【正文】 知識感知信息感知信息策略(再生信息)問題與環(huán)境信息獲取信息傳遞信息處理決策制定目的策略傳遞策略執(zhí)行73 什么是本體論信息？什么是認(rèn)識論信息？答：本體論信息指事物運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)和狀態(tài)變化方式。認(rèn)識論信息是主體所感知的事物運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)及其變化方式。74 簡述數(shù)據(jù)、信息、知識、策略、智能之間的關(guān)系。答：數(shù)據(jù)、信息、知識、策略、智能之間的關(guān)系可以這樣表述：信息是數(shù)據(jù)的語義；知識是對信息進(jìn)行加工得到的抽象化產(chǎn)物；策略是知識加工的產(chǎn)物；智能是把信息加工成知識、進(jìn)而把知識激活成解決問題的策略并在策略的引導(dǎo)下解決問題的能力。策略(再生信息)知 識感知信息本體論信息數(shù) 據(jù)智能活動(dòng)75 物聯(lián)網(wǎng)將物理世界與虛擬世界連接起來，這一點(diǎn)在數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中是如何體現(xiàn)的？答：數(shù)據(jù)庫以信息和數(shù)據(jù)作為其來源，將物理世界中人工管理的各種形式的信息和數(shù)據(jù)交給計(jì)算機(jī)中來完成，以便于被充分、高效地處理和使用。物理世界與計(jì)算機(jī)虛擬世界中術(shù)語的對應(yīng)關(guān)系為：物理世界 計(jì)算機(jī)虛擬世界實(shí) 體記 錄屬 性字 段實(shí)體集文 件 實(shí)體標(biāo)識符記錄關(guān)鍵字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(jìn)的自動(dòng)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(jìn)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(huì)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(gè)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(gè)地方，各種不同用戶的任務(wù)同時(shí)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(hù)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(shí)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(shí)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章答案選擇題81 下面哪個(gè)不是雜湊函數(shù)。___________A. MD5 B. MD4C. SHA D. RSA82 電子ID身份識別技術(shù)主要包括：___________。A. 通行字識別方式 B. 持證的方式C. 臉型識別方式 D. 數(shù)字簽名83 一個(gè)視網(wǎng)膜血管的圖樣可壓縮為小于___________字節(jié)的數(shù)字信息。根據(jù)對圖樣的節(jié)點(diǎn)和分支的檢測結(jié)果進(jìn)行分類識別。A. 34 B. 35C. 30 D. 4084 如果主體Alice和Bob通信時(shí)需要一個(gè)密鑰，那么，Alice需要在通信之前先從KDC獲得一個(gè)密鑰。這種模式又稱為___________。A. 拉模式 B. 推模式C. 互模式 D. 拽模式85 ___________是另一種公開密鑰算法，它不能用作加密，只用作數(shù)字簽名。A. RSA B. DSAC. DES D. Session Key參考答案： 、B 填空題81 ___________是鞏膜的延長部分，是眼球角膜和晶體之間的環(huán)形薄膜，其圖樣具有個(gè)人特征，可以提供比指紋更為細(xì)致的信息。82 零知識證明條件包括：___________和___________。83 基于中心的密鑰分發(fā)利用可信任的第三方，進(jìn)行密鑰分發(fā)。可信第三方可以在其中扮演兩種角色：（1）___________；（2）___________。84 信息隱藏相關(guān)術(shù)語包括：信息隱藏（Information Hiding）、隱寫術(shù)（Steganography）和___________。85 密鑰托管加密系統(tǒng)按照功能的不同，邏輯上可分為五大部分：用戶安全部分（Use rSecurity Component，USC），___________，政府監(jiān)聽部分（數(shù)據(jù)恢復(fù)部分（Data Recovery Component，DRC）），法律授權(quán)部分（Court Authorization Component，CAC），外部攻擊部分（Outsider Attack Component，OAC）。參考答案：81 虹膜 82 最小泄露證明(Minimum Disclosure proof) 零知識證明(Zero Knowledge proof)83 密鑰分發(fā)中心 密鑰轉(zhuǎn)換中心84 數(shù)字水印（Digital Watermarking）85 密鑰托管部分（Key Escrow Component，KEC）簡答題81 找到MD5程序的源代碼，熟悉代碼流程，并能使用代碼進(jìn)行字符串的MD5加密。答：略。82 找到SHA1程序的源代碼，熟悉代碼流程，并能使用代碼進(jìn)行字符串的SHA1加密。答：略。83 簡述個(gè)人特征身份證明的常用方式，并能簡要說明其原理。答：個(gè)人特征身份證明是利用個(gè)人的生理特征來實(shí)現(xiàn)。因人而異、隨身攜帶，不會(huì)丟失且難以偽造，極適用于個(gè)人身份認(rèn)證。個(gè)人特征身份證明的幾種常用方式為：（1）手寫簽名識別技術(shù)；（2）指紋識別技術(shù)；（3）語音識別技術(shù)；（4）視網(wǎng)膜圖樣識別技術(shù)；（5）虹膜圖樣識別技術(shù)；（6）臉型識別。84 簡述零知識證明系統(tǒng)的原理。答：零知識證明的基本思想是向別人證明你知道某種事物或具有某種東西，而且別人并不能通過你的證明知道這個(gè)事物或這個(gè)東西，也就是不泄露你掌握的這些信息。零知識證明條件包括：最小泄露證明(Minimum Disclosure proof)和零知識證明(Zero Knowledge proof)。 現(xiàn)在假設(shè)用P表示示證者，V表示驗(yàn)證者，要求：（1）示證者P幾乎不可能欺騙驗(yàn)證者，若P知道證明，則可使V幾乎確信P知道證明；若P不知道證明，則他使V相信他知道證明的概率幾近于零。（2）驗(yàn)證者幾乎不可能得到證明的信息，特別是他不可能向其他人出示此證明。 （3）而零知識證明除了以上兩個(gè)條件外，還要滿足：驗(yàn)證者從示證者那里得不到任何有關(guān)證明的知識。85 簡述DiffieHellman密鑰交換協(xié)議的原理。答：DiffieHellman協(xié)議是三方秘密傳輸，首先，Alice、Bob和Coral三方首先要協(xié)商確定一個(gè)大的素?cái)?shù)n和整數(shù)g（這兩個(gè)數(shù)可以公開），其中g(shù)是n的本原元。由此產(chǎn)生密鑰過程為：（1） Alice首先選取一個(gè)大的隨機(jī)整數(shù)x，并且發(fā)送X=gx mod n給Bob。Bob首先選取一個(gè)大的隨機(jī)整數(shù)y，并且發(fā)送Y= gy mod n給Coral。Coral首先選取一個(gè)大的隨機(jī)整數(shù)z，并且發(fā)送Z=gz mod n給Alice。（2） Alice計(jì)算X1 = Zx mod n給Bob。Bob計(jì)算Y1 = Xy mod n給Coral。Coral計(jì)算Z1 = Yz mod n給Alice。（3） Alice計(jì)算k = Z1x mod n 作為秘密密鑰。Bob 計(jì)算k = X1y mod n作為秘密密鑰。Coral計(jì)算機(jī) k= Y1z mod n作為秘密密鑰。86 簡述數(shù)字簽名的基本原理。答：數(shù)字簽名以電子方式存儲(chǔ)簽名消息，是在數(shù)字文檔上進(jìn)行身份驗(yàn)證的技術(shù)。接收者和第三方能夠驗(yàn)證文檔來自簽名者，并且文檔簽名后沒有被修改，簽名者也不能否認(rèn)對文檔的簽名。數(shù)字簽名必須保障：（1）接收者能夠核實(shí)發(fā)送者對文檔的簽名；（2）發(fā)送者事后不能否認(rèn)對文檔的簽名；（3）不能偽造對文檔的簽名。87 簡述密鑰管理系統(tǒng)的原理以及管理流程。答：一個(gè)完整得密鑰管理系統(tǒng)應(yīng)該包括：密鑰管理、密鑰分配、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)密鑰分配方法、密鑰注入、密鑰存儲(chǔ)、密鑰更換和密鑰吊銷。密鑰管理是處理密鑰自產(chǎn)生到最后銷毀的整個(gè)過程中的關(guān)鍵問題，包括系統(tǒng)的初始化，密鑰的產(chǎn)生、存儲(chǔ)、備份/恢復(fù)、裝入、分配、保護(hù)、更新、控制、丟失、吊銷和銷毀等內(nèi)容。密鑰的管理需要借助于加密、認(rèn)證、簽字、協(xié)議、公證等技術(shù)。88 簡述數(shù)字隱藏的基本原理。答：A打算秘密傳遞一些信息給B，A需要從一個(gè)隨機(jī)消息源中隨機(jī)選取一個(gè)無關(guān)緊要的消息c，當(dāng)這個(gè)消息公開傳遞時(shí)，不會(huì)引起懷疑，稱這個(gè)消息c為載體對象。把需要秘密傳遞的信息m隱藏到載體對象c中，此時(shí)，載體對象c就變?yōu)閭窝b對象c’。秘密信息的嵌入過程需要密鑰，此密鑰稱為偽裝密鑰。載體對象是正常的，不會(huì)引起懷疑，偽裝對象與載體對象無法區(qū)分，無論從感觀上，還是從計(jì)算機(jī)的分析上，不可視通信的安全性取決于第三方有沒有能力將載體對象和偽裝對象區(qū)別開來，對偽裝對象的正常處理，不應(yīng)破壞隱藏的信息。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(jì)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(jià)值或商用價(jià)值的操作而存活下來。第9章答案91 從理論基礎(chǔ)、研究對象、分析問題方式、數(shù)學(xué)描述、研究方法等方面比較經(jīng)典控制理論和現(xiàn)代控制理論。答：從理論基礎(chǔ)、研究對象、分析問題方式、數(shù)學(xué)描述、研究方法等方面比較經(jīng)典控制理論和現(xiàn)代控制理論,并進(jìn)行歸納后得出答案。92 簡述自適應(yīng)控制的定義和原理。答：自適應(yīng)控制的定義：不論外界發(fā)生巨大變化或系統(tǒng)產(chǎn)生不確定性，控制系統(tǒng)能自行調(diào)整參數(shù)或產(chǎn)生控制作用，使系統(tǒng)仍能按某一性能指標(biāo)運(yùn)行在最佳狀態(tài)的一種控制方法。自適應(yīng)控制的理論原理：自適應(yīng)控制是一種基于數(shù)學(xué)模型的控制方法，它是自適應(yīng)控制所依據(jù)的關(guān)于模型和擾動(dòng)的先驗(yàn)知識比較少，需要在系統(tǒng)的運(yùn)行過程中去不斷提取有關(guān)模型的信息，使模型逐步完善。93 簡述魯棒控制的定義和原理，舉出一個(gè)應(yīng)用魯棒控制的實(shí)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(dòng)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(jì)得到的固定控制器稱為魯棒控制器。如何設(shè)計(jì)一個(gè)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(jì)控制器時(shí)盡量利用不確定性信息來設(shè)計(jì)一個(gè)控制器,使得不確定參數(shù)出現(xiàn)時(shí)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(jì)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(jì)算機(jī)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(jì)算機(jī)實(shí)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(dá)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(dòng)控制領(lǐng)域的前沿學(xué)科之一。它是智能控制的一個(gè)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(jì)算機(jī)科學(xué)、自動(dòng)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(jī)理上對人腦進(jìn)行簡單結(jié)構(gòu)模擬的新型控制和辨識方法。96 舉出一個(gè)基于網(wǎng)絡(luò)控制的實(shí)例,并嘗試針對其中的一個(gè)實(shí)際問題進(jìn)行建模研究。答：略。97 一階馬爾可夫信源的狀態(tài)圖如題917圖所示。信源X 的符號集為{0,1, 2}。(1) 求平穩(wěn)后信源的概率分布；(2) 求信源的熵H題917圖答：98 設(shè)二元對稱信道的傳遞矩陣為，(1) 若P(0) = 3 4, P(1) =1 4,求H (X ),H (X Y ),H (Y X )和I (X 。Y )；(2) 求該信道的信道容量及其達(dá)到信道容量時(shí)的輸入概率分布。答：99 解釋 “數(shù)字物理系統(tǒng)概念”，闡述數(shù)字物理系統(tǒng)和物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)系。答：數(shù)字物理系統(tǒng)（CyberPhysical Systems，CPS）是計(jì)算機(jī)驅(qū)動(dòng)的數(shù)字世界和物理世界交互的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，該系統(tǒng)通過傳感器和執(zhí)行器將數(shù)字系統(tǒng)連接到物理世界，具有關(guān)鍵的監(jiān)視和控制功能，業(yè)界常把這種連接物理系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)成為物聯(lián)網(wǎng)。對照國際電信聯(lián)盟有關(guān)物聯(lián)網(wǎng)的定義以及PCAST咨詢報(bào)告有關(guān)CPS定義,我們認(rèn)為CPS是物聯(lián)網(wǎng)的專業(yè)稱呼,側(cè)重于物聯(lián)網(wǎng)內(nèi)部的技術(shù)內(nèi)涵。而物聯(lián)網(wǎng)是CPS的通俗稱呼,側(cè)重于CPS在日常生活中的應(yīng)用。從專業(yè)角度看, CPS提供了物聯(lián)網(wǎng)研究和開發(fā)所需要的理論和技術(shù)內(nèi)涵。從應(yīng)用角度看,物聯(lián)網(wǎng)提供了CPS未來應(yīng)用的一個(gè)直觀畫面,更加適合于普及CPS方面的科學(xué)知識。物聯(lián)網(wǎng)的研究和開發(fā)應(yīng)該從CPS入手和深入,而CPS技術(shù)和產(chǎn)品的普及和應(yīng)用可以從物聯(lián)網(wǎng)角度介紹和舉例。910 總結(jié)物聯(lián)網(wǎng)的科學(xué)問題及需要解決的難題答：略40 / 40