普适计算的研究与讨论

无处不在的计算研究与讨论郑州大学胜达经济与管理学院[摘要]无处不在的计算与虚拟计算相反. 它是一种将计算集成到八个人的生活中并为人们提供随时随地访问计算和服务的方式. 一种新的计算模型. 本文简要介绍了普适计算技术的起源和发展历史，讨论了普适计算技术的概念和特点，分析了普适计算技术面临的挑战，最后简要讨论了普适计算技术的研究现状，展望了普适计算技术的未来发展趋势. . [关键词]普适计算普适计算系统一，引言自1940年代计算机问世以来，由于人类的需求，计算机已与各种应用技术不断结合，从而彻底改变了人们的学习，工作和生活方式. 方式. 在计算机进入人类社会的整个历史中，计算模型经历了大型机计算和台式机计算两个时代. 在大型机计算时代，计算机是稀缺资源，计算机与计算机之间的关系是多对一关系. 在1980年代，PC变得流行起来，计算模型也进入了桌面计算时代. 这时，人与计算机之间的关系演变为的关系. 近年来，随着计算机和相关技术的发展，我们已经通过PC时代进入了Internet时代，从而进入了后PC时代. 通信和计算能力的价格越来越便宜，越来越小，人们开始期望能够随时随地轻松地享受计算能力和信息服务，这带来了一种新的计算模型. 变化，这是计算模式的第三个时代-普适计算时代.

2. 普适计算的起源和概念研究普适计算的概念最早由施乐公司PALOAl'o研究中心首席技术官Mark Weiser提出. 他在1991年提出: 21世纪的计算将是无处不在的计算模型. 从那时起，Mark Weiser和他的同事们在施乐的实验室中为通用计算系统Ubicom系统构建了原型系统. 该系统可以看作是普适计算环境的原型，在一定程度上支持Weiser的普适计算概念，在促进普适计算的发展中具有非常重要的作用. 但是，由于当时的软硬件条件，该系统未产生预期的影响. 随着定位传感器和无线通信的发展，特别是互联网的普及和分布式计算技术的进步，普适计算的实现条件越来越成熟，普适计算的概念得到了越来越多的认识，并且越来越多. 以及更多的普适计算应用系统. 在普适计算时代，计算机系统中最宝贵的资源不再是处理器，内存，磁盘或网络，而是用户的注意力. 无处不在的计算模型将给人们享受计算和信息的方式带来另一种变化. 它希望颠覆传统的“人们使用计算机”的方式，并将人与计算机之间的关系更改为“计算机为人们服务”. 从某种意义上说，普适计算是一种“以人为本”的计算模型，其中人与计算环境可以更好地集成在一起. 它可以帮助人们更方便，更有效地访问他们所需的信息.

普适计算系统具有以下特征: （1）普适性. 大量的计算设备被安排并嵌入到环境中，并且通过这些设备，用户可以随时随地获得计算服务. （2）透明度. 在无处不在的计算环境中，计算过程对用户是透明的，并且通常不需要用户自己的操作. （3）动态. 在无处不在的计算环境中，用户通常处于移动状态，这导致在特定空间中不断变化的用户设置. 另一方面，移动设备还动态地进入或退出计算环境普适计算研究，这导致了计算系统的结构. 动态变化正在发生: （4）适应性. 计算系统可以感知和推断用户需求，并自发提供用户需求的信息服务. （5）永恒. 计算系统不会关闭或重新启动，并且计算模块可以根据需要，系统错误或系统升级来加入或离开计算部门. 3.普适计算的研究现状自1990年代Mark Weiser提出普适计算以来，普适计算已获得国际认可. 受到学​​术界的广泛关注. 随着计算机，通信等技术领域的飞速发展，无处不在的计算及相关研究已成为计算机，通信和信息科学的研究热点和新的发展方向. 近年来，芯片制造，无线通信，网络，软件等技术领域的飞速发展为普适计算研究提供了技术支持. 以纳米技术，片上系统（SOC）等为代表的芯片制造和集成技术. 芯片可以在较小的体积内实现更强大的计算能力. 4.总结和展望普适计算的概念已经提出了十多年了，但是它对计算机和信息科学的发展产生了重要的影响. 它将指导计算机技术和信息技术朝着“以人为本”的方向继续发展.

目前，普适计算所需的各种技术已基本成为现实，各种研究机构和公司也投入了大量的人力和物力来研究普适计算的各种原型，并取得了一定的成果，但是从真正意义上说，它与通用计算仍相距一定距离. 关键问题是如何无缝集成现有技术. 这需要建立一定的行业标准，并加强研究合作与交流. 此外，随着普及计算研究的深入发展，许多以前未曾考虑过的经济问题和社会问题变得尤为重要. 参考文献计算机学报，2003（9）[21施维仁，周斌普适计算研究，徐磊. 普适计算: 基于人的计算[J]. 计算机应用的研究与探索作者（7）普及计算2005: 作者: 郑州大学胜达工商管理学院标题: 成功（EDUCATION）英文标题: SUCCESS 2008，（8）引文: 普及计算[期刊论文]-计算机2003（9）普适计算: 基于人的计算[期刊论文]-计算机应用2005（7）相似的文献（10文章）白亮. 贾荣. 罗兴起. 王海鹏普适计算系统可用性度量-计算机工程与应用2006，42（15）普适计算系统可用性度量标准具有典型的面向用户的特征，因此有必要引入分布式用户状态，并且需要考虑用户状态的复杂情况和系统状态分析. 传统的连续时间马尔可夫链和半马尔可夫过程不能很好地分析上述情况. 有鉴于此，本文基于马尔可夫重生过程（MRGP），提出了一种用于普适计算系统的可用性度量方法. 首先，建立具有普适计算模型的用户模型. 分析了普适计算系统可用性度量的MRGP模型，分析了可用性的随机过程，给出了与瞬态和稳态行为相对应的度量方法. 普适计算系统要求的可用性度量为结合普适计算模式的特征进行定义. 最后，进行了数值分析，以评估在MTTF和MTTR下普及计算系统的可用性的变化. 基于此，需要考虑一些原理来构建高度可用的普适计算系统，并分析诸如用户和系统参数等因素的普适性. 基于关键词识别和主题检测的计算系统可用性指标智能家居普及计算系统2008本文设计了一种基于关键词识别和主题检测的智能家居普及计算系统. 这是自然语言处理的关键将单词识别和主题检测技​​术与无处不在的计算相结合的系统就像一个智能机器人，它可以在第一时间从用户的单词中了解用户的真实意图，并根据用户的需求提供适当的服务. 符合用户的意图. 该系统捕获用户单词中的关键字，并使用主题检测技​​术锁定用户的意图人物和情绪，并结合普及的家用设备，根据用户的意图实现系统的功能. 如果系统检测到王先生的演讲主题是“足球”，并且想要查看或收听与足球有关的报道，则系统将搜索与足球有关的频道提供给王先生. 该系统收集语音输入信号并计算其MFCC参数作为特征参数. 隐马尔可夫模型用于关键字识别，基于双质心主题模型的主题用于主题检测检测算法. 3.期刊论文Hai-Peng.ZHOUXingShe.ZHANG Tao.XIANG Dong面向用户的普适计算系统可用性测量模型-计算机科学2006，33（11）普适计算模型追求随时随地的计算领域. 它对相关的可用性管理提出了很高的要求. 现有的大多数研究都是从定性的角度研究普适计算系统的可用性问题. 本文尝试给出定量的可用性度量模型和分析. 普遍存在的计算系统的可用性通常是面向用户的功能，为了表征用户行为，需要引入具有非指数分布特性的模型状态，并且需要考虑用户的复杂性. 系统状态. 传统的连续时间马尔可夫链和半马尔可夫过程不能很好地分析上述情况. 有鉴于此，本文提出了一种基于马尔可夫的重生过程（MRGP）泛在计算系统可用性度量方法. 首先，建立具有双重扩展特性的用户模型. 在此基础上，构建了无处不在计算系统可用性度量的MRGP模型. 对可用性进行随机过程分析，并给出相应的瞬态. 稳态行为的测量方法，结合普适计算模型的特点，定义了普适计算系统的可用性指标. 最后，进行数值分析以评估诸如用户和系统参数之类的因素对普适计算系统的可用性度量的影响. 4. 基于论文的基于目录的普适计算资源管理模型2007. 自1990年代初首次提出普适计算概念以来，基本技术（包括移动计算技术，中间件技术，无线传感Web技术，人机交互）技术，人工智能，机器学习，无线定位技术，形式语义Web技术，网络技术等）已经取得了长足的进步，普适计算的概念得以实现.

然而，随着普适计算从实验室环境转向商业应用，研究人员越来越意识到普适计算绝不是简单地将现有技术融合在一起. 如何使无处不在的计算系统像成熟的应用程序系统（如Windows系统或移动蜂窝通信网络）一样，具有高度的安全性控制，针对用户身份和访问权限的集中管理功能，从而形成了统一的管理系统. 系统在逻辑应用程序级别上变得通用，成为计算研究人员关注的焦点. 本文旨在研究在无处不在的计算环境下有效的资源静态组织和运行中的管理模型. 在此基础上，我们还将讨论如何实现用户的跨域事务处理，会话保留以及与系统故障恢复相关的处理. 在研究无处不在的计算环境中的资源管理的过程中，作者借鉴了前辈的成功经验和智慧，并总结和分析了当前工作还不够深入和尚未触及的问题. 一个“基于目录的解析冲突模型（DRMM）”. 在DRMM模型中，作者重新审视并着手解决普适计算环境中资源管理所面临的问题，在此基础上，他还提出了一些新的问题，这些问题在过去的相关研究中有些遗漏或关注不足. 的解决方案. 在DRMM模型的研究和构建过程中，作者的主要贡献包括: 1）该模型为普适计算环境建立了完整的正式定义和描述: 包括对普适计算环境的各个组成部分（域，对象，权限，角色，操作）和单独的正式定义；该模型还提供了普适计算系统服务完整事务操作流程定义的核心工作流程（身份认证，权限管理，域内和跨域资源定位和决策，故障检测与恢复），这使DRMM模型成为可能. 完整且可验证的模型系统； 2）DRMM模型使用目录管理结构，该结构在过去的操作系统和其他应用程序中具有成功的应用程序经验，可以遍历计算资源. 在遍历计算环境中提供简单，清晰，表达，清晰的资源系统描述方法层次结构；以及在静态资源管理系统的基础上定义资源管理模型运行时，以提供资源定位支持，在普适计算环境的应用中弥补了静态资源描述方法的不足； 3）DRMM模型实现了普适计算系统中所有核心事务特征的分析和比较，并提出了适合普适计算环境的混合事务处理模型-工作流“处理模型”支持的“事件驱动混合事务”，它考虑了普适计算事务处理的普适性并具有时序特征的要求； 4）充分考虑了普适计算管理系统（包括服务器和）发生故障的可能性，因此这是DRIVN中的第一次该模型增加了管理系统的实时故障检测和灾难管理功能: 在DRMM中，普适计算系统的域管理系统可以基于相互之间的关系建立称为“组域”（D0maincluster）的故障检测和事务传输集群. 通过心跳检查和核心数据相互备份，域管理服务器或该模型中的域目录可以在最短的时间内被组域的其他成员注意到，并将故障机器上的事务或数据转移到继续在其他管理系统上运行，从而使用户可以在最短的时间内经历和丢失数据.

在参与普及计算系统“无线定位系统”（WLES）的构建过程中，作者在本文中部分实现并验证了DRMM模型的设计. 实验结果证明，DRMM模型作为普适计算环境中的资源管理模型，能够满足普适计算环境中资源管理和区域化用户事务管理的需求，并具有较高的响应时间. 其独特的故障排除功能为普适计算应用系统赢得了更高的安全性和故障恢复能力. 5.基于普适计算的智能家居系统的学位论文研究2009本文首先系统地阐述了智能家居系统的发展现状和现有智能家居系统存在的问题，以及涉及普适计算应用的相关技术. 讨论过. 分析并研究了普适计算系统软件平台，Agent协调机制，上下文表示和推理等关键技术. 本文全面总结和研究了普适计算的思想以及普适计算应用系统的特征和体系结构. 在此基础上，提出了一种基于普适计算的智能家居系统模型，然后对该模型进行整体结构设计，系统模块划分和功能描述，并设计了智能家居系统的硬件设施. 为了更好地反映家庭系统模块的自治性和协作性，作者提出了一个嵌套的MAS（多代理系统，多智能体系统）家庭系统软件平台的抽象模型，并讨论了软件平台的体系结构和运行时环境. 设计了结构.

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