面向普适计算的应用共享模型

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面向普适计算的应用共享模型

ISSN 1000-9825, CODEN RUXUEW E-mail: jos@https://www.360docs.net/doc/f15904356.html,

Journal of Software, Vol.18, Supplement, December 2007, pp.54?62 https://www.360docs.net/doc/f15904356.html, ? 2007 by Journal of Software. All rights reserved. Tel/Fax: +86-10-62562563

?

面向普适计算的应用共享模型

朱珍民1+, 蒋发群1,2, 苏晓丽1,2, 李锦涛1, 叶剑1,2

1(中国科学院计算技术研究所,北京 100080)

2(中国科学院研究生院,北京 100049)

Application Sharing Model for Pervasive Computing

ZHU Zhen-Min1+, JIANG Fa-Qun1,2, SU Xiao-Li1,2, LI Jin-Tao1, YE Jian1,2

1(Institute of Computing Technology, The Chinese Academy of Sciences, Beijing 100080, China)

2(Graduate University, The Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China)

+ Corresponding author: Phn: +86-10-62600640, Fax: +86-10-62600650, E-mail: fqjiang@https://www.360docs.net/doc/f15904356.html,

Zhu ZM, Jiang FQ, Su XL, Li JT, Ye J. Application sharing model for pervasive computing. Journal of

Software, 2007,18(Suppl.):54?62. https://www.360docs.net/doc/f15904356.html,/1000-9825/18/s54.htm

Abstract: In pervasive computing environment, applications available for end-users are abundant, distributed and

heterogeneous. In order to share these applications, this paper presents a user-centric applications sharing model

which called U-ASM. The basic concepts and structure of U-ASM are defined, which abstract the applications from

service providers as well as end-users. The paper uses ontology to organize distributed applications as a logic unit

with semantic relationships and utilizes virtualization technology to encapsulate applications. Finally the paper

presents a prototype of the U-ASM which validates feasibility and validity of the model. The research result has

been applied in R&D infrastructure and facility development of ministry of science and technology and has great

flexibility and extensibility.

Key words: pervasive computing; applications sharing; virtualization; quality of service

摘 要: 为了有效共享普适计算环境中分布、异构的应用资源,提出了一种以用户为中心的应用共享模型U-ASM,

定义了U-ASM的基本概念和结构,从用户、服务提供者等不同层面对应用资源进行抽象;利用应用资源的语义关系,

对应用资源进行语义建模,通过虚拟化技术构建应用资源的逻辑视图;通过应用资源共享原型,验证了模型的可行性

和有效性.该成果已应用于国家科技基础条件平台建设计划,灵活性和扩展性良好.

关键词: 普适计算;应用共享;虚拟化;服务质量

随着计算机和互联网技术的广泛应用,不仅导致应用资源的种类和数量急剧增长,而且其异构性、分布性

也日益增强.当前计算环境中的应用资源不仅包含Web服务,而且还有大量的遗留应用和系统,使得管理非常复

杂,难以共享,利用率低.另外,用户的应用需求也日益多样化、个性化.因此,在异构计算环境中如何实现跨平台

? Supported by the National High-Tech Research and Development Plan of China under Grant No.2006AA01Z112 (国家高技术研究

发展计划(863)); the R&D Infrastructure and Facility Development of the Ministry of Science and Technology of China under Grant

No.2005DKA63900 (国家科技基础条件平台专项基金)

Received 2007-04-15; Accepted 2007-11-25

朱珍民等:面向普适计算的应用共享模型55

的应用共享,使得用户能够随时随地、透明地访问大量存在的、分布、异构的应用资源,就自然成为当前计算环境亟待解决的一个重要问题[1,2].特别是随着“以人为本”的普适计算技术[3]的发展,这种需求变得更加突出.

针对这个问题,研究人员和业界已经提出了许多相关的理念和解决方案.虚拟机技术[4]是实现跨平台应用共享的常用解决方案,它通过虚拟机屏蔽硬件和操作系统的异构性,为终端用户使用异构平台的应用资源提供了方便.瘦客户计算(thin-client computing)技术能为终端用户提供远程桌面应用共享[5].面向服务的架构(SOA)理论为实现应用集成和按需服务提供了一种思路,使得服务能够以一种统一和通用的方式交互,实现服务间的松耦合[6].

本文提出了一种以用户为中心的应用共享模型(user-centric applications sharing model),简称U-ASM,旨在为终端用户建立一个合理的、统一的应用共享的基础架构,以实现应用和应用系统的统一管理和按需服务,从而满足终端用户的个性化应用需求.

1 相关工作

随着计算机技术和网络技术的发展,普适计算环境中的资源基础架构日益庞大,资源的异构性和分布性日益增强.对于这些广域分布资源,我们可以粗略地将其分为两类,一类是物理资源,如CPU,内存等;另一类是应用资源,如应用软件,Web服务等.为了实现普适计算环境中各种资源的有效共享,研究人员和业界已经提出了许多理论方法及其相应的解决方案.按需计算、效用计算给出了资源共享的远景目标;网格计算也采用以“服务”为中心的概念,为终端用户提供资源共享和资源虚拟化环境.但是,这些技术目前主要是针对物理资源进行研究的.由于应用资源相对物理资源而言更为复杂,这也是本文所关注的重点.

虚拟机技术通过虚拟机屏蔽硬件和操作系统的异构性,为终端用户使用异构平台的应用资源提供了便利.但是虚拟机对硬件和网络的要求较高,同时又是一种静态解决方案,不能提供异构应用的动态融合.

瘦客户计算技术通过基于终端应用协议的远程显示技术,为终端用户提供远程桌面应用共享.其中有代表性的软件产品和协议包括X-window系统、Citrix的ICA协议、Microsoft的RDP协议、AT&T剑桥实验室提出的VNC等[5?7].但是,瘦客户计算模式也有一定的局限:首先,该模式的共享粒度较大,提供的是整个桌面级别的应用系统共享,不支持应用程序级别的共享,从而安全性、可靠性受到影响;其次,对共享的应用资源之间缺乏相应的语义支持,使得应用资源彼此孤立,无法进行统一管理,因此无法实现多个服务节点间负载平衡和按需服务;另外,无法按需改变和定制个性化的用户环境.

SOA理论为实现应用集成和按需服务提供了一种思路,Web服务[8]作为SOA的一个重要组成部分,它采用WSDL、UDDI和SOAP等标准和协议解决了分布式计算和代码重用等问题,倍受工业界和学术界关注.尽管Web服务具有高度的互操作性、跨平台性和松耦合性等特点,但它有其固有的局限和不足:首先,Web服务更适合于静态信息的传输与共享,对复杂的GUI界面支持有限,交互能力欠佳;其次,如果要在Web上支持目前用户已经熟悉的桌面应用集合(如Office,AutoCAD等),就需要重新开发相应的应用组件,开发难度和成本增加,这对软件开发方和软件购买部署方都是一个严重的浪费.因此,Web服务不能完全代替现有的GUI应用[9].

针对上述问题,本文提出了一种以用户为中心的应用共享模型U-ASM,其核心是分别从用户、服务提供者等不同层面对应用资源进行抽象,并通过虚拟化机制将应用资源服务化,为终端用户提供个性化的服务视图,实现跨平台的异构应用资源共享和按需使用.

2 U-ASM设计

2.1 U-ASM架构

为了实现应用资源共享和综合利用,本文从用户、服务中介、提供者3个不同层面对普适计算环境进行抽象,提出了一种以用户为中心的应用共享模型——U-ASM.

56 Journal of Software软件学报 V ol.18, Supplement, December 2007

记所讨论的普适计算环境为W,假设W包含n个服务提供节点N1,N2,…,N n,其中每个节点存在若干个可用的应用资源.

定义1. 应用资源A_R可以表示一个四元组:A_R=?ID,A_T,A_D,A_I?.其中ID为应用资源标识,唯一确定当前计算环境中的某一应用资源;A_T为应用类型,同类型的应用具有相同操作接口、描述语义和行为;A_D为应用描述,由一组属性对象组成,其语义由应用类型决定;A_I是一个应用接口集合,例如操作接口、呈现接口等.

定义2. 一个应用资源的服务质量(quality of service,简称QoS)由k个应用属性来刻画,记为A_Q,即A_Q={q1,q2,…,q k}.通过这个向量描述QoS属性,从而支持基于QoS约束的应用资源选择.

定义3. 令A_R是应用资源的集合,那么按照功能属性把这些应用资源分成若干个非空子集,使得A_R中的每一个元素都至少属于一个非空子集,而同一个类中的应用资源的差异在于其QoS属性,我们把这样一个应用资源集合称为应用资源类,记为A_C.注意,这些应用资源类的全体构成的集合只是A_R的一个覆盖,并不一定是划分.

定义4. 我们将任意节点N i中可用的应用资源称为有效应用,记为e_a.

定义5. 有效空间E_S定义为分布在服务提供节点上所有有效应用e_a的集合,记为E_S={e_a1,e_a2,…, e_a m},它描述了所有可以利用的应用资源.

由于不同服务提供节点间的有效应用的语义表示和组织的异构性,为了方便管理者进行统一管理,因此,需要对有效应用进行抽象.本文利用虚拟化机制对有效应用进行抽象,屏蔽它们在语义描述上的差异.

定义6. 我们把对有效应用进行虚拟化的结果称为虚拟应用,记为v_a,它是对有效应用的抽象.

定义7. 虚拟应用类V_C是对虚拟应用聚类的结果,虚拟应用相当于虚拟应用类的实例.这样,?v_a,则?V_C,使得v_a∈V_C.

考虑到应用资源的分布特性以及用户的区域性,为了便于管理者对应用资源进行管理和控制,通常将当前计算环境分成多个小单元,称为服务域.假设当前环境W分成t个服务域.

定义8. 服务域S_A可以用一个二元组表示,S_A=?V_A,V_R?,其中V_A是本服务域中所有虚拟应用的集合,记为V_A={v_a1,v_a2,…,v_a m};V_R是虚拟应用语义关系的集合.

定义9. 抽象空间A_S是所有服务域的集合,记为∪t

i

i

A S

S

A

1_

_

=

=.

随着以用户为中心的服务理念的进一步发展,需要为用户提供个性化的计算环境,因此需要从用户角度抽象应用资源.对用户而言,用户关注的是可以操作的应用接口,如GUI接口等.

假设当前环境W包含L个用户U1,U2,…,U L,每个用户的个人计算环境中包含若干个需要使用的应用接口,其集合构成用户个性化的计算环境——个人空间,个人空间的形成是对现有应用资源进行重构和定制的结果,这种重构是动态的.

定义10. 个人空间是任意用户U i当前需要使用的应用接口集合,记为P_S i.

定义11. 用户空间是所有个人空间的集合,记为∪L

i

i

S P

S

U

1_

_

=

=.

定义12. U-ASM模型可以用一个五元组表示,U-ASM=?E_S,A_S,U_S,F,G?,其中,E_S,A_S,U_S分别是有效空间、抽象空间、用户空间;F是用户空间到虚拟空间的映射,G是虚拟空间到有效空间的映射.

朱珍民 等:面向普适计算的应用共享模型

57 F G

:Application Interface : Virtual Application Class :Service Area Effective Space User Space

Fig.1 A framework of the U-ASM

图1 U-ASM 结构图

U-ASM 是一种分布式计算模型,其设计目标是:

(1) 个性化服务:通过应用资源的动态重构技术为用户提供个性化的计算环境.

(2) 透明访问:向用户提供透明的访问服务是网格计算、普适计算的一个重要特征,也是本模型追求的目标之一.用户只需要提交相应的应用请求,便可以访问所需的应用资源,而不必关心这些资源所在的位置等细节.

(3) 应用资源的按需使用:根据用户需求和当前上下文为用户动态地选择所需的应用资源.

(4) 通用性:支持多种异构平台(Windows,Linux 等);支持多种类型应用资源(传统的桌面应用、遗留系统和基于Web 的应用等).

从图1可知,U-ASM 中的用户空间U_S 是面向最终用户的,它将采用更高级、更容易为人理解的方式来表示和描述应用资源,同时将根据用户的个性化需求重构当前所需的计算环境——个人空间,这种重构是动态的.抽象空间A_S 是整个模型的核心,一方面它将利用虚拟化机制屏蔽不同提供者所提供的应用资源在语义描述上的差异,为上层提供标准化的语义支持;另一方面,它将负责根据用户需求实现应用资源的选择以及智能协商决策过程,支持应用接口到应用实例的动态绑定,为实现应用资源的按需使用、个性化服务提供基础.有效空间E_S 将负责完成应用资源的注册和监控.因此,U-ASM 体现了以用户为中心的服务理念.

2.2 应用资源组织和管理

应用资源组织和管理的主要目的是屏蔽应用资源所在物理平台的异构性和地理位置分布性,为透明地访问应用资源提供统一的、标准的接口,为实现应用资源共享提供基础.本文将充分利用应用资源的语义关系,对应用资源进行语义建模,并且通过虚拟化技术构建应用资源的逻辑视图,为应用资源自动发现提供基础.

2.2.1 应用资源的语义建模

随着普适计算环境中的应用资源日益丰富,传统的基于语法的描述方式难以实现应用资源的自动发现,同时容易造成大量的用户得不到所需的应用资源和大量的应用资源空闲的矛盾,难以满足用户的个性化需求.为了实现应用资源的自动发现和智能交互,本文将对普适计算环境中的应用资源进行语义建模.为了有效地描述应用资源的语义,本文引入了本体描述应用资源的语义关系.

本体作为一种有效表现概念层次结构和语义的模型,为应用资源和应用资源间关系的描述提供了强有力

58 Journal of Software软件学报 V ol.18, Supplement, December 2007

手段[10].它通过概念之间的关系来描述概念的语义,其中基本的概念关系[11]见表1.

Table 1Basic conception relation of ontology

表1本体的基本概念关系

Name Expression Meaning

Kind relation Kind-of The relation between subclass and class in concepts

Whole-Part relation Part-of The relation between part and the whole in concepts

Instance relation Instance-of Relation between class target and class

Attribute relation Attribute-of One concept a attribute of another concept 本文采用OWL-S描述应用资源之间的关系,主要从以下4个方面表示应用资源及其关系:

(1) 应用资源所属的概念类及其类层次结构.

(2) 类的个体,表示具体的应用资源实例.

(3) 属性及其值.

(4) 类和类、类和个体、属性间的关系.

应用资源本体部分实例如图2所示.

Fig.2 Partial instance of application resource ontology

图2 应用资源本体实例

应用资源本体所描述的是应用资源相关的概念及其相互关系、属性及与概念的关系,因此应用资源本体所表达的是一种应用资源的语义信息.应用资源的语义描述将会使异构、分布的应用资源具有机器以及人可理解的语义信息,是对应用资源进行有效组织和管理的关键,为自动化、智能化的操作和使用这些资源提供了便利.

2.2.2 基于语义的虚拟化

虚拟化技术能够有效地屏蔽实现和操作层面的复杂性,是实现应用资源统一管理和按需服务的基础,正逐渐获得研究者的广泛关注.现有的虚拟化技术可以分为两类:一类针对一组具有协作关系的资源进行虚拟化;另一类针对一组功能相同的资源进行虚拟化[12].为了方便用户理解和使用应用资源,本文所用的虚拟化技术类似于第2类,它将采用抽象、转化等手段,为相同类型的应用资源提供一致的服务访问方式.

本文中虚拟化过程将利用应用资源间的语义关系,具体实现过程如下:

(1) 有效应用的封装和抽象:首先对不同服务提供者提供的语义信息进行标准化和规范化,然后根据应用资源类型对有效应用的应用接口进行抽象和封装,屏蔽有效应用底层差异性,最终形成具有标准、统一的接口的虚拟应用.例如,如果是Web服务类资源,则利用标准的协议(如SOAP,WSDL等)将其封装成一个服务标准的

朱珍民 等:面向普适计算的应用共享模型 59 Web 服务;如果是基于GUI 的桌面应用资源,则需要封装其显示协议,抽象其呈现接口.这样就可以为有效应用构建统一的逻辑资源视图.

(2) 虚拟应用的聚类:对相同功能的虚拟应用进行聚类,形成虚拟应用类,其中一个虚拟应用类中有若干个抽象对象——虚拟应用.

(3) 虚拟应用类的组织:利用应用资源的语义关系,计算虚拟应用类的语义相关度,利用本体组织虚拟应用类,形成相应的语义网络.本文通过虚拟应用类的属性相关与否来计算它们之间的语义相关度[13].对于任意两个 虚拟应用类V _C i 和V _C j ,那么它们的语义相关度可按照公式(1)进行计算. Attr C V Attr C V Attr C V Attr C V Attr C V Attr C V Attr C V Attr C V C V C V Sim i j j i j i j i j i ._/._._/._._._._._)_,_(×+×+××=γβαα∩∩ (1)

其中0,,≥γβα;Attr C V i ._,Attr C V j ._分别表示虚拟应用类的属性集合,∩、| |、/分别是集合的并,模、差运算,

参数γβα,,是为应用类i C V _和j C V _之间相同属性和不同属性而赋予的不同权重,表示相同属性和不同属性

在区别不同虚拟应用类的过程中所起的作用不一样.

2.3 基于QoS 的应用选择机制

随着普适计算环境中共享的应用资源数量和种类的增加,用户选择空间不断增大,针对同一种用户需求可供选择的应用资源会越来越多.传统的静态绑定、手工选择或只考虑功能的选择机制已不能满足用户的需求.因此,用户希望应用选择机制能够从QoS 出发进行比较和选择,动态地选择最适合用户需求的应用资源.因此,QoS 在应用资源选择过程中占据重要的地位.目前基于QoS 约束的选择机制的研究工作越来越多,本文采用基于QoS 属性计算的选择机制[14,15],对应用资源的QoS 进行动态评估,从而满足用户的个性化需求.

2.3.1 QoS 属性计算

一个应用资源的QoS 描述了应用资源满足用户需求的能力,我们可以从很多方面描述QoS,如价格、响应时间、执行时间、可靠性、补偿率、赔偿率等.

根据定义2,一个应用资源的QoS 由k 个属性来刻画,即{q 1,q 2,…,q k },因此,用户对一个有效应用e_a 的QoS 期望QoS_E 可以按照式(2)进行计算.

∑=×=k

i i i q a e E QoS 1

)()_(_ω (2)

其中,i ω为相应QoS 属性的权值,表示用户对QoS 属性的关注程度,并且0≤i ω≤1,11,k

i i ω==∑q i 为第i 项QoS 属性

值,k 为QoS 属性个数.

由于不同的QoS 属性取值范围差别较大,并且不同的应用资源的QoS 属性值也可能相差很大,因此直接将QoS 属性值代入式(2)进行计算会影响函数的公平性.而且,在这些QoS 属性中又可以分为两类,一类表示属性值取值越大越有利于服务请求者,如可靠性、补偿率等;另一类表示属性值取值越小越有利于服务请求者,如服务价格、响应时间、赔偿率等.因此,在进行应用选择前需要先对QoS 属性按照式(3),式(4)进行规范化处理[16]. max max min max min max min ,if 01,

if 0j ij j j j j j j j q q q q q q q q q ???≠???′=???=?? (3) min

max min max min max min ,if 01, if 0ij j j j j j j j j q q q q q q q q q ???≠???′=???=?? (4)

2.3.2 应用资源选择算法

根据定义2给出的QoS 描述向量和第2.2.1节中QoS 属性计算方法,对满足功能需求及访问控制要求的候选服务进行过滤和选择,从而获得满足用户QoS 约束的应用资源.

60

Journal of Software 软件学报 V ol.18, Supplement, December 2007

算法1. 应用资源选择算法. 假设用户的应用资源请求为U_R ,用户期望的应用资源集合为U_E .

Step 1. 根据U_R 取得用户上下文.

Step 2. 根据用户上下文获得推荐应用资源空间R_S .

Step 3. 对于?e_a ∈R_S ,判断e_a 中的当前状态,如果可用,则转Step 4;否则依次取下一个e_a .

Step 4. 计算QoS_E (e_a ).

Step 5. 如果QoS_E (e_a )满足U_R ,则将e_a 加入U_E ;转Step 3.

Step 6. 如果U_E=Null ,则转Step 7;否则,转Step 8.

Step 7. 返回希望用户放宽QoS 限制提示信息.

Step 8. 对U_E 进行排序.

Step 9. 返回U_E .

本文提出的应用资源选择算法并不是从所有的应用资源中进行选择,而是从推荐应用资源空间R_S 进行选择.推荐应用资源空间R_S 是用户登录时系统根据用户的profile 和历史信息为用户生成应用资源索引,它将随着用户当前上下文的变化而动态变化.这样可以有效地减少应用资源选择的范围,提高了选择的效率和精确度,更好地满足用户的个性化需求.

3 原型实现

基于U-ASM 模型,我们已经实现了一个异构应用资源共享的原型系统(heterogeneous applications sharing system,简称HASS).为了继承用户已熟悉的基于GUI 的交互方式,该原型系统选择了虚拟桌面[17]作为用户视图的呈现方式,通过虚拟桌面对应用接口进行无缝集成,用户能够以简洁和一致的方式来透明地使用网络上动态的、分布式的应用资源.HASS 的实现效果如图3所示

.

Fig.3 Application example of prototype system based on U-ASM

图3 基于U-ASM 的原型系统应用实例

基于U-ASM 模型的HASS 系统已经成为“国家科技基础条件平台应用服务支撑系统”的一个重要组成部分, 重点实现了面向服务的应用程序共享[18].科技基础条件平台存在大量的异构交互式应用资源,平台需要集成已有应用资源,实现对分布式异构应用资源的统一管理和有效利用.图3显示了HASS 系统能够共享Linux 环境中的应用(如Draw 绘图软件),也能够共享Windows 环境中的应用(如EDA 工具软件),实现了跨系统平台的应用共享.本文提出的U-ASM 模型为此类问题提供了一个解决方案并得到了实际应用.U-ASM 模型能够有效

朱珍民等:面向普适计算的应用共享模型61

地屏蔽应用资源的异构性和分布性,实现应用资源的按需服务和有效共享,最终满足用户的个性化需求.

4 结束语

随着普适计算环境中应用资源数量和种类的增长,为了实现应用资源的有效共享和按需服务,本文论述了一种以用户为中心的应用共享模型U-ASM,目的是为终端用户建立一个合理的、统一的应用资源共享的基础架构,以实现应用资源的统一管理和按需服务.该模型的特点在于通过从服务提供者角度、管理者角度和用户角度对应用资源进行抽象来屏蔽应用资源的分布性和异构性,同时通过虚拟化机制屏蔽应用资源在语义描述上的差异,为终端用户建立一个合理的、统一的应用共享的基础架构,实现跨平台的异构应用资源的有效共享和按需使用.

本文提出的U-ASM模型在“国家科技基础条件平台应用服务支撑系统”上得到了实际应用.该模型能够适用多种网络环境,具有很强的通用性和扩展性.由于用户需求具有的动态性、个性化的特点,为了克服现有的应用资源无法快速应对用户需求的缺陷,以用户为中心由最终用户构造应用的模式正成为研究热点,下一步的研究方向是在U-ASM模型基础上研究应用资源的组合机制,为用户提供一种简单、易用的方式自主地组合应用资源,构造业务级应用,从而满足用户的个性化任务需求.

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出版社,2006.636?642.

朱珍民(1962-),男,湖南张家界人,博士,

教授,主要研究领域为普适计算,嵌入式系

统.

李锦涛(1962-),男,博士,研究员,博士生

导师,主要研究领域为普适计算,多媒体

技术

.

蒋发群(1977-),男,博士生,主要研究领域

为普适计算,面向服务的计算.

叶剑(1974-),男,博士生,主要研究领域为

上下文感知.

苏晓丽(1979-),女,博士生,主要研究领域

为普适计算.

VAR模型应用案例(完成)

VAR模型应用实例 众所周知,经济的发展运行离不开大量能源的消耗,尤其是在现代经济发展的过程中, 能源的重要性日益提升。我国自改革开放以来,经济发展取得长足的进步,经济增长率一直处于较高的速度,经济的高速增长带来了能源的大量消耗,进而带来了我国能源生产的巨大 提高。因此,研究经济增长率与能源生产增长率之间的关系具有重要的意义,能为生源生产 提供一定的指导意义。 1?基本的数据 我们截取1978—2015年中国经济增长速度(GDP增速)和中国能源生产增长速度数据,具体数据如下: 表1 1978―― 2016年中国经济和能源生产增长率 2?序列平稳性检验(单位根检验) 使用Eviews9.0来创建一个无约束的VAR模型,用gdp表示的是中国经济的增长率,用nysc表示中国能源生产的增长率,下面分别对gdp和nysc进行单位根检验,验证序列是否 平稳,能否达到建立VAR模型的建模前提。

Augm&nted Di ckey-Fuller Test Equation Dependent Variables (GDP) Method. Least Squares Date: 05/17/17 Time: 10:55 Sample (adjusted): 19S2 2015 Included observations: 34 after adjustments Variable Coefficient St! Error t^Statistic Prob. GDP(-1)-0.8561710.221114 -18675530,0006 EXGDPHJ)0.6256310.193529 3.23275510031 D(GDP 図)0.0492400.175617 0.280544 07811 D(GDP(-3))0264937 0.16734B 1.583145 01242 C3540050 2222961 3,841745 00006 R-squareri 0.45S475 Mean dependent var 0.052941 Adjusted R-squared 0 383782 S.D d即巴口血吋调「 2.545731 r r di “內erm 洽占耗…甘尺讨丹, A 图2.1经济增速(GDP)的单位根检验

浅谈无所不在的计算

摘要 随着计算机、通信、网络、微电子、集成电路等技术的发展,信息技术的硬件环境和软件环境发生了巨大的变化。这种变化使得通信和计算机构成的信息空间与人们生活和工作的空间正在逐渐融为一体。普适计算(pervasive computing, ubiquitous computing)(即无所不在的计算)的思想就是在这种背景下产生的。普适计算是由Xerox PARC首席科学家Mark Weiser1988年提出的一种超越桌面计算的全新计算模式。普适计算具有两个关键特性:一是无所不在性,即随时随地访问信息的能力;二是透明性,通过在物理环境中提供多个传感器、嵌入式设备、移动设备和其他任何有计算能力的设备,从而在用户察觉不到的情况下进行计算、通信并提供各种服务,最大限度地减少用户的干预。 本文综述了普适计算(无所不在的计算)的内容、特点、发展现状、研究领域、发展趋势等方面内容,同时我也作出了自己对普适计算的看法及理解。 关键字:普适计算;发展;实现方法;应用;理解

目录 1.普适计算的定义 (1) 2.普适计算的基本思想及产生原因 (1) 2.1普适计算的核心思想 (1) 2.2普适计算的目的 (1) 2.3普适计算产生的最根本的原因 (1) 3.普适计算的提出及发展 (1) 4.普适计算的特点 (2) 4.1普适性 (2) 4.2透明性 (2) 4.3动态性 (2) 4.4自适应性 (2) 4.5永恒性 (2) 5.普适计算研究的主要内容 (2) 6.普适计算的实现 (2) 6.1绑定 (3) 6.2自发的交互 (3) 7.普适计算模式中关键性研究领域 (3) 7.1开发针对普适计算的软件平台和中间件 (3) 7.2使计算机展现统一的服务界面 (3) 7.3建立新型的人与计算服务的交互通道 (3) 8.普适计算在教育中的应用项目 (4) 8.1清华大学smart class项目 (4) 8.2淡江大学Hard SCORM项目 (4) 8.3麻省理工学院OXYGEN项目 (4) 9.普适计算面临的挑战 (4) 9.1普适计算对计算机科学的各个层次的研究提出的新的要求 (4) 9.2普适计算在未来发展过程中的几大挑战性的问题 (4) 10.普适计算之我见 (5) 参考文献 (6)

浅谈情感计算——人机交互技术新前景

2015-2016学年第一学期 《人机交互的软件工程方法》 课程大作业 学生姓名熊利 学号5011213509 所属学院信息工程学院 班级计算机17-5 授课教师范振岐 塔里木大学教务处制

浅谈情感计算——人机交互技术新前景 摘要:情感在人类的认识和人机交互中起着关键性的作用.具有情感能力的计算机就是让计算机能够在和人类相处时更有智能、更为敏感和更为和谐和亲切。情感研究的进展与展望如何,情感计算的应用等都将是本文探讨的内容。 关键字:情感计算;人机交互;应用;展望

目录 1引言................................................................ - 1 - 2情感计算的发展与展望................................................ - 1 - 3情感计算的具体研究内容.............................................. - 2 - 4情感计算的基本内容.................................................. - 4 - 5情感模型的描述语言.................................................. - 6 - 6情感计算在人机交互设计中的应用...................................... - 8 - 6.1人机界面设计................................................... - 8 - 6.2人机接口设计................................................... - 8 - 6.3智能型教学代理人............................................... - 8 - 7情感计算的延伸应用.................................................. - 9 - 8总结............................................................... - 10 - 参考文献............................................................. - 10 -

VAR模型的应用

VAR模型的应用 基于VAR量技术通过变量平稳性和协整检验格兰杰因果检验,脉冲响应函数和预测方差分解分析,对经济增长与环境污染在时序维度的关系及其动态性进行了实证研究. [1]刘坤,刘贤赵,常文静. 烟台市经济增长与环境污染关系实证研究——基于VAR计量技术的检验分析[J]. 环境科学学报,2007,11:1929-1936. 1、孙长青(2012年)城镇化、工业化和金融发展的动态关系进行了分析,运用VAR模型、Johansen协整检验、Granger因果性检验和方差分解等定量分析方法进行了实证研究。[1]孙长青. 基于VAR模型的城镇化、工业化与金融发展关系分析——以中原经济区为例[J]. 经济经纬,2012,06:17-21. 2、近年来,中国经济发展的可持续性备受关注。环境 作为一种不可替代的资源,诸多数据显示,中国为其经 济高速增长付出的资源环境代价是沉重的,同时经济增 长也会影响环境。在未来的经济发展中,如何处理经济 增长与环境治理的关系,就变成了一个迫切而现实的问 题。在这种进程中,是否能够找到某种平衡路径的前提, 就是要对经济发展和环境污染的关系进行深入的研究。从目前来看,在这一方面国内的相关研究还有待于 进一步深入。 (二)VAR模型的构建 VAR模型是Sims于1980年提出的向量自回归模 型weclor auloregressive model,简称VAR模型)。本文用 VAR模型对山东省经济增长与环境污染各指标进行实 证分析,VAR模型可以表述如下: 其中为k维内生变量,为D维外生变量;为kxk维待估计的系数矩阵,m为 KxD维待估计的系数矩阵,(其中为k维向量的方差协方差矩阵)。可以同期相关,但通常不与自己的滞后值相关,也不与等式右边的变量相关,p为模型的滞 后阶数。 [1]吴丹,吴仁海. 不同地区经济增长与环境污染关系的VAR模型分析——基于广州、佛山、肇庆经济圈的实证研究[J]. 环境科学学报,2011,04:880-888. 建立经济增长和环境污染的VAR模型,使用广义脉冲响应和方差分解对经济增长与衡量环境污染水平的各指标动态关系进行了实证分析。 [1]李治国,周德田. 基于VAR模型的经济增长与环境污染关系实证分析——以山东省为例[J]. 企业经济,2013,08:11-16. 农业用水量与农业经济增长的而板VAR模型,考察农业用水与农业经济增长的互动效应。

模型试验方案

[例7-1] 杭州钱江三桥静力模型试验 钱江三桥是一座特大型城市桥梁,主桥由两座相同布置而又相互独立的六孔一联的独塔预应力混凝土单索面斜拉桥和多跨预应力混凝土连续粱组成。其跨径布置:(72+so+168x2+80+72)x 2:1 280m,单箱五室等高度断面,桥面全宽29.5m。结构的立面和断面如图7-1。 本模型静力试验主要试图解决两个问题:①恒载(结构自重)作用下控制断面正应力分布受剪力滞影响后的变化规律;②纯扭转荷载作用下控制断面(由约束扭转或截面畸变引起)的正应力和剪应力分布情况。 1.模型没计 模型选用有机玻璃板材制作,设计主要考虑: 1)与原形结构基本相似。模型与原型的静应变比值(虎克数)cq=1,这样,在几何缩尺确定之后,其他力学参数须按相似关系确定。

2)几何缩尺的确定原则。①为尽可能缩小模型的制作误差和测量误差,应把模型做得大些;②因有机玻璃模型将放在恒温室内进行测试,故它的尺寸上限受恒温室大小的制约。 3)控制断面问题。斜拉桥塔根附近断面是计算剪力滞变化最大的,其他如斜拉桥跨中、协作跨支座附近等断面的受力特点也需要搞清楚。 最后确定取斜拉桥的半联和连续梁的一跨为原型,几何缩尺定为1/70。 设计模型的基本参数如表7—1所列(表中括弧内为原型值)。 第133页 按上述原则和比例常数等设计的有机玻璃模型全长362cm,宽42.1cm。具体尺寸如 图7-2。 2.加载试验 1)测点布置和测试方式 选斜拉桥塔根附近、跨中和连续梁内支座附近、跨中等4个断面为应力测试断面;还选上述两个跨中断面为位移测试断面。 按剪力滞测试要求,在4个测试断面上各布置18个单向(正应力方向)应变测点;按截面扭转应力测试要求,在(除斜拉桥跨中以外)3个断面上各布置10组(应变花)平面应变测点。 最后综合考虑断面相同、测点位置重复等因素,实际共布置了60组平面应变测点和32个单向应变测点。 在斜拉桥和连续梁两个跨中断面上各布置两个竖向位移测点,以测定模型的竖向变位。在连续梁内、外两个支座上各布置两个力传感器,以测定模型支座的反力。 顺便指出,布置位移和支座测点的目的,只是为了控制模型试验的加载、变位等整体状态,与本模型的主要测试项目投有直接关系。 2)荷载及其施加方式 ①恒载 有机玻璃模型本身的自重略去不计(测量前可利用仪器凋零方法去除),只考虑原型按缩 比算得的那部分自重荷载。按表列值算得模型的线均布荷载集度Qm=5.1N/cm,全部模拟恒 载为模型全长乘qm,约为1830N。 实际施加模拟自重荷载时,把印刷厂废铅字装入40emx lOcm的布袋,沿模型长度方向布满整个桥面。 ②扭矩

应用VAR模型时的15个注意点

应用VAR模型时的15个注意点 向量自回归(VAR,Vector Auto regression)常用于预测相互联系的时间序列系统以及分析随机扰动对变量系统的动态影响。VAR方法通过把系统中每一个内生变量,作为系统中所有内生变量的滞后值的函数来构造模型,从而回避了结构化模型的要求。Engle和Granger(1987)指出两个或多个非平稳时间序列的线性组合可能是平稳的。假如这样一种平稳的或的线性组合存在,这些非平稳(有单位根)时间序列之间被认为是具有协整关系的。这种平稳的线性组合被称为协整方程且可被解释为变量之间的长期均衡关系。 VAR 模型对于相互联系的时间序列变量系统是有效的预测模型,同时,向量自回归模型也被频繁地用于分析不同类型的随机误差项对系统变量的动态影响。如果变量之间不仅存在滞后影响,而不存在同期影响关系,则适合建立VAR 模型,因为VAR模型实际上是把当期关系隐含到了随机扰动项之中。 注意点: 1、单位根检验是序列的平稳性检验,如果不检验序列的平稳性直接OLS容易导致伪回归。 2、当检验的数据是平稳的(即不存在单位根),要想进一步考察变量的因果联系,可以采用格兰杰因果检验,但要做格兰杰检验的前提是数据必须是平稳的,否则不能做。 3、当检验的数据是非平稳(即存在单位根),并且各个序列是同阶单整(协整检验的前提)想进一步确定变量之间是否存在协整关系,可以进行协整检验,协整检验主要有EG两步法和JJ检验 :①、EG两步法是基于回归残差的检验可以通过建立OLS模型检验其残差平稳性;②、检验是基于回归系数的检验,JJ 检验前提是建立VAR模型(即模型符合ADL模式) 4、当变量之间存在协整关系时,可以建立 ECM 进一步考察短期关系,Eviews 这里还提供了一个Wald-Granger检验,但此时的格兰杰已经不是因果关系检验,而是变量外生性检验请注意识别。 5、格兰杰检验只能用于平稳序列,这是格兰杰检验的前提,而其因果关系并非我们通常理解的因与果的关系,而是说x的前期变化能有效地解释y的变化,所以称其为“格兰杰原因”。

数学建模实验-基本运算与画图

实验报告(一)课程名称数学实验与数学建模 实验项目用matlab进行基本运算与画图实验环境PC机、MATLAB 题号 2 班级/姓名/学号 指导教师 实验日期 成绩

一、实验名称:用matlab 作基本运算与画图 二、实验目的: 1、 掌握matlab 中一般文件与函数文件的建立与命名方法; 2、 掌握matlab 中矩阵的输入方法,学会矩阵方程的求解方法; 3、 通过一元、二元函数的取点方法,进一步强化数组之间的点乘运算;熟悉matlab 中常用基本函数的输入命令; 4、 学会matlab 基本运算的基础上,掌握MATLAB 画二维图形和点的基本命令; 5、 理解matlab 画图的基本原理,掌握MATLAB 画三维图形和点的基本命令; 6、 掌握横纵坐标数量级悬殊特别大的图形的画法; 7、 掌握一个窗口多个图形的画法,分割子窗口的画法。 三、实验内容: 1、设A ????=-??????310121342,B ?? ??=-?????? 102111211, (1)求满足关系A X B -=322的X ; (2)求矩阵A 的转置、特征值、特征向量及行列式。

>> A=[3 1 0;-1 2 1;3 4 2] A = 3 1 0 -1 2 1 3 4 2

>> B=[1 0 2;-1 1 1;2 1 1] B = 1 0 2 -1 1 1 2 1 1 >> X=(3*A-2*B)/2 X = 3.5000 1.5000 -2.0000 -0.5000 2.0000 0.5000 2.5000 5.0000 2.0000 >> C=A' C = 3 -1 3 1 2 4 0 1 2 >> [V,D]=eig(A) V = 0.1857 -0.6914 0.2591 -0.4606 0.4763 0.3032 0.8680 -0.5432 0.9170 D = 0.5188 0 0 0 2.3111 0 0 0 4.1701 >> det(A) ans =

面向服务的架构标准SOA

面向服务的架构标准领先技术不意味厂商锁定XML和Web服务正在作为面向服务的架构(SOA)的平台来出现,它既可用于企业内部通信,也可用于企业间通信。作为第一个既支持SOA编写,也支持SOA 利用的Java集成开发环境(IDE),WebLogic Workshop天生就带上了专有创新的印记。从那时起,BEA通过多种机制,从开放标准到开放源代码,已经实现了对这些创新进行投资保护的承诺,使得开发人员可以充分利用BEA的尖端生产率和集成特性,而不必担心锁定在某一厂商。下面,让我们一起来看看在Workshop中基于SOA的关键创新,以及在每种情况下是如何保护投资的。 什么是SOA? XML和Web服务是当今的热门技术,因为它们在实现面向服务的架构(SOA)上担当了重要的角色。目前独立的、而且通常是相互孤立的应用程序,制约了业务服务的共享,SOA则正在解决这一问题。通过给单个业务操作进行定义或在表层加上“服务访问点”,IT组织能够: ?使IT资源与其业务功能更密切地结合在一起 ?通过以下方法的最佳组合和匹配,建立更加动态、更有效地利用成本的系统 ?购买和自建 ?自制和外包

?更迅速地发布“组合”应用程序(想想“Web流(Web flows)”和“工作流(work flows)”),提供统一的、面向任务的跨业务视图 ?通过更加细致的增量管理需求和变化,在应用程序生命周期上获得更高的灵活性 ?用提供“业务透明性”的基础架构替换不透明的、“黑盒子”系统更容易—这种基础架构根据流经应用程序的总体信息,提供实时的业务智能。 对象和组件已经成功地在应用内提供了重用性(应用程序的定义是:以单元形式开发和部署的代码)。但是,SOA依赖的是在应用程序之间实现重用。用SOA把不同的应用程序互连起来,这根本不是什么新东西—想想以前定义分布式的、应用间通信架构的一些努力(不用费力想什么新的首字母缩略词):?同步的(面向RPC):CICS分布式程序链接(DPL)、分布式计算环境(DCE)、分布式组件对象模型(DCOM)、公共对象请求代理体系结构(CORBA)IIOP、Java 远程方法调用(RMI)、关系数据库管理系统(RDBMS)存储过程,等等。 ?异步的(面向消息的):CICS临时数据队列(TDQ)、Tuxedo ATM、IBM MQSeries、Tibco Rendezvous、Microsoft消息队列(MSMQ)、Java消息服务(JMS),等等。 是什么使得应用的集成如何困难呢(而且,由此推出,为什么我们作为一个行业,还必须要实现一个统一的SOA)?这是因为,应用程序是由不同的人们,在不同的地点建立的,而且根据不同的计划部署的。任何方法,只要它

自然人机交互

自然人机交互 普适计算以人为中心的特点迫切需要和谐、自然的人机交互方式,即,能利用人的日常 技能进行交互、具有意图感知能力,与传统的人机交互方式相比,它更强调交互方式的自然性、人机关系的和谐性、交互途径的隐含性、及感知通道的多样性。普适计算环境中,交互场所将从计算机面前扩展到人们生活的整个三维物理空间,交互方式应适合于人们的习惯并且尽可能不分散用户对工作本身的注意力。和谐自然的人机交互是实现普适计算环境,使其脱离桌面计算模式的关键所在。 2.3. 无缝的应用迁移 计算实体与用户在物理空间中的高度移动性是普适计算环境的一个重要特征。为了实现 能“随时随地”为用户提供透明的数字化服务,必须解决无缝的应用迁移这个核心问题,即随着用户的移动,伴随发生的任务计算必须一方面保证持续执行,另一方面任务计算可灵活地无干扰地移动。“移动计算”的研究以解决物理链路层面上可靠的移动互联为目标,而无缝的应用迁移则需在“移动计算”的基础上,着重从软件体系的角度解决由于计算实体与用户的高度移动带来的服务级的计算移动与软件流动。 2.4. 2.4. 上下文感知 普适计算环境最终必须有自适应、自配置、自进化的能力,所提供的服务能和谐地辅助 人的工作,最大程度地减少人对行为方式及环境的关注,而把注意力集中在人所要完成的工作本身。为此,系统首先必须知道整个物理环境、计算环境、用户状态等方面的静态和动态信息,即上下文(context)。只有具有上下文感知能力,才有可能根据具体情况采取最合适的动作自主、自动地为人们提供透明式的服务。为此,需重点研究上下文感知技术,包括上下文的采集、建模、推理及融合等。上下文感知技术是实现服务自发性和无缝移动性的关键。 2005 年国家自然科学基金委同时资助了两个以普适计算为主题的重点项目“普适计算 的关键理论与技术研究”和“普适计算研究-手语无障碍信息服务的普适计算”,分别 由上海交通大学、浙江大学、香港大学联合获得,以及北京工业大学、中山大学、中科 院计算所联合获得。 国家自然科学基金委在 2004 年与2005 年两年中还资助了四个面上项目,分别为: 浙江大学的“普适计算中的网格接入:轻量级Portal、动态协同及语义支持”(2004) 北京大学的“普适计算中基于上下文感知的个性化智能人机交互研究”(2004) 西安交通大学的“基于普适环境的上下文感知共享模型研究”(2005) 浙江大学的“面向普适环境的协同编辑中若干基础问题的研究”(2005) 5.2. 自然人机交互 随着普适计算中信息空间与物理空间的融合,人与计算环境的交互将从计算机面前扩展 至人们生活的整个三维物理空间,人之活动场所,时时处处皆有交互。在普适计算环境中,人机交互的目标是利用人们的日常技能与习惯进行交互,同时尽可能不分散用户对工作本身的注意力。终极目标是使得人与计算环境的交互变得和人与人之间的交互一样自然、一样方便。

浅谈上下文感知技术及其应用

浅谈上下文感知技术及其应用 【摘要】上下文感知是指系统能够有效地利用上下文信息(如用户位置,时间,环境参数,邻近的设备和人员,用户活动等)进行对未来事情的推断。随着计算机网络和移动技术的快速发展,当人们之间互相作用的时候,他们之间隐含的使用上下文信息来推断和解释他们的实际情形。本文主要就上下文感知技术及其在现代生活中的重要地位进行了分析。 【关键词】上下文感知技术上下文感知技术的应用 1 、引言 随着计算机网络和移动技术的快速发展,当人们之间互相作用的时候,他们之间隐含的使用上下文信息来推断和解释他们的实际情形。本文主要就上下文感知技术及其在现代生活中的重要地位进行了分析。例如:当老师或学生进入教室时,可以将资源有限且处理能力低下的移动设备(如手机)的应用程序动态迁移到附近的资源丰富且处理能力强大的静态计算机上。然而,这种信息的迁移既费时又费力。因为没有为这些设备提供全局性的控制和协调机制。上下文是能够用来描述一个实体环境的任何信息,这些信息能够用来描述一个实体确定的一方面。实体可以是一个人、地点和被认为在用户和应用程序之间交互作用的对象,还包括用户和应用程序本身。如果一个系统能够使用上下文来适配它的行为到用户的事务,那么这个系统就被认为是上下文感知。上下文感知系统的一个关键要点就是上下文信息的处理和提供。 2 、上下文信息提供技术 随着计算机、移动计算以及传感器网络的发展,计算变得无处不在。1991年美国的马克•维瑟2博士于提出了普适计算,这种计算模式的最终目标是将由通信和计算机构成的信息空间与人们生活和工作的物理空间融为一体,支持用户“随时随地”并“透明”地获得符合其个性化需求的信息服务。普适计算模式要求计算设备能够感知用户所处的上下文及其变化,并做出相应的动作。研究人员把这种能感知用户上下文信息进而调整系统行为的技术称为上下文感知技术。 大家比较公认的第一个上下文感知应用项目是1992年Schilit.B和上下文感知系统的一个关键要点就是上下文信息的处理和提供。当今有许多的研究项目已经处理了关于这方面的问题。但是大多数的仅仅是关于像蓝牙或单独设备等局部环境。然而,在一个广阔范围的环境中采用上下文感知系统,像GSM 和UM TS等移动网络,提出一个全新的系统适配和上下文提供和管理的要求。此外,移动网络是由如用户,网络运营商,增值系统提供商和内容提供商等独立角色相互作用为特征的。因此,上下文感知系统要在一个交互作用的方式下实现。这篇论文主要讨论移动网络中上下文感知系统的一些挑战并通过上下文感知消息系

VAR模型应用案例 (完成)

VAR模型应用实例 众所周知,经济得发展运行离不开大量能源得消耗,尤其就是在现代经济发展得过程中,能源得重要性日益提升。我国自改革开放以来,经济发展取得长足得进步,经济增长率一直处于较高得速度,经济得高速增长带来了能源得大量消耗,进而带来了我国能源生产得巨大提高。因此,研究经济增长率与能源生产增长率之间得关系具有重要得意义,能为生源生产提供一定得指导意义。 1.基本得数据 我们截取1978—2015年中国经济增长速度(GDP增速)与中国能源生产增长速度数据,具体数据如下: 表1 1978——2016年中国经济与能源生产增长率 使用Eviews9、0来创建一个无约束得VAR模型,用gdp表示得就是中国经济得增长率,用nysc表示中国能源生产得增长率,下面分别对gdp与nysc进行单位根检验,验证序列就是否平稳,能否达到建立VAR模型得建模前提。

图2、1 经济增速(GDP)得单位根检验

图2、2 能源生产增速(nysc)得单位根检验 经过检验,在1%得显著性水平上,gdp与nysc两个时间序列都就是平稳得,符合建模得条件,我们建立一个无约束得VAR模型。 3.VAR模型得估计

图3、1 模型得估计结果

图3、2 模型得表达式 4、模型得检验 4、1模型得平稳性检验 图4、1、1 AR根得表 由图4、1、1知,AR所有单位根得模都就是小于1得,因此估计得模型满足稳定性得条件。

图4、1、2 AR根得图 通过对GDP增长率与能源生产增长率进进行了VAR模型估计,并采用AR根估计得方法对VAR模型估计得结果进行平稳性检验。AR根估计就是基于这样一种原理得:如果VAR模型所有根模得倒数都小于1,即都在单位圆内,则该模型就是稳定得;如果VAR模型所有根模得倒数都大于1,即都在单位圆外,则该模型就是不稳定得。由图4、1、2可知,没有根就是在单位圆之外得,估计得VAR模型满足稳定性得条件。 4、2 Granger因果检验 图4、2、1 Granger因果检验结果图 Granger因果检验得

浅谈可穿戴计算技术及其应用

浅谈可穿戴计算技术及其应用 一。概述 可穿戴计算技术是一种将计算机穿戴在人体上进行各种应用的国际性前沿计算机技术,是智能环境的一个主要研究课题。 普适计算之父马克维瑟(Mark Weiser)对智能环境是这样描述的:这是一个由传感器、驱动器、显示器和计算机元素组成的物理世界,这些元素无缝嵌入到我们生活中的物件中,通过不间断的网络连接在一起。智能环境为人们提供了一个有趣的数字世界,不停运转的各种智能设备使我们的生活变得更加舒适和便利。 可穿戴计算技术(Wearable CompuTIng),目前国际上尚无较明确和完备的定义,国际上公认的可穿戴计算技术的先驱者,加拿大的斯蒂夫曼恩(Steve Mann)教授认为可穿戴计算机系统具有这样的特征:属于用户的个人空间,由穿戴者控制,同时具有操作和互动的持续性。正如人类将计算机作为外部设备使用一样,在一个可穿戴计算机系统中,计算机可以将人类的头脑和身体变成它的一个外部设备。同时,可穿戴计算机和人类之间的互动是持续性的,更重要的是,为了满足用户不中断正在进行的任务,可穿戴计算机还能够进行多任务操作。如果一台计算机是可穿戴的,那它将伴随在我们的日常生活中随时提供帮助,它就像穿衣服或其他形式的穿戴一样,尽可能的不引人注意。 二。可穿戴计算的关键技术 可穿戴计算技术并非是简单地把计算机微小化后直接穿戴在人们身上,它需要解决很多关键性的技术才能真正发展起来,以满足人们的应用需求。 1. 片上系统(SoC) 片上系统(SoC)是一个微小型系统,如果说中央处理器(CPU)是大脑,那么SoC就是包括大脑、心脏、眼睛和手的系统。国内外学术界一般倾向将SoC 定义为将微处理器、模拟IP核、数字IP核和存储器集成在单一芯片上。由于可穿戴计算系统在应用上便利性、舒适性的要求,决定了其处理系统应该是可定制的、 具有特定用途的微小化产品,SoC技术正是这一问题的解决方法。

应用VAR模型时的15个注意点

应用VAR模型时的15个注意点(笔记) 向量自回归(VAR,Vector Auto regression)常用于预测相互联系的时间序列系统以及分析随机扰动对变量系统的动态影响。VAR方法通过把系统中每一个内生变量,作为系统中所有内生变量的滞后值的函数来构造模型,从而回避了结构化模型的要求。Engle和Granger(1987a)指出两个或多个非平稳时间序列的线性组合可能是平稳的。假如这样一种平稳的或的线性组合存在,这些非平稳(有单位根)时间序列之间被认为是具有协整关系的。这种平稳的线性组合被称为协整方程且可被解释为变量之间的长期均衡关系。 VAR模型对于相互联系的时间序列变量系统是有效的预测模型,同时,向量自回归模型也被频繁地用于分析不同类型的随机误差项对系统变量的动态影响。如果变量之间不仅存在滞后影响,而不存在同期影响关系,则适合建立VAR模型,因为VAR模型实际上是把当期关系隐含到了随机扰动项之中。 注意点: 1、单位根检验是序列的平稳性检验,如果不检验序列的平稳性直接OLS容易导致伪回归。 2、当检验的数据是平稳的(即不存在单位根),要想进一步考察变量的因果联系,可以采用格兰杰因果检验,但要做格兰杰检验的前提是数据必须是平稳的,否则不能做。 3、当检验的数据是非平稳(即存在单位根),并且各个序列是同阶单整(协整检验的前提),想进一步确定变量之间是否存在协整关系,可以进行协整检验,协整检验主要有EG两步法和JJ检验 A、EG两步法是基于回归残差的检验,可以通过建立OLS模型检验其残差平稳性 B、JJ检验是基于回归系数的检验,前提是建立VAR模型(即模型符合ADL 模式) 4、当变量之间存在协整关系时,可以建立ECM进一步考察短期关系,Eviews 这里还提供了一个Wald-Granger检验,但此时的格兰杰已经不是因果关系检验,而是变量外生性检验,请注意识别。 5、格兰杰检验只能用于平稳序列!这是格兰杰检验的前提,而其因果关系并非我们通常理解的因与果的关系,而是说x的前期变化能有效地解释y的变化,所以称其为“格兰杰原因”。 6、非平稳序列很可能出现伪回归,协整的意义就是检验它们的回归方程所描述的因果关系是否是伪回归,即检验变量之间是否存在稳定的关系。所以,非平稳序列的因果关系检验就是协整检验。 7、平稳性检验有3个作用:1)检验平稳性,若平稳,做格兰杰检验,非平稳,作协正检验。2)协整检验中要用到每个序列的单整阶数。3)判断时间学列的数据生成过程。

中国计算机学会通讯—普适计算

普适计算:营造以人为本的信息服务新环境 特约编辑:史元春计算和通信技术的迅速发展,使计算机已经远远超出了其传统上的作用,而不仅仅作为实验室中科学计算的工具,计算机正以多种形态存在于我们的生活空间,并发挥其信息处理、存储、通信的作用。计算已经从一种稀缺独特的资源,演化为丰富平常的资源。目前,计算机的一项主要任务就是帮助提高人们日常工作生活的质量。因此,如何使计算和通信无所不在并成为普通用户都能方便享用的服务,成为研究者所关注的课题,即Pervasive Computing。这个概念的中文译法很多,有普及计算、泛在计算、无所不在的计算、普适计算等,其中“普适计算”得到普遍认可。 从字面看,普适计算可以解释为计算的普及性和适应性。前者指网络互联的计算设备以各种形式形态渗透到人们的生活空间,成为人们获得信息服务的载体——即信息空间普遍存在;后者指信息空间能以适合用户的方式提供能适应变化的计算环境的连贯的信息服务——即信息服务方便适用。普适计算的目标就是:在计算和通信无所不在的基础上,建立以人为中心的计算环境。普适计算有时也被称为Ubiquitous Computing、Proactive Computing和Calm Computing等,其理念都是创造一个以人为本的信息服务新环境。 普适计算力图将以计算机为中心的计算、转变为以人为中心的计算。这种转变将极大地促进信息技术在全社会的普遍应用,具有重要的战略意义。从20世纪90年代后期开始,世界各先进国家看到了数字技术将对未来社会生活产生革命性的影响,纷纷投入大量资源,在该领域展开深入的研究。普适计算研究具有重要的理论意义和很高的产业价值。 普适计算引发了对一种全新计算模式的探索,具有鲜明的交叉学科的特点。即便仅考虑计算机学科的问题,也涉及几乎整个学科的各个层面。 本组文章的作者都是2005年6月新成立的中国计算机学会普适计算专业委员会的委员,他们有着不同的学科背景,将从不同的侧面为读者展示普适计算的美好前景和他们正在努力探索的实现技术。根据文章重点讨论问题的不同,这8篇文章组织为“资源共享”、“设备便利”、“模式革新”、“标准铺路”等4个主题展现给大家。 “资源共享”的两篇文章来自中国工程物理研究院的李幼平院士和华中科技大学的金海教授。他们指出,基于网格的计算,可使得整个社会可以获得像电力网络传电一样传输计算和信息,于是,信息服务的无所不在将成为可能;进一步地,网格还将连接普适计算环境中大量的智能移动终端和智能空间,主动向用户提供合适的信息服务。我们可以看到,如果说

钢结构设计模型试验计算

钢结构设计模型试验计算 ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 规范:GB 50017-2003 钢结构设计规范 分析类型:构件验算 ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 规范组: 构件: 1 点:3坐标: x = 1.00 L = 4.00 m ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 荷载: 主导荷载工况: 1 DL1 ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 材料: STEEL f = 215.00 MPa fv = 125.00 MPa E = 206000.00 MPa G = 79000.00 MPa ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 截面参数: H 300x200x0 ht=30.0 cm bf=20.0 cm ay=40.00 cm2 Az=16.80 cm2 Ax=56.80 cm2

CAD技术的发展现状及未来前景

山东大学 课程论文 题目 CAD技术的发展现状及未来前景 政治学与公共管理院(系)公共管理专业课程名称先进技术制造及其发展 学号 201300032027 学生姓名梁允昀 邮箱 2820969439@https://www.360docs.net/doc/f15904356.html, 日期 2014/5/26

CAD技术的发展现状及未来前景 梁允昀 (山东大学政治学与公共管理学院公共管理专业) 摘要:CAD即计算机辅助设计(CAD-Computer Aided Design) 利用计算机及其图形设备帮助设计人员进行设计工作。简称CAD。它的普及应用将使产品设计制造生产的传统模式发生深刻的变化,从而带动制造业技术的快速发展,是当前国际科技领域的前沿课题。CAD技术深入到许许多多的领域,制造业、工程设计、电器和电子电路、仿真模拟和动画制作、轻工、纺织、家电、服装、医疗和医药还有体育方面都应用到CAD技术。本文主要介绍了CAD技术的发展现状与未来前景。 关键词:CAD技术;发展现状;未来前景 CAD是计算机辅助设计,它是COMPUTERAIDEDDESIGN的缩写,也就是使用计算机和信息技术来辅助工程师和设计师进行产品或工程的设计。CAD技术是一项综合性的、正在迅速发展和应用的高新技术,已经成为企业提高创新能力。提高产品开发能力。增强企业竞争力的一项关键技术。[11] CAD的组成系统。CAD是一个综合的、集成了各种技术在内的系统,它将信息技术与应用领域技术紧密集成在一起。它所涉及的信息技术有:计算技术,包括计算机硬件和软件;图形学,包括图形学算法及其实现、图形软件、图形设备;数据管理,工程数据库管理系统、能处理文本、标准、规范等各种工程数据:数值分析,包括有限元分析、模拟、仿真等技术;智能技术,包括知识工程、专家系统、人工智能化接口等:人机界面。如图形用户界面、多媒体等:网络通信,包括局域网、因特网、内联网等。CAD的硬件是由计算机或工作站、大容量存储器、图形设备及其他外转设备、通信与网络设备。CAD的软件系统是由系统软件、数据管理软件、计算分析软件、文字处理软件、图形软件、专业应用软件、网络通信软件等组成的。CAD技术的发展对我国经济、文化、科技等领域的发展具有至关重要的作用,CAD技术的发展有利于促进我国在诸多领域的建设性发展,CAD技术作为最有前景的技术之一,将给我国带来不可估量的发展。因此,必须不留余力的发展CAD技术。[13] 在上世纪末,美国曾将CAD,CAM技术评为当时最具影响的十大科技成就之一。目前CAD技术的发展趋势主要围绕在标准化、开放式、集成化、智能化四方面。CAD技术具有广阔的应用前景。 一、CAD技术的应用 1、CAD技术在制造业中的应用 2、CAD技术在工程设计中的应用 3、CAD技术在计算机绘图技术中的应用 4、CAD技术在其他领域的应用,CAD技术的应用范围十分广泛 二、我国CAD技术的现状 我国CAD系统的开发和应用取得了一些成绩,国内已初步形成了二维CAD商品化软件市场,一些企业也引进了CAD系统,并运用CAD技术取得一些效益。但与国外相比差距仍然很大,存在许多问题。 1、目前我国CAD系统仅仅作为绘图工具,缺乏系统的设计方法和设计理论的指导

面向服务的计算和Web数据管理第三章面向服务软件开发概要课后题答案

1、(1)—(5) A E D C C (6)—(10) D C D B C (11)—(12)C D 2、列出并讨论现有SOC软件开发环境各自的特点。 第一部分P115(×表示各开发环境可适用于) 3、什么是代理?代理和它代表的服务之间有什么不同?如何创建一个代理? 一个代理包含一组端点引用,端点引用往往被定义为虚拟的对象。在面向对象计算中,对象具有抽象的方法。代理创建一个从服务客户到远程服务的管道,因此就像访问本地对象一样访问远程服务。客户端通过调用代理的抽象方法访问服务的操作。给应用添加远程web 服务(创建代理),鼠标右键单击应用文件夹或者项目中的“引用”文件夹,然后选择“添加服务引用”或者选择“添加web引用”。P145 4、描述SOC软件开发中的SOAP的作用。 第一部分P137(底下一整段) 5、SOAP是否支持双向通信?如果不,响应消息如何与发送者建立相关性? SOAP是一个无状态的单向的信息交换协议不支持双向通信。SOAP依赖于HTTP把返回消息和请求消息连接起来,HTTP隐含地给出了请求消息和响应消息的相关性。 (此处为百度扩充内容:把SOAP 绑定到HTTP,在使用HTTP 作为协议绑定的场合中,RPC 请求映射到HTTP 请求上,而RPC 应答映射到HTTP 应答。然而,在RPC 上使用SOAP 并不仅限于HTTP 协议绑定。SOAP也可以绑定到TCP和UDP协议上。) 6、在SOAP协议中,哪些信息包含在头部?哪些信息包含在正文? 标头部分包含零个或多个SOAP头块,每个标头都确定了SOAP消息路径上的接收者。正文包含零个获多个元素信息项,确定了SOAP消息路径上最终的SOAP接收者。 7、描述SOC软件开发中的WSDL的作用。 WSDL(Web Service Description Language )是一种用通用的SML语法描述WEB服务的语言。WSDL描述了WEB服务的四个关键方面: (1)服务的功能 (2)参数值的数据类型以及函数(服务)调用的返回类型 (3)所使用的传输协议的绑定信息,一般都用SOAP协议 (4)定位指定服务的地址信息 换句话说,WSDL表示了服务请求者和服务提供者之间的契约。这类似于面向对象语言中类中方法(成员函数)的接口,在面向对象语言中用户可以使用类中定义的函数的接口。关键的区别是,WSDL是平台和语言无关的,主要用于SOAP调用(虽然不是独有的)。 通过WSDL。客户可以找到web服务并调用其公开的任何功能,使用WSDL相关工具可以自动化这一过程,使新服务很容易集成到应用中,而很少或根本不用编码。因此,WSDL 在web服务体系结构中很重要,因为它不但是用于描述服务的通用语言,而且是一个把服务自动集成到应用的平台。 潜在的,这一特征允许应用进行自动的重新配置和重新组合。重新配置就是用具有相同功能,但性能和可靠性更稳定的WEB服务替换应用中的服务。重新组合是指改变应用的结构和功能。 8、WSDL描述了WEB服务的哪些关键方面?WSDL没有描述哪些方面?这些元素如何组织? WSDL描述了WEB服务的四个关键方面: (5)服务的功能

普适计算的现状与趋势

普适计算的现状与趋势(转载) 2010-10-09 16:48:29| 分类:默认分类| 标签:|字号大中小订阅 随着计算机、网络等技术的蓬勃发展,信息技术的软件和硬件环境均发生了巨大的变化,这种变化使得由通信和计算机构成的信息空间与人们生活和工作的物理空间逐渐融为一体。在这种背景下,普适计算应运而生。南开大学计算机系教授辛运帏博士等对国内外普适计算的现状与趋势,以及天津普适计算研究的切 入点进行了分析。 一、普适计算的提出 普适计算(Pervasive Computing)也称无处不在计算(Ubiquitous Computing),它集移动通信技术、计算技术、小型计算设备制造技术、小型计算设备上的操作系统及软件技术等多种关键技术于一体,通过将普适计算设备嵌入到人们生活的各种环境中,使通信服务以及其它基于信息网络的各种“以人为中心”的计算和信息访问服务在任何时候、任何地点都成为可能,许多计算设备通过全球网络为使用者提供更加人性化 的服务。 普适计算技术彻底地改变了“人使用计算机”的传统方式,让人与计算环境更好地融合在一起,在不知不觉中达到“计算机为人服务”的目的。普适计算技术以人的需求为中心,从根本上改变了人去适应机器计算的被动式服务思想,强调用户能在不被打扰的前提下主动、动态地接受网络服务。它改变了计算只局限于桌面进行的传统,使用户能以各种灵活的方式享受计算能力和系统资源。它将计算嵌入到人们的日常生活中,实现任何地点、任何时候、任何人都能访问任何信息的交互,能在真正意义上实现以人为本的生活 方式。 二、普适计算体系结构 普适计算体系结构主要包括普适计算设备、普适计算网络、普适计算中间件、人机交互和觉察上下文计 算四个方面。 1.普适计算设备:一个智能环境可以包含不同类型的设备,如传统的输入输出设备、无线移动设备和智能设备。理想状态下,普适计算应该包括全球范围内嵌入的具有主动或者被动智能型的每一个设备,能够自动搜集、传递信息,并且根据信息采取相应行动。 2.普适计算网络:随着计算机软硬件技术的发展,普适计算设备的数量将成倍增长,这对现有技术提出了更高的要求。除了扩展基本结构以适应需要之外,全球化网络也必须修改现有的应用来完成普适计算 设备到现实社会系统的集成。 3.普适计算中间件:除了分布式计算和移动计算,普适计算还需要中间件来完成网络内核与运行在泛化设备上的终端用户应用程序之间的交互。普适计算中间件应从用户的角度出发协调网络内核和用户行为 间的交互,并且保持用户在泛化计算空间的自然感。 4.人机交互和觉察上下文计算:普适计算使计算和通信能力无处不在的融合在人们生活和工作的现实环境中,人机交互的不可见性是必需的。因此,普适计算提出了一种新的人机交互方式——蕴涵式人机交互,它需要系统能觉察在当时的情景中与交互任务有关的上下文,并据此做出决策和自动地提供相应的服

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