演角色的问题

智能时代中的师生二元主体关系即将被打破，重新形成教师———学生———机器的三元主体关系。［8］教育是一个有机整体，就意味着在信息技术课程教育教学过程中教师教授学生知识的同时也应关注学生的生命成长。在人工智能技术的辅助下，教师机械式、重复式的教学工作压力得到了极大减轻，使教师为学生提供知识服务具有了可能性。首先，教师要了解到每一位学生学习需求，尊重学生的个性，充分发掘所有人的潜能。在传统教学中，这一要求是无法实现的，但当“人师”与“机师”协力合作时，教学“私人化定制”则变为了可能。进入人工智能时代，“机师”可以通过分析学生的学习数据包括学习者的认知水平、情感态度、学习习惯、学习轨迹等数据形成学生的认知图谱自动生成可供“人师”参考的智能学习策略。“人师”则侧重于情感态度、价值观方面的教学目标，将“人情味”注入智能化的信息技术课程中。

作者:岳靓丽 单位:陕西科技大学教育学院

人工智能下的计算机信息技术篇3

0引言

近年来，人工智能的发展给计算机信息技术带来了极大的技术支持，计算机信息技术的应用与发展，有效实现了信息的大量、高效交换，不仅能够拉近人们之间的沟通距离，同时也为社会各行业的生产与发展创造了有利条件。在信息技术及人工智能的引领下，计算机信息处理技术也在不断革新，而采集数据、储存数据以及传播数据的稳定性等相关问题随之突显。因此，通过对以上基础问题的分析和研究，有利于推动计算机信息技术的发展和进步。

1计算机信息技术的主要种类

1.1人工智能

人工智能简称为AI技术，属于计算机科学的一项分支，由语音识别、BP神经网络、专家智库等多项外围技术组成，具备强大的信息处理和自学习能力，模拟人类思维方式自主解决较为复杂的逻辑问题，替代人工完成大量基础性任务和一部分复杂任务。人工智能技术自问世伊始，便在智能搜索、数据挖掘处理、车辆驾驶、工程绘图、工业生产等诸多领域中得到应用推广［1］。例如，在工业生产领域，人工智能被视为实现工业4.0目标和工业智造目标的关键，可以持续感知现场环境来调整生产方案，向生产设备下达正确的控制指令，以及在出现故障时开展故障自诊断操作，确定故障类型、成因与造成损失，采取切断故障与非故障部分连接等处理措施。

1.2大数据

在信息时代背景下，随着计算机信息技术应用领域的持续拓展，在社会发展期间持续产生海量数据信息，数据产生总量呈现逐年稳步增加态势。根据我国通信院大数据白皮书预测，预计到2035年，全球数据的产生量将高达2412ZB。与此同时，大数据技术有着极为优越的数据采集、运算处理能力，大数据平台基于程序运行准则，持续采集与设定目标有关的内部数据、外部数据，从庞大数据流中提取高价值信息和筛除重复、失真信息，进行关联性分析、分类整理、运算处理等一系列操作，帮助用户掌握远超自身能力极限的庞大数据，进而取得提高决策科学性、短时间处理海量数据、数据价值深度挖掘等多重作用［2］。例如，梅西百货公司应用大数据技术开展市场调研工作，根据数据处理结果来设定、实时调节商品售价。

1.3物联网

物联网技术由射频识别、信息传感、GPS定位、激光扫描等多项外围技术组成，在物联网平台中接入大量终端设备，由用户远程向终端设备下达控制指令，终端设备持续向平台反馈信息数据，具备强大的逻辑分析、环境感知能力，从而构建起一个物与物、人与物泛在连接的网络体系。例如，沃尔玛公司作为一家大型连锁百货企业，近年来引进RFID射频识别技术，搭建涵盖全球范围内下属联锁百货商店的物联网平台，在所售卖商品上设置应答器，可在阅读器扫描应答器时，获取商品售价、编码、进货日期等信息。基于此项技术，沃尔玛公司推出自助结账服务，由消费者使用自助结账机，在感应区逐项扫描各项商品的条码，由结账机统计商品金额，在系统界面上输入支付卡信息或插入现金，即可完成商品结账操作，沃尔玛公司因此每年可节省超过80亿美元的劳动力成本。

1.4云技术

云技术是一项对软硬件设施与网络资源实施统一管理，并具备数据计算、存储、共享等多项功能的技术手段。现阶段，常用的云技术分为云计算、云存储两种。其中，云计算技术采取分布式算法，将用户提交的复杂计算任务拆分为若干子程序，将子程序分配至多部服务器处理，再将服务器处理结果进行合并整理，将结果反馈给用户。如此，用户可以摆脱硬件设备性能对数据处理速度、系统运行效率造成的限制，在短时间内完成庞大数据量与复杂任务的运算处理任务。而云存储技术本质上属于在线存储模式，取代了一部分物理数据库的职能，用户可将系统运行期间产生、收集的海量数据提交至云服务商托管的虚拟服务器进行存储，用户访问云平台执行数据查阅、下载、传输、在线编辑等操作，以缓解本地数据库存储矛盾。

2计算机信息技术的未来发展方向

2.1保障系统安全

在计算机网络运行期间，存在诸多安全隐患，软硬件设施资源受到人为有害因素的威胁，偶尔出现计算机病毒入侵、用户隐私信息泄露、企业商业信息失窃、系统瘫痪运行、信息文件损毁等问题，造成严重的经济损失［3］。例如，在2013年，因合作公司网站升级操作失误，导致中国人寿合作网站上泄露80万分意外险保单信息，包括投保人的购买险种、身份证号、联系方式等，由此引发了一系列问题。与此同时，在早期计算机信息技术体系中，有关网络安全方面的技术种类较少，以防火墙技术为主，实际防护效果并不理想，信息泄密等网络安全问题时有出现。因此需要以保障计算机系统安全作为计算机信息技术的主要发展方向，相关机构单位需要大力研发与网络安全防护相关的信息技术。近年来，陆续推出多项数据信息加密、黑客入侵检测、病毒防范、用户身份识别等新型技术，取得显著应用成果。例如，在数据加密方面，推出一项混合型数据传输加密技术，综合采取XXTEA，ECC等多项加密算法，在客户端与服务端建立数据通道，由ECC算法生成一对密钥，公钥向外公示，由客户端向服务端提交通道建立申请，使用密钥将明文转换为密文，将密文发送至服务端，再使用私钥将密文转换为明文，并对客户端加以认证，待认证通过后随机生成XXTEA密钥，由密钥与申请信息共同组成应答信息，使用ECC算法加密，由客户端解密密文，核实申请信息与反馈信息中的附件码及XXTEA密钥是否相同。而在用户身份认证方面，推出生物认证技术，由计算机或其他终端设备搭载的摄像头，采集用户生物信息，如面部特征信息、指纹、视网膜、虹膜等，将所采集到的生物特征信息提交至数据库进行对比，从而确定用户身份，向用户提供与等级匹配的操作权限，禁止未知身份用户访问计算机系统，以此来替代传统的IC卡认证和账户密码认证技术。

2.2微型化

在计算机信息技术发展期间，随着大规模集成电路技术的完善，终端设备的体积持续缩小，陆续推出笔记本计算机、便携式计算机等新型产品，便于用户携带，计算机设备的生产成本、资源耗用量、运行能耗也有所降低。然而，计算机设备体积仍存在进一步缩小的空间，且现有微型计算机产品的使用性能相对较低，用户难以在微型计算机上处理过于复杂的任务［4］。针对这一问题，需要持续推动计算机信息技术的微型化发展，以完善纳米技术、虚拟桌面技术作为突破点。其中，纳米技术是使用单个原子或分子来制造物质的一项技术手段，突破集成限制，可以制造体积更小的芯片，同步强化计算机产品性能与缩小产品体积。现阶段，手机芯片已发展至5纳米等级，硅晶芯片发展至2纳米等级。而虚拟桌面技术是在虚拟主机上同时运行海量程序与多个操作系统，由远端服务器通过镜像方式完成信息存储任务，用户在终端设备上直接访问虚拟机与桌面操作系统，在满足用户使用需求的前提下，放宽了对计算及终端设备的性能要求，通过降低产品性能的方式来缩小产品体积。

2.3人机交互

近年来，为改善用户使用体验，多家研究机构与企业纷纷对人机交互课题开展研究，使用特定对话语言强化用户、计算机系统间的联系，更为高效地完成信息交换任务，为用户提供适合自身习惯的操作方式及使用风格。为实现这一目的，需要应用指纹识别、压力触感、眼动跟踪等新型技术手段。例如，当前部分手机厂商推出语音助手，增设语音唤醒功能，用户在执行复杂操作、无法手动操纵设备时，通过特定口语指令来召唤手机助手，向助手提出问题或下达指令，自动开启指定软件程序或是解答问题。同时，苹果公司陆续推出多款可穿戴设备，包括AirPods系列耳机、Watch系列手表、iPod系统产品等，保持各类可穿戴产品与手机、掌上电脑、笔记本电脑等移动终端设备的连接，用户可以下达交互式操作指令，通过终端设备联动控制其他可穿戴设备。

3计算机信息技术的主要应用领域

3.1办公自动化

在办公自动化领域，依托计算机信息技术，搭建信息化操作系统，工作人员在信息系统上办理各项业务，包括图表生成、数据统计、文件审批、流程批复、文档管理、信息收集等，还可以召开视频会议和音频会议，更为准确、直观的下达工作任务和反馈成果，极大地简化了办公流程，工作效率得到明显提升。例如，在业务审批方面，无需携带相关纸质资料频繁往来各科室或政府职能部门办理手续。在档案管理方面，以数字档案取代传统的纸质档案，将所采集到的数据信息、提交报告根据属性状态及种类存储至对应的数据库中，在档案管理系统中开发检索、自动备份、文档自动归类等使用功能，以此来提高管理水平和服务质量，用户可以快速查阅相关资料信息。

3.2智能交通

在智能交通领域，综合运用人工智能、自动控制、信息传感、GPS定位等多项技术手段，构建智能交通系统，由系统自动采集并处理与道路交通有关的各类信息，包括车流量、人流量、车辆行驶速度等，对比实时采集数据和预设控制值，在二者偏差超标时，发送报警信号，或是将问题反馈至交通管理部门［5］。同时，用户还可以访问智能交通系统，在系统上办理各项业务以及查询相关信息。例如，在交通违章管理方面，由智能交通系统对道路上驶经车辆的行驶速度进行测速，在测量值超过该路段限定速度时，控制摄像头拍摄对应车辆的车牌信息，将信息提交至交管部门处理。而在摄像头、传感器等终端设施感知到周边道路出现车辆追尾等交通事故时，自动发送报警信号，向周边路段车辆发布路况信息。在停车管理方面，由智能交通系统持续收集辐射范围内车辆的三维空间坐标，统计停车位使用状态与空闲数量。驾驶员在停车时，直接访问智能交通系统查询周边空闲停车位即可，由系统向其分配停车位与规划行驶路线，提供停车位预约、在线缴费等服务，以此来改善驾驶员出行体验，避免在找寻停车位期间造成交通拥堵问题，也可以减少违规停车的问题。

3.3环境保护

在环境保护领域，计算机信息技术可以替代人工完成大量的操作任务，减少实际工作量，实现信息远程通信。例如，在环境检测工程中，我国陆续建设多个环境自动监测站，配置传感器等终端监测装置，由信息系统控制终端设备持续采集与环境有关的现场监测数据，如水质组分、水流量、空气成分、CO2浓度等，持续将监测数据发送至上级监测平台，在监测到环境状况明显变化、污染程度恶化时发送报警信号，帮助监测人员远程掌握生态环境情况，实现“少人值守”甚至“无人值守”的目标。

3.4教育领域

在教育领域，计算机信息技术是实现智慧教育的关键，使教育教学活动具备数字化、智能化、网络化特征，教学质量及效率得到明显改善。例如，在教育资源共享方面，由各地教育部牵头组织建立多个层级的教育云平台，各地学校与教师团队将工作成果、总结经验、自制多媒体教学课件上传至云平台共享，相互探讨教学方针，教师从平台上观摩其他地区教学课堂来积累经验，也可以从平台下载优质教学课件。而在教学课堂建设方面，依托智慧教育系统和多媒体设备，教师提前制作微课视频，以可视化形式呈现教学内容，激发学生学习兴趣，调动学习主观能动性，学生也可以利用闲暇时间访问教育系统进行学习。

3.5智能建筑

在智能建筑领域，对自动控制、人工智能等计算机信息技术的应用，可以为业主提供更为人性化、优质化的服务，有利于营造健康、舒适、便捷的空间环境，这也是满足个性化居住需求的关键。例如，在建筑节能方面，依托计算机信息技术搭建楼宇自控系统，在建筑内部安装若干种类的传感器，持续采集室内环境温度、空气质量、环境照度等参数，形成模拟量闭环控制体系，对比实时监测值与额定值，在二者偏差超限时下达相应控制指令，如在室内环境照度不足时开启更多的照明灯具、调节照明系统运行负荷，在室内空气质量不佳时开启风机、持续排出室内浑浊空气并送入室外新鲜空气，根据室内环境的变化来调整照明、暖通、空调通风等建筑系统的运行状态，以此起到节能作用。在智能家居方面，应用综合布线、智能云端控制等技术手段，在室内空间摆放大量具备一定自动化、智能化程度的家居设备，用户在终端设备上访问智能家居系统，可以远程掌握室内环境情况，控制家居设备，如提前开启热水器、远程关闭煤气阀、调节灯光与切换照明模式。

4结语

综上所述，在计算机信息技术体系日趋完善的同时，也对技术水准、应用效果提出了更高的要求。企业单位与研究机构都需要对计算机信息技术予以重视，明确技术种类及应用价值，在智能建筑、办公自动化、环境保护等领域中落地应用相关技术，持续推动计算机信息技术的安全化、微型化、人机交互化发展。

作者:刘尚儒单位:兰州资源环境职业技术大学