【正文】 基本概念。答：私有云也叫做專用云，是由單個客戶所擁有的按需提供基礎(chǔ)設(shè)施，該客戶控制哪些應(yīng)用程序在哪里運行，擁有服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)和磁盤，并且可以決定允許哪些用戶使用基礎(chǔ)設(shè)施。公用云是由第三方運行的云，第三方可以把來自許多不同客戶的作業(yè)在云內(nèi)的服務(wù)器、存儲系統(tǒng)和其他基礎(chǔ)設(shè)施上混合在一起。最終用戶不知道運行其作業(yè)的同一臺服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)或磁盤上還有哪些用戶?；旌显瓢压迷颇Ｊ脚c私有云模式結(jié)合在一起。客戶通過一種可控的方式對云部分擁有，部分與他人共享。63簡述云計算的四個本質(zhì)特征。答：云計算的本質(zhì)包括：(1) 虛擬化，即把軟件、硬件等IT資源進行虛擬化，抽象成標(biāo)準(zhǔn)化的虛擬資源，放在云計算平臺中統(tǒng)一管理，保證資源的無縫擴展；(2) 多粒度和多尺度，即靈活的面對需求，提供不同的服務(wù)；(3) 不確定性，因為云計算是一個人參與的計算，是群體智能的體現(xiàn)，表現(xiàn)出自然界不確定性特征；(4) 軟計算，即如何讓網(wǎng)絡(luò)明白一些定量、定性的轉(zhuǎn)換，如一些大約的量詞等。64簡述云計算與并行計算的關(guān)系。答：并行計算式云計算的萌芽階段。在并行計算中，為了獲得高速的計算能力，人們不惜采用昂貴的服務(wù)器和購買更多的服務(wù)器。因此，強大的并行計算能力需要巨額的投資。并且，傳統(tǒng)的并行計算機的使用是一個相當(dāng)專業(yè)的工作，需要使用者具有較高的專業(yè)素質(zhì)。而云計算將服務(wù)器等設(shè)施集中起來，最大程度地做到資源共享，能夠動態(tài)地為用戶提供計算能力和存儲能力，隨時滿足用戶的需求。65簡述分布式計算的基本原理，并指出云計算與分布式計算的關(guān)系。答：分布式計算研究如何把一個需要非常巨大的計算能力才能解決的問題分成許多小的部分，然后把這些部分分配給許多計算機進行處理，最后把這些計算結(jié)果綜合起來得到最終的結(jié)果。分布式計算依賴于分布式系統(tǒng)。分布式系統(tǒng)由通過網(wǎng)絡(luò)連接的多臺計算機組成。網(wǎng)絡(luò)把大量分布在不同地理位置的計算機連接在一起，每臺計算機都擁有獨立的處理器及內(nèi)存。這些計算機互相協(xié)作，共同完成一個目標(biāo)或者計算任務(wù)。分布式計算是一個很大的范疇。在當(dāng)今的網(wǎng)絡(luò)時代，不是分布式計算的應(yīng)用已經(jīng)很少了。云計算是分布式計算的一種。66簡述云計算與網(wǎng)格計算的關(guān)系。答：通常意義的網(wǎng)格是指云計算以前實現(xiàn)的以科學(xué)研究為主的網(wǎng)格。網(wǎng)格計算不僅要集成異構(gòu)資源，還要解決許多非技術(shù)的協(xié)調(diào)問題，非常重視標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，也非常復(fù)雜，但缺乏成功的商業(yè)模式。云計算是網(wǎng)格計算的一種簡化實用版本，有成功的商業(yè)模式推動。但如果沒有網(wǎng)格計算打下的基礎(chǔ)，云計算也不會這么快到來。所以說，云計算的成功也是網(wǎng)格的成功。67論述云計算與物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)系。答：物聯(lián)網(wǎng)的規(guī)模足夠大之后，需要與云計算結(jié)合起來。云計算中心對接入網(wǎng)絡(luò)終端的普適性，最終解決了物聯(lián)網(wǎng)中M2M應(yīng)用的廣泛性。物聯(lián)網(wǎng)的行業(yè)應(yīng)用，如智能電網(wǎng)、環(huán)境檢測網(wǎng)等等，都需要借助云計算來解決海量信息和數(shù)據(jù)的管理問題。具體包括以下幾個方面：(1) 云計算解決了物聯(lián)網(wǎng)中服務(wù)器節(jié)點的不可靠性問題，最大限度地降低服務(wù)器的出錯率。物聯(lián)網(wǎng)中的海量數(shù)據(jù)和信息需要巨大數(shù)目的服務(wù)器。隨著服務(wù)器數(shù)目的增多，服務(wù)器節(jié)點出錯的概率也會隨之變大。而利用云計算，云中有成千上萬、甚至上百萬臺服務(wù)器，即使某些服務(wù)器出錯了，也可以利用冗余備份等技術(shù)迅速恢復(fù)服務(wù)，保障物聯(lián)網(wǎng)真正實現(xiàn)無間斷的安全服務(wù)。(2) 云計算可以解決物聯(lián)網(wǎng)中訪問服務(wù)器資源受限的問題。服務(wù)器相關(guān)硬件的資源的承受能力是有限的，當(dāng)訪問超過服務(wù)器本身的限制時，服務(wù)器就會崩潰。物聯(lián)網(wǎng)要求保障對服務(wù)器有很高的訪問需求，來滿足數(shù)據(jù)和信息的爆炸性增長。但這種訪問需求是不確定的，它會隨著時間而發(fā)生變化。通過云計算技術(shù)，可以動態(tài)地增加或減少云中服務(wù)器的數(shù)量和數(shù)目，隨時滿足物聯(lián)網(wǎng)中服務(wù)器的訪問需求。(3) 云計算讓物聯(lián)網(wǎng)在更廣泛的范圍內(nèi)進行信息資源共享。物聯(lián)網(wǎng)中的信息直接存放在云中，而每個云中的各個服務(wù)器分布在全國乃至全世界的各個角落。物體只要具有傳感功能，就可以被感知到，云中的服務(wù)器就可以接收到它的信息，實現(xiàn)物體最新信息的共享。(4) 云計算增強了物聯(lián)網(wǎng)中的數(shù)據(jù)處理能力，并提高了智能化處理程度。物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的不斷擴大，產(chǎn)生了大量的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)。通過云計算技術(shù)，云中大規(guī)模的計算機集群提供了強大的計算能力，通過龐大的計算機處理程序自動將任務(wù)分解成若干個較小的子任務(wù)，快速對海量業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)進行存儲、處理、分析和挖掘，在短時間內(nèi)提取出有價值的信息。因為云計算的核心就是以虛擬化的方式提供各種服務(wù)，而物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用本身就是以“云”的方式存在的，從這個意義上說，物聯(lián)網(wǎng)也是云計算的一個重要范疇。因此，物聯(lián)網(wǎng)需要借助于云計算技術(shù)解決某些問題，是云計算在現(xiàn)實中的一種應(yīng)用形式。68簡述云計算服務(wù)的三個層次。答：云計算的服務(wù)層次是根據(jù)服務(wù)類型即服務(wù)集合來劃分的。在計算機網(wǎng)絡(luò)中每個層次都實現(xiàn)一定的功能，層與層之間有一定關(guān)聯(lián)。而云計算體系結(jié)構(gòu)中的層次是可以分割的，即某一層次可以單獨完成一項用戶的請求而不需要其他層次為其提供必要的服務(wù)和支持。IaaS (Infrastructure as a Service, 基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù))層位于云計算三層服務(wù)的最底端，提供基本的計算和存儲能力。以計算能力的提供為例，其提供的基本資源就是服務(wù)器，包括CPU、內(nèi)存、存儲、操作系統(tǒng)及一些軟件。IaaS層通常按照所消耗資源的成本進行收費。PaaS (Platform as a Service, 平臺即服務(wù))層通常也稱為“云計算操作系統(tǒng)”。它提供給終端用戶基于網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用開發(fā)環(huán)境，包括應(yīng)用編程接口和運行平臺等，并且支持應(yīng)用從創(chuàng)建到運行整個生命周期所需的各種軟硬件資源和工具。在PaaS層面，服務(wù)提供商提供的是經(jīng)過封裝的IT能力，如數(shù)據(jù)庫、文件系統(tǒng)和應(yīng)用運行環(huán)境等，通常按照用戶登錄情況計費。SaaS(Software as a Service,軟件即服務(wù))層提供最常見的云計算服務(wù)，如郵件服務(wù)等。用戶通過Web瀏覽器來使用網(wǎng)絡(luò)上的軟件，服務(wù)提供商負(fù)責(zé)維護和管理這些軟件，并以免費或按需租用方式向用戶提供服務(wù)。SaaS服務(wù)模式是未來管理軟件的發(fā)展趨勢，它不僅減少甚至取消了傳統(tǒng)的軟件授權(quán)費用，而且服務(wù)提供商將應(yīng)用軟件部署在統(tǒng)一的服務(wù)器上，免除了最終用戶的服務(wù)器硬件、網(wǎng)絡(luò)安全設(shè)備和軟件升級維護的支出。69畫出MapReduce編程思想的模型示意圖。答： 在MapReduce模型中，程序員通過Map函數(shù)指定對各分塊數(shù)據(jù)的處理過程，然后通過Reduce函數(shù)指定如何對分塊數(shù)據(jù)處理的中間結(jié)果進行歸約。這樣，程序員只需要指定map和reduce函數(shù)就可以編寫分布式并行程序。當(dāng)在機群上運行MapReduce程序時，程序員不需要關(guān)心如何將輸入的數(shù)據(jù)進行分塊、分配和調(diào)度，系統(tǒng)還將自動處理機群內(nèi)節(jié)點失敗以及節(jié)點間通信的管理等問題。610簡述云存儲的基本概念。答：云存儲(Cloud Storage)是在云計算概念上延伸和發(fā)展出來的一個新的概念，是指通過集群應(yīng)用、網(wǎng)格技術(shù)或分布式文件系統(tǒng)等功能，將網(wǎng)絡(luò)中大量各種不同類型的存儲設(shè)備通過應(yīng)用軟件集合起來協(xié)同工作，共同對外提供數(shù)據(jù)存儲和業(yè)務(wù)訪問功能的一個系統(tǒng)。第7章答案71 物聯(lián)網(wǎng)作為一個開放復(fù)雜智能系統(tǒng)，給我們帶來了新的挑戰(zhàn)，我們需要如何應(yīng)對？ 答：物聯(lián)網(wǎng)作為一個復(fù)雜的系統(tǒng)，它的推廣與普及，給智能系統(tǒng)帶來了新的挑戰(zhàn)，促使我們在指導(dǎo)思想、技術(shù)路線、系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)、計算模式等方面為智能系統(tǒng)的研究融入新的思想與技術(shù)源泉，使得智能系統(tǒng)的研究邁入新的階段，即以開放復(fù)雜智能體統(tǒng)(Open Complex Intelligent System)特別是開放巨型智能系統(tǒng)(Open Giant Complex Intelligent System)為研究對象、以社會智能為研究重點的綜合集合階段。72 信息在物聯(lián)網(wǎng)中是運動和轉(zhuǎn)化的，請抽象物聯(lián)網(wǎng)中信息運動和轉(zhuǎn)化過程模型，并釋以說明。答：世界無時無刻不在產(chǎn)生巨量的信息(本體論信息)，要想認(rèn)識世界，必須將本體論信息轉(zhuǎn)變?yōu)楦兄畔?，這個過程，就是信息獲取的過程，包括信息感知、信息識別等。獲取到信息之后，需要進行信息傳遞，包括信息發(fā)送、傳輸、接收等環(huán)節(jié)。然后，對信息所進行變換和加工，即信息處理，加工得到知識。而后，進行決策制定，得到求解實際問題的策略。最后，執(zhí)行相關(guān)的策略，產(chǎn)生行動，作用于外部環(huán)境。在物聯(lián)網(wǎng)中，信息、知識、策略在這個回路中進行相互轉(zhuǎn)換，整個過程構(gòu)成一個完整的回路。76 簡述數(shù)據(jù)挖掘和知識發(fā)現(xiàn)在物聯(lián)網(wǎng)中的重要作用。答：隨著物聯(lián)網(wǎng)的廣泛應(yīng)用，加上使用先進的自動數(shù)據(jù)生成和采集工具，人們所擁有的數(shù)據(jù)量急劇增大。如果使用傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)分析工具，很難對數(shù)據(jù)進行深層次的處理。數(shù)據(jù)挖掘和知識發(fā)現(xiàn)正式為了解決傳統(tǒng)分析方法的不足，并針對大規(guī)模數(shù)據(jù)的分析處理而出現(xiàn)的。數(shù)據(jù)挖掘從大量數(shù)據(jù)中提取出隱藏在數(shù)據(jù)之后的有用信息，在物聯(lián)網(wǎng)中將會有重要的用武之地。77 簡述分布智能在物聯(lián)網(wǎng)中的重要作用。答：物聯(lián)網(wǎng)是一個傳感器密集、大規(guī)模并行的自治系統(tǒng)，它的傳感器和效應(yīng)器分布在物理世界的各個地方，各種不同用戶的任務(wù)同時在網(wǎng)絡(luò)上傳送和加工處理，各種任務(wù)互相交互。環(huán)境保護監(jiān)控系統(tǒng)、電網(wǎng)系統(tǒng)、大型化工廠控制系統(tǒng)、交通管制系統(tǒng)等物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)都可以利用分布智能來解決實際問題。78 給出智能Agent與環(huán)境的交互模型。答：智能Agent可以被認(rèn)為是任何能夠通過感應(yīng)器感知它周圍的環(huán)境，并能夠通過效應(yīng)器作用于其周圍環(huán)境的實體。Agent與環(huán)境的交互模型如圖所示。環(huán)境感應(yīng)器效應(yīng)器感知作用第8章答案89 簡述數(shù)字水印的基本原理。答：數(shù)字水印(Digital Watermark)技術(shù)，是指在數(shù)字化的數(shù)據(jù)內(nèi)容中嵌入不明顯的記號。被嵌入的記號通常是不可見或不可察的，但是通過計算操作可以檢測或者被提取。水印與源數(shù)據(jù)緊密結(jié)合并隱藏其中，成為源數(shù)據(jù)不可分離的一部分，并可以經(jīng)歷一些不破壞源數(shù)據(jù)使用價值或商用價值的操作而存活下來。第9章答案93 簡述魯棒控制的定義和原理，舉出一個應(yīng)用魯棒控制的實例。答：所謂“魯棒性”，是指控制系統(tǒng)在一定（結(jié)構(gòu)，大?。┑膮?shù)攝動下，維持某些性能的特性。根據(jù)對性能的不同定義，可分為穩(wěn)定魯棒性和性能魯棒性。以閉環(huán)系統(tǒng)的魯棒性作為目標(biāo)設(shè)計得到的固定控制器稱為魯棒控制器。如何設(shè)計一個固定的控制器，使具有不確定性的對象滿足控制品質(zhì)，也就是魯棒控制。魯棒控制的理論原理：魯棒控制在設(shè)計控制器時盡量利用不確定性信息來設(shè)計一個控制器,使得不確定參數(shù)出現(xiàn)時仍能滿足性能指標(biāo)要求。 魯棒控制的算法原理：魯棒控制認(rèn)為系統(tǒng)的不確定性可用模型集來描述,系統(tǒng)的模型并不唯一,可以是模型集里的任一元素,但在所設(shè)計的控制器下,都能使模型集里的元素滿足要求。94 簡述模糊控制的定義和基本原理。答：模糊邏輯控制(Fuzzy Logic Control)簡稱模糊控制(Fuzzy Control)，是以模糊集合論、模糊語言變量和模糊邏輯推理為基礎(chǔ)的一種計算機數(shù)字控制技術(shù)。模糊控制的理論原理：模糊控制在控制方法上應(yīng)用模糊集理論、模糊語言變量及模糊邏輯推理的知識來模擬人的模糊思維方法,用計算機實現(xiàn)與操作者相同的控制。該理論以模糊集合、模糊語言變量和模糊邏輯為基礎(chǔ),用比較簡單的數(shù)學(xué)形式直接將人的判斷、思維過程表達出來,從而逐漸得到了廣泛應(yīng)用。95 解釋人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的理論原理和算法原理。答：人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制是20世紀(jì)80年代末期發(fā)展起來的自動控制領(lǐng)域的前沿學(xué)科之一。它是智能控制的一個新的分支，為解決復(fù)雜的非線性、不確定、不確知系統(tǒng)的控制問題開辟了新途徑。 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制是（人工）神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)理論與控制理論相結(jié)合的產(chǎn)物，是發(fā)展中的學(xué)科。它匯集了包括數(shù)學(xué)、生物學(xué)、神經(jīng)生理學(xué)、腦科學(xué)、遺傳學(xué)、人工智能、計算機科學(xué)、自動控制等學(xué)科的理論、技術(shù)、方法及研究成果。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的理論原理：人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制就是利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)這種工具從機理上對人腦進行簡單結(jié)構(gòu)模擬的新型控制和辨識方法。33 / 34