摘要:计算机技术凭借自身具有的多元化优势,在社会各个领域得到了广泛应用。然而根据对计算机工作原理展开的分析能够知道,计算机主要是以二进制数据为主,无论是储存操作,还是计算应用,都围绕二进制数据开展。想要确保计算机能够在物联网、移动互联网等多元化领域发挥巨大作用,必须从数据采集和处理环节入手对其进行强化。本文通过对计算机数据采集和处理相关措施展开详细分析,为计算机功能的进一步强大奠定坚实基础。
关键词:计算机;数据采集;数据分析
对于计算机而言,之所以能够在不同领域发挥作用,主要是因为其具备数据采集功能,通过对传感器等一系列硬件设备的有效应用,将需要进行储存与处理的具体信号和状态转变为计算机能够有效接收的数据,这一过程就是数据采集。将数据采集作为基础,通过对具体信息进行数据转换,并且利用大规模的计算处理措施,得到最终结果。将信号的模拟状态转变为具体数据之后,相关内容就会在计算机中得到对应处理。通常情况下,计算机会在二进制数环境下对相关内容进行计算,然而在高级语言中,通常会接收到二进制、八进制、十进制、十六进制的数值,而计算机只需对基础的二机制数据进行处理即可,从而结合转换规则,与不同数值转换,就能得到最终的计算结果。
一、数据采集
(一)数据采集中调制解调过程的说明
计算机拥有的外部硬件设备能够对一些模拟信号进行有效识别,然而这些信号无法直接被计算器接收并处理,需要进行调试操作。利用专用设备将这些模拟信号转换成数字信号,通过对信号处理,得到最终结果,并传送到外部设备中。在此过程中,需要开展一个反向操作流程,这一过程就被称为解调。在开展数据采集的过程中,信号自身具有多变特征,因此,在将多个模拟器号进行转换的过程中,应该采取分批、分类处理方式。
(二)数据采集的设备和作用
在进行数据采集的过程中,所使用的硬件设备通常较为固定,主要以接受外界信号的采样器和传感器为主,利用计算器了输出输入端口,可以对信号进行接受与转换,还要对模拟开关、滤波器、放大电路等硬件设备合理应用。通过传感器采集外界模拟信号,并将其转化为计算机能够接受的数字信号,而此时得到的数字信号存在一定的失真现象和损耗,因此,将滤波器增设其中,最大程度降低干扰。同时为了使模拟信号被有效放大,还可以设置放大电路。
二、数据处理
(一)数据单位的基本关系
在计算机系统中,字节、比特位、字、 KB、MB、G、T等是比较常用的数据单位,其中8个比特位等于1个字节。MB通常为一首MP3格式音乐歌曲的单位, KB通常为一篇文章的数据单位,G或者T通常为计算机硬盘存储容量的单位。这些单位彼此之间具有互相转换的等式关系,从B向KB进行转换,二者之间具有210次方关系,也就是1024B=1KB[1]。
(二)数值转换关系
在计算机数据处理过程中,由二进制向十进制转变最为重要,二进制与其他数值之间的转换,主要以2的次方数为主。由十进制向二进制转变时,会将10进制数不断除以2,这样得到的最终余数不是0就是1,通过连续执行这一操作,一直到剩余的数为1,接着将所有的余数顺序进行逆反,按照从下向上的顺序进行排列,得到的最终结果就是所需要的二进制数;由二进制向十进制转变时,对每一位的对应数值乘以2所在位置权值,从数值的最右侧开始,依次为20、21、22……。将得到的数据进行求和计算,最终结果所对应的数据就是十进制数值[2]。
(三)计算机数据处理工作内容
在进行数据处理的过程中,需要从海量原始数据中筛选具有价值的信息內容,这就是将数据转换成具体信息的过程,包括搜集、存储、整理、分类、整合、计算、排序、转换、检索、传播、演变、推导数据的全部过程。数据处理过程中的计算通常较为简单,并且根据具体业务内容的不同,数据处理的加工计算方式也存在一定差异,应该结合具体业务内容编写应用程序[3]。
(四)数据处理工具
在进行数据转换的过程中,数据的提取、转换和加载主要利用专业 ETL工具完成,普遍使用的工具有开源 Kettle和Informatica;在进行数据储存计算的过程中,通常利用oracle、 DB2、 Mysql等知名厂商作为数据库和数据仓库的工具;处理数据的软件主要包括Excel、 Matlab、 Origin等,Matlab、 Mathmatica、 Maple的等都是目前较为流行的数据分析软件和图形可视化软件[4]。
(五)数据处理工作流程
对于计算机数据处理目标而言,主要是针对已经采集成功的数据进行相关处理,所涉及的内容较多。需要根据不同要求对采集成功的数据进行分类,然后利用控制中心开展编码,将不同的数据运算方式运用到后台分类组中,其中最常见的模式就是逻辑运算和数据运算。在此基础上,再次转换运算得到的结果,确保数学信息以计算机能够接受的模拟信号状态呈现,从而结合实际需求,有效开展数据检索和数据顺序排列等操作[5]。
结束语:
将不同的信号和状态通过有效措施转变成能够使计算机有效接收的数据,通过采取对应计算处理措施,使其能够以人们日常生活中所需的数据状态呈现出来,确保数据采集和数据处理具有的作用得到充分发挥。因此,不仅要对数据采集与数据分析技术在提高计算机综合性能层面具有的重要性给予正确认知和高度重视,而且还要将现代化理念以及多元化措施不断结合其中,确保计算机技术具有的多元化功能能够真正发挥到相关工作中。
参考文献
[1]陈慧,张颖,魏晓莹,等.基于LMS自适应滤波的电能计量箱数据采集与处理方法研究[J].电测与仪表,2020(05):19.
[2]殷华杰,张彦,王凯.基于大数据的航空数据采集与处理系统研究与设计[J].航空电子技术,2020,51(2):5.
[3]鲁晓帆.基于大数据的校园建筑能耗监测系统的数据采集方法研究[J].通讯世界,2020,27(1):2.
[4]陈欢.基于雨课堂数据采集与分析的过程性评价方法的研究与应用——以“数字电子技术”课程为例[J].工业和信息化教育,2019(6):4.
[5]卞咸杰.大数据时代档案信息资源共享平台数据采集系统设计与应用[J].档案与建设,2020(10):5.