第三种计算：普适计算

纵观计算机技术的发展历史,计算模式经历了第一代的主机(大型机)计算模式和第二代的PC机计算模式,即将到来的下一轮计算则为普适计算(Pervasive　Computing)。普适计算是当前计算技术的研究热点,也被称为第三种计算模式。     

基于普适计算的学习框架的研究

普适计算(Pervasive/Ubiquitous Computing)是继主机计算、桌面计算之后发展起来的一种新的计算模式,但它在教育和学习领域还涉足甚微.随着技术的不断进步和学习科学理论的发展,普适计算与教学环境相结合是不可抵挡的趋势.普适学习环境就是将普适计算应用到人类的学习环境中,使其实现无处不在的学习这一特点.文章在总结普适计算及普适学习环境相关概念的基础上,通过研究分析-个比较成熟的普适学习环境的个案,提出了实现这一环境的框架模型及相关技术.     

基于普适计算的学习框架的研究

普适计算（ Pervasive/Ubiquitous Computing ）是继主机计算、桌面计算之后发展起来的一种新的计算模式,但它在教育和学习领域还涉足甚微。随着技术的不断进步和学习科学理论的发展,普适计算与教学环境相结合是不可抵挡的趋势。普适学习环境就是将普适计算应用到人类的学习环境中,使其实现无处不在的学习这一特点。文章在总结普适计算及普适学习环境相关概念的基础上,通过研究分析一个比较成熟的普适学习环境的个案,提出了实现这一环境的框架模型及相关技术。     

聆听普及运算的步音

IBM有关“PC时代即将结束,‘Pervasive Computing’继任”的宏论公诸于众后,在业界引起强烈反响。媒体对Pervasive Computing”的中文译法精彩多多:普及计算、无极计算、渗透计算,近日IBM统一了它的中文译法——普及运算,并公布了几个最新研究成果。 过去几年,IBM的一群以其“蓝天企划(blue-sky designs)”而驰名的工程师和工业设计人员们,己经在描绘着电脑世     

智能影子(SmartShadow):一个普适计算模型

普适计算是一种全新的计算模式,目前对普适计算建模的研究较少.尝试以用户为中心将普适计算环境建模为一个“智能影子”模型.该模型建立在用户建模及普适服务抽象的基础上,通过用户BDP模型,将普适环境映射成一个以用户为中心的高度动态的移动的虚拟个人空间,也称“智能影子”,与物理世界的影子一样跟随用户,如影相随.其中,用户BDP模型根据信念(belief)推理出用户意图(desire),并对普适服务的计算过程进行规划(plan).普适服务用来抽象信息空间中的计算资源,可被用户BDP组织,完成用户的意图,组织的过程即为智能影子的映射过程.智能影子模型在逻辑上简单、自然,且可灵活处理普适计算空间的动态变化.另外,还实现了一个仿真原型系统,对模型的可行性进行了验证.     

见证高性能计算21年

对于很多计算机专业的人来说,高性能计算(High- Performance Computing,简称HPC)是摆在神坛上的东西。多年以来,我们看到过各种各样的"计算"概念,这包括企业计算、普适计算、网格计算以及最近流行的云计算,尽管它们同样显得很"高深",但至少     

普适计算系统可用性度量

普适计算系统可用性度量具有典型的面向用户特点,为刻画用户行为需要引入具有非指数分布性质的用户状态,并且需要考虑用户态与系统态关联分析时的复杂情况。传统的连续时间马尔科夫链和半马尔科夫过程都不能很好地对以上情况给予分析。鉴于此,文章基于马尔科夫重生过程(MRGP)提出了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式的用户模型,基于此构建了普适计算系统可用性度量的MRGP模型,对可用性进行了随机过程分析,给出了对应瞬态和稳态行为的度量方法,结合普适计算模式的特点定义了普适计算系统请求可用性度量。最后进行了数值分析,评价了普适计算系统可用性在MTTF和MTTR下的变化情况,据此导出来构建高可用普适计算系统需要考虑一些原则,并分析了用户和系统参数等因素对普适计算系统可用性度量的影响。     

基于Android智能手机的模拟计算机外设的多功能平台设计

随着计算技术和通信技术的快速发展,人类正逐步进入普适计算(Ubiquitous Computing)时代。而智能空间正是普适计算本质特点的一种具体而集中的体现,智能手机在其中可以获得增强化的个性服务。论文实现了一种基于Android智能手机的模拟电脑外设的多功能平台,手机和电脑端通过TCP/IP协议连接,使得用户在一定的距离内用手机远程的控制电脑。     

业界动态

日前,IBM中国有限公司发布了EoN(Edge ofNetwork,网络边际)概念,这是IBM对21世纪PC新概念的诠释。如同电子商务(E-business)和普及运算(Pervasive Computing)一样,EoN代表着IBM又一个新计算时代的计划。EoN的4个重要特征是:     

普适环境中一种安全协议的设计及分析

普适环境需要满足“透明”“ 无需人干预的”性质,提出了一种普适计算环境下的安全协议——SPUE。它满足数据认证、数据新鲜性等安全特性,同时满足普适计算的“ 无需人干预的”性质。协议采用非对称密钥与对称密钥相结合的方法,在解决普适计算能量、计算能力限制同时增加了安全性,使其更适合于普适计算环境;同时运用通信顺序进程(CSP)方法对安全协议建模,采用FDR对模型进行检测,确保了协议能够满足各项安全性能。     

Service Composition Issues in Pervasive Computing

Providing new services by combining existing ones—or service composition—is an idea pervading pervasive computing. Pervasive computing technologies seek to concurrently exhibit context awareness, manage contingencies, leverage device heterogeneity, and empower users. These four goals prompt service-composition-mechanism design requirements that are unique to pervasive computing. This article catalogs service composition mechanisms and describes their variation points, which indicate how well the resulting compositions meet the four goals.     

普适计算中间件技术

普适计算中间件通过软件基础设施重用支持上层应用的高效开发和便捷运行,是普适计算领域的研究热点。对普适计算中间件设计挑战进行了归纳,从上下文管理、中间件层自适应、面向自适应的公共服务和自适应软件体系结构支持等方面总结、阐述和分析了普适计算中间件的各项关键技术,分类介绍了主要普适计算中间件项目,给出了未来研究发展趋势。     

深度计算、广度计算与信息网络

计算技术一直在向深度和广度进军,因此可以把计算技术的发展过程与趋势用“深度计算”和“广度计算”高度概括。从计算技术与通信技术结合的角度来看,网络一直在向“信息传输”与“信息处理”紧密结合的方向发展,即向信息网络方向发展。     

支持普适计算的多嵌入式系统

随着嵌入式技术的飞速发展和普适计算的广泛关注．普适计算和嵌入式系统二者的关系日益紧密。本文依据由Mark Werser提出的普适计算思想，结合普适计算的研究现状和嵌入式技术的发展趋势，我们提出了多嵌入式系统的新概念和多嵌入式系统的基础理论框架，描述了支持普适计算的多嵌入式系统理论的研究方向，并对今后的多嵌入式系统理论应用前景进行了展望。     

一种面向普适计算的适应性软件体系结构风格

普适计算软件需要适应用户需求和运行环境的动态变化.这一特点使得软件复杂度空前增加,迫切需要以软件体系结构为代表的架构/设计层面重用手段来支持其高效开发.在以适应性为中心的普适计算空间抽象模型基础上,提出了一种面向普适计算的软件体系结构风格UbiArch,并从概念视图、运行视图和开发视图这3个维度对该软件体系结构风格进行了阐述.UbiArch支持软件实体按需加入应用、主动适应环境的行为模式,实现了软件适应能力的高层次重用,同时与构件等成熟软件技术的紧密结合也保证了其可实践性.支撑该体系结构风格的软件平台原型系统及其上的应用验证了UbiArch的有效性和通用性.     

基于普适计算的交互汉语学习系统

普适计算是一种正在兴起的新型的计算模式,其“无处不在,以人为本”的理念使得普适计算在许多领域的应用中都有着巨大的潜力。本文综合应用语音识别、声调识别、软交换、文语转换、语音邮件等多种技术,使用以人为中心的普适计算系统模型（HPC）和分层结构分析与设计方法（LAAD）,设计并实现了一个基于普适计算的交互汉语学习系统,该系统能够计算出汉语学习者发音的准确度和声调的准确度,并通过普适服务平台提供实时交互、学习情况自动收集等普适服务,为学习者建立起了一个良好的汉语学习环境,帮助他们高效、便捷地学习汉语。     

普适计算中间件技术的研究与进展

当前，普适计算已经成为计算机科学中一个极具活力和影响力的研究领域。普适计算环境规模很大并且具有高度异构性，如网络架构的异构性、硬件平台的异构性、操作系统的异构性、应用服务的异构性等，而普适计算中间件技术可以解决异构性和跨平台特征，提供不同服务的集成应用，因此成为普适计算中的一个研究热点。基于此，本文对于目前国外关于普适计算中间件技术的研究现状做了一个总结；通过分析和比较，给出了普适计算中间件的设计原则；探讨了普适计算中间件技术的未来发展方向。     

普适计算中间件技术的研究

普适计算作为新的计算模式对中间件技术有一些特殊的要求。该文从普适计算的特点出发，分析了普适计算中间件硬解决的有关问题和需求，提出了构建普适中间件的4个设计原则，分析了c0TS中间件技术和典型普适计算中间件的技术特点并指出了普适计算中间件技术的发展趋势。     

一种支持普适计算的构件管理框架:LCF

普适计算的发展需要新型的软件结构与之相适应,构件化技术就是一种较好的方法。普适计算强调人、计算机以及环境的相互融合,这就对构件化技术提出了新的挑战:如何对管理各种计算设备、如何主动发现构件、如何解决构件的异构、如何实现构件间协调机制、如何保证访问的安全性等。文章着重探讨和分析了这一系列问题,并且提出了一种支持普适计算的构件管理框架LCF。     

The LilyPad Arduino: Toward Wearable Engineering for Everyone

Electronic textiles, or e-textiles, are an increasingly important part of wearable computing, helping to make pervasive devices truly wearable. These soft, fabric-based computers can function as lovely embodiments of Mark Weiser's vision of ubiquitous computing: providing useful functionality while disappearing discreetly into the fabric of our clothing. E-textiles also give new, expressive materials to fashion designers, textile designers, and artists, and garments stemming from these disciplines usually employ technology in visible and dramatic style. Integrating computer science, electrical engineering, textile design, and fashion design, e-textiles cross unusual boundaries, appeal to a broad spectrum of people, and provide novel opportunities for creative experimentation both in engineering and design. Moreover, e-textiles are cutting- edge technologies that capture people's imagination in unusual ways. (What other emerging pervasive technology has Vogue magazine featured?) Our work aims to capitalize on these unique features by providing a toolkit that empowers novices to design, engineer, and build their own e-textiles.