第1章 计算思维研究报告.ppt

1.6.2网格计算 网格计算即一种特殊的分布式计算，是利用互联网上的计算机的 CPU 的闲置处理能力来解决大型计算问题的一种计算科学。它研究如何把一个需要非常巨大的计算能力才能解决的问题分成许多小的部分，然后把这些部分分配给许多计算机进行处理，最后把这些计算结果综合起来得到最终结果。 网格可以把整个因特网整合成一台巨大的超级计算机，实现各种资源的全面共享。其规模也可以是很小的区域性的网格，如企事业内部网格、局域网网格，甚至家族网格和个人网格等等。 组建网格的目的是资源共享，消除资源孤岛。 网格是由异构资源组成的 网格的特点 网格本质上就是动态的 网格天生就是在本地网、城域网或广域网上进行分布的 同格提供了增强的可扩展性 1.6.3云计算 狭义云计算指IT基础设施的交付和使用模式,即通过网络以按需、易扩展的方式获得所需资源； 广义云计算指服务的交付和使用模式，即通过网络以按需、易扩展的方式获得所需服务。 “云计算是一种商业计算模型。它将计算任务分布在大量计算机构成的资源池上，使各种应用系统能够根据需要获取计算力、存储空间和信息服务。” 简而言之 “云计算就是通过网络按需提供可动态伸缩的廉价计算服务。” 提供资源的网络被称为“云”。“云”中的资源在使用者看来是可以无限扩展的，并且可以随时获取，按需使用，随时扩展，按使用付费。 云计算可以看作是网格计算的一个商业演化版。 1.6.4人工智能 人工智能(Artificial Intelligence)是计算机科学中研究、开发用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论、方法、技术及应用系统的分支学科。 它试图了解智能的实质，并生产出一种新的能以人类智能相似的方式做出反应的智能机器。 这些机器能够在各种环境中自主地或交互地执行各种与人类智能有关的任务,如判断、推理、证明、识别、感知、理解、通信、设计、思考、规划、学习和问题求解等思维活动。 人工智能的研究领域包括复杂问题的求解、逻辑推理与定理证明、自然语言理解、自动程序设计、专家系统、机器学习、神经网络、机器人、模式识别、机器视觉、智能控制、智能检索、智能调度与指挥、分布式人工智能与Agent、计算智能与进化计算、数据挖掘与知识发现、人工生命等。 人工智能的研究有三大学派： 符号主义 连接主义 行为主义 人是一个物理符号系统，计算机也是一个物理符号系统，因此，能够用计算机来模拟人的智能行为。 人工智能源于仿生学，特别是人脑模型的研究，人的思维基元是神经元，而不是符号处理过程，因而人工智能应着重于结构模拟,也就是模拟人的生理神经网络结构，不同的机构表现出不同的功能和行为。 智能取决于感知和行动，提出了智能行为的“感知-动作”模式。智能不需要知识、表示和推理。人工智能可以像人类智能一样逐步进化，智能通过在现实世界中与周围环境交互作用而表现出来。 1.6.5物联网 广义物联网是一个未来发展的愿景等同于“未来的互联网”，或者是“泛在网络”，能够实现人在任何时间、地点，使用任何网络与任何人或物进行信息交换。 狭义物联网隶属于泛在网，但不等同于泛在网，是泛在网的一部分，物联网涵盖了物品之间通过感知设施连接起来的传感网，不论它是否接入互联网，都属于物联网的范畴；传感网可以不接入互联网，但当需要时，随时可利用各种接入网接入互联网。 物联网（The Internet of Things，缩写IOT）就是物物相连的互联网” 的简称，是一个基于互联网、传统电信网等信息承载体，让所有能够被独立寻址的普通物理对象实现互联互通的网络。 物联网一般为无线网，每个人都可以应用电子标签将真实的物体上网联结，在物联网上都可以查找出它们的具体位置。 通过物联网可以用中心计算机对机器、设备、人员进行集中管理、控制，也可以对家庭设备、汽车进行遥控，以及搜寻位置、防止物品被盗等各种应用。 物联网是通过各种信息传感设备及系统(传感网、射频识别、红外感应器、激光扫描器等)、条码与二维码、全球定位系统，按约定的通信协议，将物与物、人与物、人与人连接起来,通过各种接入网、互联网进行信息交换，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种信息网络。 这个定义的核心是,物联网的主要特征是： 每一个物件都可以寻址,每一个物件都可以控制,每一个物件都可以通信。 网络层是核心承载网络，承担物联网接入层与应用层之间的数据通信任务。它主要包括现行的通信网络，如2G、3G/B3G、4G移动通信网，或互联网、WiFi、无线城域网(WMAN)、企业专用网等。 接入层的功能主要由传感网(指由大量各类传感器节点组成的自治网络)来承担。 感知层的主要功能是信息感知与采集，主要包括二维码标签和识读器、RFID标签和读写器、摄像头、各种传感器、视频摄像头等，如温度感应器、声音感应器、振动感应器、压力感应