计算机应用的现状与未来发展趋势

　摘要

计算机技术在生活中的应用随处可见，人们的生活已经越来越离不开计算机技术的使用，小到人们的吃穿用行，大到国家的科技发展，计算机的应用无处不在。计算机无疑是最伟大的发明之一，随着时代的发展，计算机的应用范围也越来越广，涵盖了工业、农业、商业、服务业等社会各个行业，从小的方面推动着各行各业的发展，从整体上推动着国家经济的持续繁荣。本文主要探究目前计算机应用的状况及未来计算机的发展趋势，首先阐述了相关的基本概念，计算机的发展历程、发展特点等等，其次从教育、工业、医学和通信四个范围论述计算机在相应的领域上的应用，并指出目前计算机存在的问题，最后分析计算机在未来的发展趋势，旨在促进计算机技术可以更加便捷地服务于社会。

　关键词：计算机；技术；应用；发展

　　前言

计算机技术对人们的生活影响深远，是引领社会不断向前发展以及引起社会变革的重要手段。计算机技术对普通民众而言，可以提高人们的生活效率，增进人们的联系;对于企业而言，可以促使企业更快地获取外界信息，提高在市场中的竞争力;对于国家而言，计算机技术引领科技的发展，促使国家在经济、政治、文化、军事实力上的提升，提高国际竞争力。因此，研究计算机技术的现状及发展趋势具有重要意义。我国在赶上第三次科技革命浪潮之后，计算机技术也在不断革新，人工智能技术、航天技术、深海研究技术等等都取得了卓越的成效，研究计算机的应用现状及未来的发展趋势，从理论意义上有利于补充相关的计算机应用知识，为其他学者在研究此课题时，提供更多的思考路径，从现实意义上来说，可以让更多的人了解计算机技术对社会的改变，相关的问题也能引起更多人的思考，未来的发展趋势也可以说是对未来的期望，在发展的过程中不断寻找出一种更符合时代发展要求的计算机应用模式。故本文采用文献分析法，研究国内外关于计算机应用的相关文献，利用相关的数据建立图表，分析其发展现状、发展趋势，以计算机的应用为研究对象，探讨其基本概况、应用领域等等，预测其发展趋势，旨在促进计算机的应用更加健康地发展。

　第1章计算机发展概念介绍

　　1.1概念界定

1.1.1计算机

计算机指的是具有独立运算能力、记忆储存功能的一种高速运算的机器，它的种类很多，大到国家技术发展需要的超级计算机、量子计算机等，小到日常生活中的台式计算机、笔记本计算机等，我们常说的计算机就是微型计算机。

1.1.2计算机技术

计算机技术指的是计算机应用中所具备的技术方法、技术手段等等，在不同的领域采用不同的算法、程序，从而辅助或是主导各行各业的发展。计算机技术的应用范围极广，生活中处处都有计算机技术的身影。

　1.2计算机的分类

1.2.1数字计算机

所有数据均由数字计算机处理。数的数量由不连续的”O”和”1″组成，基本操作部分为数字逻辑电路。

1.2.2模拟计算机

也称为仿真计算机，仿真计算结果表明，该电路由运算放大器、微分器和积分器组成，其中微分器是模拟量，运算放大器是温度、电压、速度。

1.2.3混合计算机

混频机数字模拟混频机是将上述两种计算机的优点综合起来设计的一种计算机，所处理的数据既可以是数字量，也可以是模拟量，但其结构复杂，设计难度大，应用范围不大。

第2章计算机应用的领域

　　2.1教育领域的应用

计算机技术在教育领域中的作用占比越来越大，其中的虚拟现实技术在游戏领域、电影领域内应用广泛，但是在教学中应用较少，故本文主要探讨虚拟现实技术在美术教学和地理教学中的应用。

2.1.1.1在美术鉴赏课程中应用虚拟现实技术

它通过计算机生成模拟虚拟世界，形成三维互动的虚拟空间，为学生提供一个具有审美体验的虚拟世界，使学生沉浸于一个欣赏环境中，获得鉴赏信息并可享受到相应的行为交互，同时还可以改变单一的美术鉴赏课堂，吸引学生的注意，激发学习兴趣，增强美术鉴赏的体验感，数字化的教学方式也大大提高了美术鉴赏课程的教学效果，从而提高了学习效率。它将改变教学过程单一、形式化的现状，丰富的信息化媒体和全球化的教学资源为鉴赏活动提供了更多的可能性，最大限度地实现以学生为主体的美术教育，满足学生的个性化审美需要，实现学生的自主鉴赏，使学生在教学平台上可以自由选择鉴赏作品，甚至选择鉴赏的内容、角度、时间等。这一欣赏方式不仅可用于课堂，同时也打破了传统的学校教育模式，教学场所不再局限于教室，拓宽了课外学习时间，学生甚至可以在家享受与学校教育同等水平的在线教育。

2.1.1.2地理课程中虚拟现实技术的应用

在技术层面上，虚拟现实技术为高中地理问题探究学习提供了有力的支持，以其强大的全景展示功能和虚拟互动功能，使困扰学生、使其困惑的地理学科问题，不再抽象难懂、令人费解，学生通过直观、沉浸性的方式，观察、操作虚拟现实地理学科的软件和工具，可以更好地阐明地理问题，思考地理问题，剖析地理问题，进而使地理问题迎刃而解，达到解惑的目的。

　2.2在工业领域的应用

计算机技术在工业领域的发展也不容小觑，上一节探讨了虚拟技术在教育教学领域的应用，在工业领域，虚拟技术同样发挥着重要的作用，如虚拟现实技术。

2.2.1虚拟现实技术的工厂中的应用

它是利用系统模型，以计算机为工具，根据相似性原理，结合信息技术及相关领域的专业技术，对现实或想象对象进行实验和研究的一种综合性技术。在工业设计中，可以预先建立一个虚拟的三维模型，比如在工厂规划中可以建立一个工厂，用虚拟技术来模拟布局，甚至生产过程都可以用虚拟技术来模拟，帮助技术人员完成图纸、生产线等，这种集论证、开发、生产、使用和后期维护过程为一体的等比例的模拟模型，可以减少试验材料的浪费，降低产品成本，缩短开发周期，提高资金使用效率。

2.2.2虚拟现实技术在工业机器人中的应用

另外，虚拟现实技术在工业机器人方面也起到了重要作用，它为工业机器人的编程、监测和协作提供了新的途径，而且，像工厂设计一样，虚拟现实技术可以让用户在应用机器人装置前对其进行可视化，并帮助用户在机器人安装前规划其移动路线。通过虚拟演示，用户可以直接在虚拟现实中编程，将动作轨迹输入到虚拟现实中，他们也可以将自己的视角转换成机器人的视角，并从环境传感器导入数据，以帮助完成编程任务。

2.2.3虚拟现实技术在工业培训中的应用

计算机所提供的虚拟现实技术，在工业培训当中能够有新的开机培训，质量很多，有技巧性的实际操作功能不能够通过手把手的方式来进行培训，但是可以通过虚拟现实技术来为员工以及工作人员提供相应的培训，举例来讲，很多高精尖的技术工厂都会通过虚拟信息技术来让机器人来实现相关的装配作业的操作，在装备操作过程当中，机器人以及虚拟实现式技术能够实现更加精细的步骤分解可以避免操作人员受到损害，在过去的几年里，很多互联网企业也开始加强对虚拟现实技术在工业培训当中的应用，比如惠普公司在制作计算机的时候，也会采用虚拟现实技术来培训工作人员和相关制作工艺。

简言之，计算机技术在现代经济社会中已十分普及，在工业领域中广泛应用，可有效提高工业技术应用水平，促进产业融合，提升我国工业制造企业的核心竞争力，使之朝着智能制造方向稳步发展。

　2.3在医学领域的应用

近几年来，医学影像技术以史无前例的势头得到了迅速发展，影像设备越来越受到各科室医生的重视，全球内日产生的医学影像数据量也空前增加。计算机辅助诊断系统(CAD)的问世，为解决上述问题提供了一个契机，其核心思想是通过医学影像分析、影像学和人工智能等多种手段，结合计算机的分析和计算能力，建立特定疾病诊断的数学模型。

作为一种理想的计算机辅助诊断系统，其诊断性能甚至要好于有经验的放射医师。所以，在放射医学专业人才的培养速度还赶不上需求增长的今天，研究计算机辅助诊断系统就显得尤为重要，一个完整的计算机辅助诊断系统通常涉及多个任务步骤。研究人员根据每一步的阶段性目标，将每一步涉及的任务大致分为”医学影像处理类任务”和”医学影像识别类任务”，通过具体流程，依次完成每一步任务中的部分或全部步骤，并级联每一步的输入输出，计算机辅助诊断系统可准确、高效地智能解读医学影像，有效地为医生提供可靠的”二次诊断意见”，在原始影像中发现可疑病灶并鉴别其类型，大大减少了放射医师人工看片的工作量和难度，提高了医务人员看片的准确性和效率。近几年来，人工智能技术蓬勃发展，它已成为医学影像领域热门的实现工具，被广泛应用于计算机辅助诊断系统的各个环节。目前，人工智能技术已在医学图像分割、医学图像融合、医学图像压缩、医学图像重建和医学图像配准等众多医学图像分析领域取得了良好的实际应用效果。

另外，人工智能方法和计算机辅助诊断系统的结合，使脑部成像分析，糖网筛选，病变勾画，器官三维成像，骨龄检测，以及直肠癌，宫颈癌，皮肤癌，食管癌，心脏和眼科疾病等不同的医学影像领域大放异彩。可视化计算机在医学领域显示出强大的生命力。

2.4在通信领域的应用

伴随着计算机通讯技术的不断发展，不断给我们的工作、学习和生活带来便利，网络虚拟化技术在通信领域也大放光彩，本节主要分析在虚拟网在应对灾难风险上的应用。

通过对计算、存储和带宽资源进行抽象、聚合和分配，网络虚拟化技术使得不同的因特网业务提供者能够灵活地共享底层物理网络的资源，从而实现了众多基于虚拟网的广泛部署。随着因特网的超高速发展，通信网络产业因大规模灾难而遭受的损失将会更大。虚拟网络的生存能力可以分为对虚拟网络体系结构的抵抗和对虚拟网络业务的抵抗。前一种方法主要通过重构和重新映射虚拟节点和虚拟链路来实现，后一种方法通常是通过虚拟机的在线迁移来实现。具体而言，在大规模灾难风险模型下，风险区域内的物理网络组件以一定概率损坏，并利用虚拟机迁移技术将灾难区域内的虚拟网撤出，以保证风险区域内虚拟网业务的生存，从而有效地改善虚拟网业务的存活率，降低破坏风险。

　第3章计算机应用发展的局限性

　　3.1对计算机依赖性强

计算机技术无疑给工作和生活带来了极大的便利，但是计算机也并不是全能的，需要”人”与计算机技术合理协调配合，才能发挥更大的作用。计算机技术的发展催生了智能手机的出现，但在生活中我们会发现很多”低头族”，他们多沉迷于智能手机当中，缺少了与家人、朋友的交流，社会呈现冷漠化，甚至很多青少年沉溺于网络游戏当中，阻碍了未来的发展，由于计算机技术的发展带来了丰富的信息，信息有好有坏，很多人无法区别信息的准确性，容易影响正确的价值观，误入歧途。

　3.2计算机应用水平较低

因为计算机技术是一个开放的网络系统，容易造成各种安全问题，首先，管理中的一些关键信息被系统外病毒攻击，或者是关键信息被恶意窃取;其次，计算机系统本身比较脆弱，如果管理中有不当操作，很容易影响信息安全。受经济基础、科技水平、信息基础建设、信息人才等因素的影响，我国计算机应用具有起步晚、发展快的特点，但由于发展时间较短，所以与西方发达国家总体水平仍有很大差距。我国地域辽阔，各地区在经济基础、政策、科技水平等方面存在着一定的差异，这些差异直接反映在计算机应用的发展中。各地区的发展水平有明显的差异，有的发达地区发展水平极高，已经处于世界领先水平;不发达地区的计算机应用发展水平极低，即使计算机的普及程度也很低。

　3.3计算机的安全性问题

计算机数据泄露的情况发生在各行各业，其中金融行业数据泄露情况最多，达到了38%。其次是教育行业，数据泄露占比达到了15%，接下来是消费、XX、医疗、运输、科技等均存在不同程度的数据泄露情况。综合可以看出计算机数据泄露问题影响到了社会的各个行业，受影响的用户、企业不断扩大，进一步加大网络安全防范成为了企业可持续健康发展的必然要求。

计算机的最初应用，仅仅是为了满足人们在军事方面对数据计算的需求，随着需求的不断变化和发展，今天的计算机已经能够在听，说，看，做等各个方面满足不同的需求，有些已经超越了人类认知发展的范畴。伴随着大数据时代的发展，未来计算机应用也将向网络化、社会化、微型化和巨型化、智能化的方向迅速发展。

　第4章计算机应用发展的方向

　　4.1网络化发展

因特网的出现和发展离不开计算机技术的进步，而因特网的发展又需要因特网用户的支持，以实现快速的进步和突破。如今，因特网已经无处不在，它已经成为人们生活中不可缺少的重要组成部分，它为人们提供了方便的通信，更为计算机技术的应用创造了良好的环境。科技的飞速发展意味着人们对网络的需求越来越大，对网络的要求也越来越高。可想而知，随着计算机应用的不断发展，网络必将覆盖社会的各个领域，特别是无线设备的规模越来越大，人们可以随时随地享受到网络提供的便利服务。

　4.2社会功能拓展

在此基础上，计算机技术得到了显著提高，计算机应用的社会化功能得到了进一步扩大。特别是计算机的应用和发展趋势，必须明确，只有在充分体现计算机的社会功能的同时，才能吸引更多的人参与科技进步和科研工作。随着人们日益认识到计算机技术对社会发展的重要性，以及计算机应用的价值，将给计算机应用的社会功能扩展带来一个强有力的机遇和平台。与此同时，它也将在未来的计算机应用发展中，更深地融入到人工智能的开发之中。它还可以应用于日常生活、饮食服务、基础教育等领域，极大地提高人们的生活水平和科学思维能力。在社会大众化水平得到显著提高的过程中，不仅促进了计算机应用范围的扩大，而且更有利于技术的进一步革新和创新。

到2019年年底，全世界有35亿因特网用户，占世界人口的47%。这些国家中，大约有10亿人使用了互联网，占总数的81%;发展中国则有25亿人使用了互联网，占总数的40.1%;不发达国家中，使用互联网的人口约占15.2%。到2016年年底，中国互联网用户已达7.21亿，居世界首位，普及率达52.4%，在过去三年中，增速从10%左右大幅下降至5%左右。尤其是，中国网民的互联网红利与移动红利几乎同步，约90%的网民属于手机移动端用户。

目前大学生毕业的就业趋向主要是以互联网、电子商务为主，这也可以看出在互联网、电商行业发展的前景广阔，提供了越来越多的就业机会，其次是线上教育培训行业，这也是要依托计算机技术才能开展的，包括之后的电子技术、集成电路、机械行业，计算机技术在这些行业中的比重也呈现出越来越大的趋势。

　4.3微型化发展

目前，计算机技术的发展和应用为人们的生活带来了极大的便利，无论是生产企业还是普通个人用户，在使用和享受计算机技术迅猛发展的同时，也对方便和便携提出了更高的要求，在这一要求的推动下，计算机软硬件都呈现出微型化的特点，所以微型化是计算机应用的发展趋势之一。日常生活中，人们希望提高计算机技术，减少硬件容量。计算机硬件的小型化将导致工作效率的提高，计算机软件的小型化将主要体现为开发轻便的应用程序，这些应用程序具有的便利优势可以从多个方面体现。比如现在的一些智能手机，可以给人们带来方便，让人们在任何时间使用移动办公设备，娱乐，具有更高的性价比。，2012-2015年中微型计算机及设备产量呈现波动性上升的趋势，观察趋势线，微型计算机的发展呈现出强大的生命力。

　4.4智能化发展

计算机网络技术逐步与自动化技术、控制技术相融合，大大提高了其应用效果，为智能化发展提供了重要方向，使人们的生活和生产水平逐步提高。计算机智能操作的实现是当今社会发展的重要趋势，在此基础上，人们可以实现远程操作，开发智能机器人，使其具有智能思维功能，模拟人的行为、思维方式等，并能按人的指示进行活动和行动。另外，智能机器人能与人进行语言交流功能，实现人机交互，能帮助人们解决许多复杂的实际问题，在建筑、教育、医疗等领域发挥着巨大的作用，给人们的生活和工作带来了极大的便利，推动了社会的发展进步。

结语

本文在第一章节论述了计算机应用的基本概况，阐述了概念、发展阶段、类型及应用特点，在第二章节中分析了计算机在教育、工业、医学和通信领域的应用，主要采用案例研究法来说明，并对计算机应用存在的问题进行了论述，分别是对计算机的依赖性强和国内的计算机应用水平两个方面，并用单独一节详细分析了计算机的网络安全性，包括计算机网络安全性的意义，目前存在的隐患以及相应的解决建议，最后分析了计算机未来的发展趋势，并给出了发展中的相关建议，未来计算机将朝着网络化、社会化、微型化和巨型化以及智能化的方向发展，有着强大的生命力与活力。

综上所述，计算机在发展的过程中应用到了越来越多的领域，起到了越来越重要的作用，但是发展过程中存在的问题也不容忽视，例如，对计算机的依赖性过强，计算机的应用不广，没有完全普及到乡镇等偏远地区，计算机的安全性不高，威胁用户的隐私安全、企业的数据安全等，但是计算机在未来的发展趋势是向好的，将向网络化、社会功能话、微型化和智能化不断发展，但在发展的过程中，也要不断解决发展过程中存在的一些问题，不断提高计算机发展的质量

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　致谢

在研究过程当中，通过导师以及相关教师的引导，帮助我在本次论文写作当中提出了非常多的理论观点。我的导师在实际的论文指导过程当中，通过严肃的科学教学方法和态度以及严谨的教学精神，为我提出了非常多的论文写作引导。在引引导过程当中，首先对本文以及文章的写作大纲进行了一定的质证，同时对于论文的前沿文献选择以及多方面的工作也给予了非常多的指导，这些指导对于我在本文写的过程当中有非常多的好处，同时我要感谢与我一起度过毕业论文写作的小组同学。小组的同学和我一起进行了论论文资料查阅，论文写作以及论文修改，他们也给予我在论文格式修改方面给予了一定的帮助，所以我要感谢我的论文导师和一起写作的论文小组同学。

要在论文即将完成之际，我的心情难以平静，从论文选题到论文顺利完成，在这个过程当中，师长同学以及我的亲戚朋友给予我了非常多的帮助，在这里我进行诚挚的感谢。我希望在论文完成之后，在日后的工作当中不断的优化自己的能力，为祖国以及社会的发展贡献自己的力量。