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从图灵计算到网络计算 互联网改变了计算机和软件的工作模式 网络科学十年形成了对互联网的新认识 超出图灵机的云计算 云计算的基本特征 云计算对信息产业的影响 从图灵计算到网络计算的演进历史 图灵论文 73年 （1936） 计算机 65年 （1944） 软件工程 41年 （1968） ARPANET 40年 （1969） 互联网（Internet） 25年 （1984） 万维网（WWW） 20年 （1989） 网络科学（NS） 11年 （1998） 通信（尤其是光通信和移动通信）和网络科学（尤其是互联网）比可计算模型和软件理论的发展快，且很快渗透到人类生活中去，加快了从图灵计算到网络计算的转变。 图灵机 图灵1936年的传世论文“论可计算数及其在判定问题中的应用”主要是回答德国大数学家希尔伯特在1900年提出的著名的“23个数学难题”之中的一个，问题涉及逻辑的完备性，即是不是所有的数学问题在逻辑上都是可解的。这篇论文说，有些数学问题是不可解的。 自动计算机的理论模型（被称作为图灵机）是在该论文的一个脚注中提出的，这种抽象模型可以把推理化作一系列简单的机械动作，有许多等价描述。 歪打正着，图灵机模型到上世纪60年代却转变成用来说明可计算能力的模型。 冯。诺依曼 计算机由控制器、运算器、存储器、输入设备和输出设备组成。 基本原理：存储程序（stored program）并按地址顺序执行。 控制器按照程序顺序，逐条把指令和数据从存贮器中取出并加以执行，自动完成由程序所名数的处理工作。 程序设计和软件工程 高级语言程序设计过程是： 分析问题——建立数学模型——选择数据结构——设计算法——编程——编译器逐层向下编译成为机器可执行代码由及其运行。 软件=程序+文档 =算法+数据+文档 互联网之父 Robert E.Kahn(1938-) ,Vinton G.Cerf(1943-) Internet 有5亿个IP地址，11亿7千万个用户，1亿零9百万个明确的Web站点，297亿个网页，平均每人有5个网页； 图灵奖获得者Jin Gray说：网络环境下每18个月产生的数据量等于过去几千年的数据量之和； 每个月有72亿个Web有哪些信誉好的足球投注网站，其中39亿个有哪些信誉好的足球投注网站是在Google上发生的。 计算环境的变迁： 个人计算机时代 网络计算时代 封闭、可控的平台 开放的网络、无统一调度 数据+事务处理 自治+异构+互操作 30年前，电脑被送进千家万户 20年前，网络被送进千家万户 现在， 服务被送进千家万户 互联网突破了图灵机的描述范围 互联网上的计算以交互为中心，此计算机可以影响彼计算机的运行状态，和物理距离几乎无关； CPU只是网络上一个个自治节点中的可计算部分； 节点可以是异构的； 节点之间可存在弱藕合的关系； 互联网不存在集中统一的调度。 无论用户是在进行网格计算、对等计算、还是信息有哪些信誉好的足球投注网站，哪些事情由端承担？哪些事由情由边缘网络承担？哪些事情由核心网络承担？这成为一个资源规划问题。网络资源对一个特定的在线端用户而言如何表示？ 科学问题：谁瘦谁胖？ 两个极端状况： 网络上没有任何信息资源，网络仅仅实现即时交换，回到传统通信的交换时代。 所有信息资源都在主计算机上（虚拟机）上，端机仅仅是人机即时交互，回到传统的主机/终端模式。 谁在忽悠谁？ 网格计算—学术界热，企业界不热 云计算— 企业界热，学术界不热 网格计算: 依托专网或互联网，将部分处于不同地域的、自愿参加的计算机组织起来，统一调度，利用闲散的计算资源，组成一台虚拟的“超级计算机”形成超级计算能力。 特点：有统一的调度， 屏蔽异构 云计算: 广大用户依托互联网某些节点强大的信息资源，包括存贮资源、计算资源、软件资源、数据资源、管理资源，为我所用，强调需求驱动、用户主导、按需服务，即用即付，用完即散，不用对用户集中控制，用户不关心服务者在什么地方。 特点：不存在集中统一的控制 承认异构 超出图灵机的云计算 网络激发了大众信息服务的需求 无处不在的在线有哪些信誉好的足球投注网站！ 无处不在的实时交互！ 时刻发生的即时通信和沟通！ 包括软件开发在内的各种基于网络的虚拟社区！ 网络的普及迫使软件工程寻找新的解决办法 从集中的软件到分散的软件 从单核计算到多核计算 从单体软件到群体软件的交互 从未我所有的软件到为我所用的软件 依靠网络实现各种各样的虚拟计算热 软件工程的学术评论 软件在网络环境下工作 软件工程向需求工程倾斜软件结构用网络拓扑表示 问题的形式化兴本体描述发展 软件在演化中生长