計(jì)算思維導(dǎo)論-2014-10-14

第4講網(wǎng)絡(luò)計(jì)算與服務(wù)——計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)如何改變我們的社會(huì)2014.10.14計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)距離從沒(méi)有讓人感到像目前這樣微不足道計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)利用通信設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)軟件，把位置分散的多臺(tái)計(jì)算機(jī)連接起來(lái)的一個(gè)系統(tǒng)3為什么要上網(wǎng)CommunicationInformationShoppingEntertainmentClassesShareInformationDownloadMusicBankingandInvesting4工作模式客戶/服務(wù)器（Client/Server，C/S）對(duì)等（peer-to-peer，P2P）局域網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)6因特網(wǎng)（Internet）7Internet的組成成千上萬(wàn)個(gè)互相連接起來(lái)的計(jì)算機(jī)設(shè)備:主機(jī)(端系統(tǒng))PC機(jī)、服務(wù)器移動(dòng)計(jì)算機(jī)、PDA、智能手機(jī)通信鏈路光纖、銅線、無(wú)線電、衛(wèi)星路由器：在網(wǎng)絡(luò)上傳遞(轉(zhuǎn)發(fā))數(shù)據(jù)分組協(xié)議：控制信息的發(fā)送接收如TCP、IP、HTTP、FTP、PPP各種網(wǎng)絡(luò)通信軟件和應(yīng)用軟件8網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展服務(wù)計(jì)算真實(shí)與虛擬的交織千里傳遞一張從北美寄往國(guó)內(nèi)親人的照片可能需要花價(jià)格不菲的郵寄費(fèi)或者千里傳遞一張從北美寄往國(guó)內(nèi)親人的照片可能需要花價(jià)格不菲的郵寄費(fèi)如果通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳送相片然后在國(guó)內(nèi)印刷加上精美的包裝，甚至鮮花一定讓家人倍感親切！13面向服務(wù)的架構(gòu)(SOA)CJavaC++Dephi

注冊(cè)中心FunctionAFunctionBFunctionCFunctionD

FunctionA蘇黎世FunctionDFunctionBFunctionC北京上海紐約FunctionA,C,D1.接口和實(shí)現(xiàn)的分離2.松散耦合可重用性14SOA基本特征SOA并不是一種現(xiàn)成的技術(shù)，而是一種架構(gòu)和組織IT基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)及業(yè)務(wù)功能的方法一種粗粒度、松耦合服務(wù)架構(gòu)松散耦合服務(wù)之間通過(guò)簡(jiǎn)單、精確定義接口進(jìn)行通訊不涉及底層編程接口和通訊模型接口與實(shí)現(xiàn)分離15SOA基本角色16Web服務(wù)ServiceRegistryServiceRequestorServiceproviderPublish(WSDL)

FindBindSOAPonHTTPAlltheServicedescribebyUDDI17Web服務(wù)平臺(tái)關(guān)鍵要素服務(wù)通信——SOAP服務(wù)描述——WSDL實(shí)現(xiàn)互操作與集成的手段服務(wù)目錄——UDDI語(yǔ)義Web服務(wù)描述語(yǔ)言(OWL-S)OWL-S(WebOntologyLanguageforServices)WSDL只是描述了Web服務(wù)的接口，并不提供語(yǔ)義(Semantic)OWL-S包含一整套本體，提供描述Web服務(wù)的詞匯表，描述服務(wù)的語(yǔ)義OWL-S能夠根據(jù)服務(wù)的要求（Requirement）和效果（Effects）進(jìn)行推理（Inference）18語(yǔ)義Web描述語(yǔ)言(OWL)OWL：WebOntologyLanguage定義和描述Web本體的語(yǔ)言，用來(lái)描述Web應(yīng)用中的類以及類之間的關(guān)系。主旨：人可讀機(jī)器可讀（語(yǔ)義信息）已經(jīng)成為W3C的推薦標(biāo)準(zhǔn)，目前版本為OWL-1.1，為2004年2月發(fā)布。19OWL-S增加了語(yǔ)義的一種標(biāo)準(zhǔn)建立上層本體來(lái)描述服務(wù)的能力與語(yǔ)義20服務(wù)服務(wù)輪廓服務(wù)模型服務(wù)基點(diǎn)通信協(xié)議端口號(hào)消息格式服務(wù)名稱、分類參數(shù)類型功能性描述IOPE過(guò)程流分層次的合成過(guò)程的定義表示(完成什么功能)

描述

(如何工作)

綁定

(如何訪問(wèn))21Web服務(wù)組合將現(xiàn)有的可用服務(wù)組合起來(lái)，完成用戶需求，并能夠有效地實(shí)施Web服務(wù)的業(yè)務(wù)流程執(zhí)行語(yǔ)言

BusinessProcessExecutionLanguageforWebServicesBEA、IBM、Microsoft和Siebel制定基于WSFL和XLANG主流的組合Web服務(wù)描述方式得到多種商業(yè)和開(kāi)源的引擎能夠支持，OrcaleBPEL、BPWS4J、ActiveBPEL和JbossBPEL等服務(wù)的描述WSDL服務(wù)靜態(tài)接口描述語(yǔ)言WSDL2.022機(jī)票預(yù)定請(qǐng)求機(jī)票預(yù)定出租車預(yù)定begindone業(yè)務(wù)流程語(yǔ)言WSCLWSCI,BPMLWSFL,XLANGBPEL4WS23BPEL4WS機(jī)票預(yù)定請(qǐng)求機(jī)票預(yù)定出租車預(yù)定begindone<sequence><receive><invoke><reply><receive><invoke><reply><receive><invoke><reply>機(jī)票預(yù)定請(qǐng)求機(jī)票預(yù)定出租車預(yù)定Book_planePT票務(wù)預(yù)定服務(wù)BPEL4WS24BPEL流程<invoke>…<invoke>…服務(wù)行為Function1Function2Function3…portType服務(wù)1服務(wù)2…Endpoint機(jī)票預(yù)定請(qǐng)求機(jī)票預(yù)定出租車預(yù)定begindone火車票預(yù)定請(qǐng)求火車票預(yù)定出租車預(yù)定begindonebegindone機(jī)票預(yù)定請(qǐng)求機(jī)票預(yù)定done出租車預(yù)定begin自動(dòng)機(jī)模型25機(jī)票預(yù)定請(qǐng)求旅館預(yù)定請(qǐng)求機(jī)票預(yù)定旅館預(yù)定旅游預(yù)約search機(jī)票預(yù)定請(qǐng)求出租車預(yù)定機(jī)票預(yù)定機(jī)票預(yù)定旅館預(yù)定旅館預(yù)定請(qǐng)求旅游預(yù)約旅館預(yù)定可用服務(wù)旅行服務(wù)機(jī)票預(yù)定旅館預(yù)定請(qǐng)求旅館預(yù)定出租車預(yù)定旅游預(yù)約機(jī)票預(yù)定請(qǐng)求旅行服務(wù)機(jī)票預(yù)定旅館預(yù)定請(qǐng)求旅館預(yù)定出租車預(yù)定旅游預(yù)約機(jī)票預(yù)定請(qǐng)求目標(biāo)服務(wù)26普適計(jì)算普適計(jì)算（Pervasive/UbiquitousComputing）1991年，美國(guó)施樂(lè)（Xerox）公司MarkWeiser首次提出普適計(jì)算是一種環(huán)境，該環(huán)境中的計(jì)算設(shè)備形態(tài)多樣，隨時(shí)都可獲得普適計(jì)算“以人為本”普適計(jì)算融合了分布式計(jì)算、通信技術(shù)、傳感功能等技術(shù)涵蓋了廣泛的研究課題,包括無(wú)線計(jì)算、嵌入式系統(tǒng)、人機(jī)交互技術(shù)、傳感器網(wǎng)絡(luò)以及知識(shí)工程等開(kāi)拓了新型的應(yīng)用空間,如智能環(huán)境的應(yīng)用、面向用戶任務(wù)的計(jì)算支持等普適應(yīng)用服務(wù)集成框架27面向普適服務(wù)的分布式支撐系統(tǒng)28傳感器網(wǎng)絡(luò)資源豐富設(shè)備多樣網(wǎng)絡(luò)異構(gòu)位置遷移我想看看南京大學(xué)校園風(fēng)景忘了查一查圖書(shū)館在哪靜態(tài)、封閉、可控的平臺(tái)動(dòng)態(tài)、開(kāi)放、多變的平臺(tái)圖書(shū)館Amazing?。?！文本圖片視頻音頻云計(jì)算合久必分，分久必合“云中漫步”？按需服務(wù)31軟件即服務(wù)SaaS（SoftwareasaService）SalesfoceonlineCRM服務(wù)平臺(tái)即服務(wù)PaaS（PlatformasaService）Google

App

Engine基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)IaaS（InfrastructureasaService）Amazon

EC2,S3共享社會(huì)網(wǎng)絡(luò)世界是由網(wǎng)絡(luò)組成的一個(gè)著名的實(shí)驗(yàn)1967年，美國(guó)哈佛大學(xué)社會(huì)心理學(xué)教授斯坦利·米爾格蘭姆從內(nèi)布拉斯加州和堪薩斯州招募到一批志愿者，隨機(jī)選擇出其中的三百多名，請(qǐng)他們郵寄一個(gè)信函。信函的最終目標(biāo)是米爾格蘭姆指定的一名住在波士頓的股票經(jīng)紀(jì)人。由于幾乎可以肯定信函不會(huì)直接寄到目標(biāo)，米爾格蘭姆就讓志愿者把信函發(fā)送給他們認(rèn)為最有可能與目標(biāo)建立聯(lián)系的親友，并要求每一個(gè)轉(zhuǎn)寄信函的人都回發(fā)一個(gè)信件給米爾格蘭姆本人。出人意料的是，有六十多封信最終到達(dá)了目標(biāo)股票經(jīng)濟(jì)人手中，并且這些信函經(jīng)過(guò)的中間人的數(shù)目平均只有5個(gè)。也就是說(shuō)，陌生人之間建立聯(lián)系的最遠(yuǎn)距離是6個(gè)人。小世界（6度分隔）大多數(shù)節(jié)點(diǎn)并不是彼此的鄰居節(jié)點(diǎn)，但是距離都很近信息傳遞速度快，少量改變幾個(gè)連接，可能劇烈的改變網(wǎng)絡(luò)的性能六度

另一個(gè)觀察

若我們將一個(gè)社會(huì)網(wǎng)絡(luò)中所有的節(jié)點(diǎn)的度進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，則可以發(fā)現(xiàn)大多數(shù)的社會(huì)網(wǎng)絡(luò)的度具有以下的分布節(jié)點(diǎn)的度數(shù)和節(jié)點(diǎn)數(shù)呈冪律分布大多數(shù)節(jié)點(diǎn)只和很少的節(jié)點(diǎn)相連，只有少數(shù)節(jié)點(diǎn)和很多節(jié)點(diǎn)連接2-8效應(yīng)說(shuō)高度聚簇什么是社會(huì)網(wǎng)絡(luò)?

一種由許多個(gè)體以及他們之間的聯(lián)系構(gòu)成的社會(huì)結(jié)構(gòu)一般用圖G=(V,E)來(lái)表示弱連接理論一個(gè)有趣的事實(shí)：很多人在經(jīng)別人介紹來(lái)?yè)Q工作時(shí)。幫忙介紹工作的人，往往只是熟人，而不是親密的朋友在一個(gè)社交圈內(nèi)，若兩個(gè)人有一個(gè)共同的朋友，則這兩個(gè)人在未來(lái)成為朋友的可能性就會(huì)提高若我們對(duì)朋友之間的關(guān)系作出強(qiáng)弱之分，即親密的關(guān)系稱為強(qiáng)連接，不太親密的稱為弱連接。A-B之間很有可能是弱連接，而這種連接，往往在兩個(gè)社區(qū)之間信息傳播扮演關(guān)鍵角色同質(zhì)性我們和自己的朋友往往會(huì)有相同的特點(diǎn)物以類聚，人以群分可以提供一個(gè)關(guān)于網(wǎng)絡(luò)周圍因素如何驅(qū)動(dòng)網(wǎng)絡(luò)連接形成的基本詮釋結(jié)構(gòu)平衡理論

一個(gè)圖是平衡的，若它其中的每一個(gè)三角形都是平衡的，即滿足對(duì)于每個(gè)三角形，每一條邊要么都是正關(guān)系，要么只有一條邊是正關(guān)系正關(guān)系：朋友

負(fù)關(guān)系：敵人朋友的朋友是我的朋友敵人的敵人是我的朋友這種理論可以在外交，信任排名等多個(gè)領(lǐng)域有應(yīng)用為什么研究社會(huì)網(wǎng)絡(luò)?實(shí)時(shí)事件的預(yù)測(cè)利用Twitter的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)來(lái)預(yù)報(bào)地震預(yù)測(cè)一些突發(fā)事件的發(fā)生公眾情緒分析通過(guò)分析公眾情緒來(lái)預(yù)測(cè)股市的變化預(yù)測(cè)選舉結(jié)果對(duì)個(gè)人與群體行為預(yù)測(cè)預(yù)測(cè)個(gè)體可能的興趣，向用戶推薦廣告，好友等信息傳播機(jī)制如何組織謠言的傳播如何部署廣告，讓信息得到最有效的傳播社會(huì)網(wǎng)絡(luò)中的影響力最大化若我們需要投放廣告，讓少部分先接受廣告的信息，并由他們用“口口相傳”方式來(lái)傳播信息應(yīng)該如何選擇k個(gè)人？簡(jiǎn)單的想法選擇度最大的k個(gè)人實(shí)際上，由于這些人很可能處在一個(gè)社區(qū)中，或者相互影響的人群有很大的重疊，效果并不是最好。想一想信息是如何在人與人之間進(jìn)行傳播的？信息傳播模型獨(dú)立傳播模型當(dāng)節(jié)點(diǎn)v被激活之后，它會(huì)以一個(gè)獨(dú)立的概率p去激活周圍的人線型閾值模型當(dāng)一個(gè)節(jié)點(diǎn)周圍的節(jié)點(diǎn)激活該節(jié)點(diǎn)的概率達(dá)到某一個(gè)閾值時(shí)，這個(gè)幾點(diǎn)被激活可能的解決方法該問(wèn)題具有submodular的性質(zhì)可以用集合覆蓋的思想進(jìn)行尋找：一共進(jìn)行k步每一步中，找到當(dāng)前影響力增益最大的節(jié)點(diǎn)，并將這個(gè)節(jié)點(diǎn)加入的已有集合之中遺留問(wèn)題效率偏低信息傳播的建模是否