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信息记录材料 2023 年 7 月 第 24 卷第 7 期计算机科学技术的现代化应用研究陈 明(韶关市技师学院 广东 韶关 512023)【摘摘要要】计算机科学技术的现代化应用具有极高的经济、社会和文化价值,能够为促进人类社会的发展和繁荣提供助力。为充分发挥计算机科学技术在现代化应用中的作用及价值,在阐述计算机科学技术现代化应用的基础上,指出现阶段计算机科学技术的现代化应用过程中,仍存在安全风险、技术瓶颈、技术普及的问题,阻碍了计算机科学技术的应用及发展。针对上述问题,需要加强信息安全管理,以 5G 技术为背景,根据信息技术 安全技术 信息安全管理体系要求(ISO/IEC 27001)标准,持续推进信息安全管理机制建立;应用入侵检测系统(intrusion detection system,IDS)检测网络流量中的异常行为和攻击行为,优化网络环境;应用云计算和软件即服务(software as a service,SaaS)模式等,为计算机科学技术的应用,提供良好支持机制。【关关键键词词】计计算算机机科科学学技技术术;现现代代化化应应用用;I ID DS S【中中图图分分类类号号】TP31 【文文献献标标识识码码】A 【文文章章编编号号】1009-5624(2023)07-0181-030 引言计算机科学技术的现代化应用,能够帮助各行业及领域提高工作效率、降低成本、提高安全性、优化管理等,并为社会公众提供了更加智能、便捷、舒适的技术应用体验1。现阶段,基于信息技术的快速发展,计算机科学技术愈加成为推动社会发展和创新的重要力量。据此,本文阐释了计算机科学技术现代化应用内涵,指出计算机科学技术现代化应用的现存问题,并提出加强计算机科学技术现代化应用的措施,旨在为充分发挥计算机科学技术的应用作用及价值提供借鉴与参考。1 计算机科学技术现代化应用的价值阐释计算机科学技术是计算机及其应用领域的相关技术和知识体系,包括计算机硬件、软件和网络等方面的研究和应用。主要涉及内容如表 1 所示。表 1 计算机科学技术主要涉及内容项目内容计算机体系结构和组成计算机的硬 件组 成、处 理 器 架 构、内 存 管理、I/O 系统等操 作 系 统 和 编 程语言操作系统的原理和实现、编译器和解释器、程序设计方法和技巧等网 络 技 术 和 通 信协议网络体系结构、传输协议、网络安全、互联网技术等人 工 智 能 和 机 器学习人工智能理论和算法、机器学习、数据分析等软件工程和开发软件开发方法和流程、软件测试和质量保证等科 学 计 算 和 数 值方法科学计算、数值分析、最优化方法等计算机科学技术现代化应用的价值在于其可以为社会和经济发展带来巨大的贡献。首先,计算机科学技术是Windows 等各种操作系统有效运行的基础,能够为操作系统的有效运行奠定基础2。尤其是在生产方面,能够使生产流程更加自动化、智能化和高效化,进而提高生产效率和产出品质。同时,计算机科学技术的现代化应用,可以实现资源的共享和利用,减少资源浪费和重复开发,从而优化资源配置和降低成本。其次,计算机科学技术的现代化应用可以使科学研究更加精确、快速和便捷,推动科学研究进一步发展和深化。最后,计算机科学技术的现代化应用可以促进企业和产业的创新和升级,提高其市场竞争力和盈利能力。综上,为充分发挥计算机科学技术的作用及价值,有必要对其现代化应用进行研究。2 计算机科学技术现代化应用的现存问题计算机科学技术现代化应用面临一系列问题和挑战,包括网络安全、隐私保护等,阻碍了计算机科学技术的现代化应用及发展。主要问题体现在以下几方面:第一,安全风险。网络攻击技术的更新和演进,为黑客手段的复杂化和隐匿化发展提供了便利条件,进而增加了网络安全风险;由于企业或个人对信息管理控制不当,信息泄露事件时有发生,导致大量的个人隐私信息被公开、滥用,造成了巨大的财产损失和社会影响3;恶意软件和病毒等网络安全威胁日益增多,极有可能会对计算机系统进行破坏、盗窃数据、勒索等行为,危害计算机系统的安全。第二,技术瓶颈。机器学习和深度学习等人工智能技术的黑盒化特点带来了可解释性问题,即如何解释模型的决策过程,这在一定程度上使人工智能技术发展出现技术瓶颈;在大数据分析和挖掘方面,如何平衡数据利用和隐私保护之间的关系仍然是一个亟待解决的问题4;目前,尚未找到将量子应用计算技术有效应用于实际的途径;嵌入式系统通常需要集成多个模块和组件,如何实现各模块之间的协同工作、软硬件的兼容与协同等问题仍需要进一步探讨。第三,技术普及问题。数字鸿沟现象依然存在,即城市和农村、发达国家和发展中国家之间存在着数字技术的利用和应用水平差异;在部分贫困地区或经济落后地区,缺乏计算机硬件和软件以及网络等基础设施,限制了该地区计算机科学技术的应用及发展;部分计算机使用者缺乏专业知识,且未进行充分的计算机知识学习和培训,导致其难以充分利用计算机技术,进而出现技术普及问题。181信息记录材料 2023 年 7 月 第 24 卷第 7 期3 计算机科学技术现代化应用的措施3.1 加强信息安全管理现阶段,我国已经进入 5G 时代,5G 网络(架构如图 1所示)的理论速率可达 20 Gbps,网络延迟 1 ms 左右5,其网络频段较多,可以提供更广的覆盖范围,且支持高密度的用户连接,可以为人口稠密区提供更好的移动服务。图 1 5G 网络架构图在 5G 技术优势下,可以充分发挥 5G 技术的安全性、隐私保护能力,完善安全加密算法,提升数据传输安全性;使 5G 技术充分结合人工智能、机器学习等技术进行威胁检测和攻击识别,并实时反馈和响应;应用 5G 技术,建立虚拟专网(virtual private network,VPN)等封闭通道,隔离公共互联网和私有网络之间的连接,增加网络的安全性。为进一步加强信息安全管理,首先要建立完善的信息安全管理体系。通过制定并执行相关的信息安全政策、标准和规范的方式,明确各级人员的安全责任和职责,建立信息安全管理组织,实施安全评估和监控,提高信息资源的整体安全水平。在此过程中,需要政府层面,根据信息技术 安全技术 信息安全管理体系要求(ISO/IEC 27001)标准(表 2 所示),推进信息安全管理机制建立6。同时,相关部门应积极开展针对不同人群的信息安全宣传、教育和培训,提高员工的安全意识和技能水平,增强他们的信息安全防范意识,减少安全漏洞的产生概率。其次,应采取多层次的安全措施。通过技术手段,如网络隔离、身份验证、加密技术、入侵检测等,防范不同类型的攻击和威胁。在此基础上,建立完善的应急预案和安全事件处理流程,对安全事件进行及时处置和追踪。最后,加强安全审计和监控。通过安全审计和监控等手段,对系统和网络进行定期检测和分析,发现和排除潜在的安全风险和隐患,提高信息资源的整体安全水平。表 2 ISO/IEC 27001 标准相关信息内容描述规范性引用文件列举与 ISO/IEC 27001 标准相关的规范性文件,包括其他的 ISO/IEC 标准、国际标准以及行业标准等术语和定义信息安全管理的关键术语解释、定义上下文和领导力强调组织在制定信息安全管理体系时需要考虑的内部和外部因素,并明确了领导层在推动信息安全管理体系发展中的重要作用策略为组织制定信息安全策略提供了指导和要求管理明确组织在实施信息安全管理体系过程中的管理要求支持对组织提供信息安全管理体系所需的资源和支持进行了要求,包括人员、设备、工具、培训等方面运作明确组织在运营信息安全管理体系的过程中需要考虑的各种风险和问题评估与改进强调组织对信息安全管理体系进行评估和持续改进的重要性3.2 应用入侵检测系统(intrusion detection system,IDS)优化网络环境IDS(图 2 所示),是一种安全技术,用于监控计算机网络或系统中的异常活动和攻击7。IDS 旨在帮助组织实时检测和响应入侵事件,以保护其信息资源不受未经授权的访问、窃取、破坏等恶意行为的影响。IDS 的工作原理主要包括两个阶段:检测和响应。在检测阶段,IDS 会收集并分析来自主机或网络的数据流量,通过预先定义的规则或算法来检测异常活动和攻击行为8。在响应阶段,IDS 会采取相应的应对措施,如发送警报、隔离受感染的主机或关闭相关的网络端口等。图 2 IDS 图示IDS 通常分为两类:基于主机型入侵检测系统(host-based intrusion detection system,HIDS)和基于网络入侵检测系统(network intrusion detection system,NIDS)。HIDS部署在主机上,通过监控主机上的系统日志和文件等方式来检测入侵行为;NIDS(图 3 所示)则部署在网络上,通过监听和分析网络流量来检测入侵行为9。还有一种混合型 IDS,结合了 HIDS 和 NIDS 的优点,可以同时监控主机和网络。图 3 NIDS 系统充分应用 IDS,可以检测网络流量中的异常行为和攻击行为,及时发现网络中存在的安全隐患,并采取措施加以防范10。IDS 的应用,有助于保障网络环境的安全,避免因未知的攻击而造成的数据泄露、服务中断等问题;监控网络流量,并分析网络拥塞、丢包等情况,进而提供性能281信息记录材料 2023 年 7 月 第 24 卷第 7 期优化建议。例如,在高峰期限制某些应用程序使用的带宽,或者在网络拥塞时限制某些特定类型的流量;监控用户在网络上的活动,以便管理者对用户进行监督和跟踪,有助于确保员工遵守公司策略和规定,同时保护公司资产不受非法操作的影响;可以分析网络流量中的漏洞和弱点,帮助管理员及早发现并修复网络中的漏洞,从而保障网络安全;可以收集网络流量数据,通过分析来揭示网络中存在的问题和趋势。例如,通过分析流量数据,可以了解高峰期间网络的使用情况,以便更好地规划网络资源。3.3 提供良好支持机制现阶段,国家对于高新技术发展,尤其是计算机网络等技术给予了充分的关注。以计算机科学技术的应用实践视角而言,现代化应用愈加注重支持机制的构建,以确保计算机科学技术被深度、有效应用于各领域,推进计算机网络能够持续地运行且稳定11。首先,针对不同的应用场景和需求,为用户提供技术培训和认证服务,帮助用户了解和掌握计算机科学技术的相关知识和技能,提高其应用水平。同时,针对计算机科学技术应用中遇到的问题和困难,提供技术支持和咨询服务,帮助用户快速解决问题并提高应用效率。其次,提供开发者社区和用户社区等支持机制,以促进用户之间的交流和共享,并鼓励开发者共同参与技术创新和应用推广;针对不同的应用领域和用户群体,为其提供相应的应用程序和工具,以促进计算机科学技术的应用和普及。例如,为生产制造企业提供自动化生产线、网络化控制系统等,助力企业提高生产效率和质量;为用户提供高效的数据库管理系统,能够实现数据的存储、查询、更新、删除等操作,并保障数据的安全性和可靠性。最后,基于云计算和软件即服务(software as aservice,SaaS)模式,为用户提供各种计算机科学技术的应用和服务,使其更加便捷、灵活和高效12。例如,在 SaaS模式下,用户可以通过云端平台,直接使用各类软件服务,如电子邮件、在线会议、在线文档编辑等。再如,基于云计算和 SaaS 模式,为用户提供人工智能相关的服务,如语音识别、图像识别、机器翻译等,并支持多种应用场景。4 结语综上所述,计算机科学技术的现代化应用在社会经济发展活动中发挥重要作用,且对社会公众的生活方式产生重要影响。但在计算机科学技术的现代化应用过程中,仍存在安全风险、技术瓶颈等问题,无法形成计算机科学技术现代化应用及发展的“屏障”。为充分发挥计算机科学技术在现代化应用中的作用及价值,需要以安全、高效为原则,结合信息技术发展背景,及计算机科学技术发展趋势,建立信息安全管理机制;充分应用入侵检测系统,保障计算机科学技术的应用安全;应用多元计算机科学技术应用模式,为计算机科学技术的现代化应用提供良好的支持机制。【参考文献】1 秦蓉.计算机科学与技术的现代化应用探究 J.江西电力职业技术学院学报,2021,34(11):105-106.2 赵琳,裴庆庆.计算机科学与技术的现代化应用与创新 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