計算思維導論-2014-10-14

第4講網(wǎng)絡計算與服務——計算機網(wǎng)絡如何改變我們的社會2014.10.14計算機網(wǎng)絡距離從沒有讓人感到像目前這樣微不足道計算機網(wǎng)絡利用通信設備和網(wǎng)絡軟件，把位置分散的多臺計算機連接起來的一個系統(tǒng)3為什么要上網(wǎng)CommunicationInformationShoppingEntertainmentClassesShareInformationDownloadMusicBankingandInvesting4工作模式客戶/服務器（Client/Server，C/S）對等（peer-to-peer，P2P）局域網(wǎng)的拓撲結構6因特網(wǎng)（Internet）7Internet的組成成千上萬個互相連接起來的計算機設備:主機(端系統(tǒng))PC機、服務器移動計算機、PDA、智能手機通信鏈路光纖、銅線、無線電、衛(wèi)星路由器：在網(wǎng)絡上傳遞(轉發(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)絡通信軟件和應用軟件8網(wǎng)絡的發(fā)展服務計算真實與虛擬的交織千里傳遞一張從北美寄往國內(nèi)親人的照片可能需要花價格不菲的郵寄費或者千里傳遞一張從北美寄往國內(nèi)親人的照片可能需要花價格不菲的郵寄費如果通過網(wǎng)絡傳送相片然后在國內(nèi)印刷加上精美的包裝，甚至鮮花一定讓家人倍感親切！13面向服務的架構(SOA)CJavaC++Dephi

注冊中心FunctionAFunctionBFunctionCFunctionD

FunctionA蘇黎世FunctionDFunctionBFunctionC北京上海紐約FunctionA,C,D1.接口和實現(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，而是一種架構和組織IT基礎結構及業(yè)務功能的方法一種粗粒度、松耦合服務架構松散耦合服務之間通過簡單、精確定義接口進行通訊不涉及底層編程接口和通訊模型接口與實現(xiàn)分離15SOA基本角色16Web服務ServiceRegistryServiceRequestorServiceproviderPublish(WSDL)

FindBindSOAPonHTTPAlltheServicedescribebyUDDI17Web服務平臺關鍵要素服務通信——SOAP服務描述——WSDL實現(xiàn)互操作與集成的手段服務目錄——UDDI語義Web服務描述語言(OWL-S)OWL-S(WebOntologyLanguageforServices)WSDL只是描述了Web服務的接口，并不提供語義(Semantic)OWL-S包含一整套本體，提供描述Web服務的詞匯表，描述服務的語義OWL-S能夠根據(jù)服務的要求（Requirement）和效果（Effects）進行推理（Inference）18語義Web描述語言(OWL)OWL：WebOntologyLanguage定義和描述Web本體的語言，用來描述Web應用中的類以及類之間的關系。主旨：人可讀機器可讀（語義信息）已經(jīng)成為W3C的推薦標準，目前版本為OWL-1.1，為2004年2月發(fā)布。19OWL-S增加了語義的一種標準建立上層本體來描述服務的能力與語義20服務服務輪廓服務模型服務基點通信協(xié)議端口號消息格式服務名稱、分類參數(shù)類型功能性描述IOPE過程流分層次的合成過程的定義表示(完成什么功能)

描述

(如何工作)

綁定

(如何訪問)21Web服務組合將現(xiàn)有的可用服務組合起來，完成用戶需求，并能夠有效地實施Web服務的業(yè)務流程執(zhí)行語言

BusinessProcessExecutionLanguageforWebServicesBEA、IBM、Microsoft和Siebel制定基于WSFL和XLANG主流的組合Web服務描述方式得到多種商業(yè)和開源的引擎能夠支持，OrcaleBPEL、BPWS4J、ActiveBPEL和JbossBPEL等服務的描述WSDL服務靜態(tài)接口描述語言WSDL2.022機票預定請求機票預定出租車預定begindone業(yè)務流程語言WSCLWSCI,BPMLWSFL,XLANGBPEL4WS23BPEL4WS機票預定請求機票預定出租車預定begindone<sequence><receive><invoke><reply><receive><invoke><reply><receive><invoke><reply>機票預定請求機票預定出租車預定Book_planePT票務預定服務BPEL4WS24BPEL流程<invoke>…<invoke>…服務行為Function1Function2Function3…portType服務1服務2…Endpoint機票預定請求機票預定出租車預定begindone火車票預定請求火車票預定出租車預定begindonebegindone機票預定請求機票預定done出租車預定begin自動機模型25機票預定請求旅館預定請求機票預定旅館預定旅游預約search機票預定請求出租車預定機票預定機票預定旅館預定旅館預定請求旅游預約旅館預定可用服務旅行服務機票預定旅館預定請求旅館預定出租車預定旅游預約機票預定請求旅行服務機票預定旅館預定請求旅館預定出租車預定旅游預約機票預定請求目標服務26普適計算普適計算（Pervasive/UbiquitousComputing）1991年，美國施樂（Xerox）公司MarkWeiser首次提出普適計算是一種環(huán)境，該環(huán)境中的計算設備形態(tài)多樣，隨時都可獲得普適計算“以人為本”普適計算融合了分布式計算、通信技術、傳感功能等技術涵蓋了廣泛的研究課題,包括無線計算、嵌入式系統(tǒng)、人機交互技術、傳感器網(wǎng)絡以及知識工程等開拓了新型的應用空間,如智能環(huán)境的應用、面向用戶任務的計算支持等普適應用服務集成框架27面向普適服務的分布式支撐系統(tǒng)28傳感器網(wǎng)絡資源豐富設備多樣網(wǎng)絡異構位置遷移我想看看南京大學校園風景忘了查一查圖書館在哪靜態(tài)、封閉、可控的平臺動態(tài)、開放、多變的平臺圖書館Amazing?。。∥谋緢D片視頻音頻云計算合久必分，分久必合“云中漫步”？按需服務31軟件即服務SaaS（SoftwareasaService）SalesfoceonlineCRM服務平臺即服務PaaS（PlatformasaService）Google

App

Engine基礎設施即服務IaaS（InfrastructureasaService）Amazon

EC2,S3共享社會網(wǎng)絡世界是由網(wǎng)絡組成的一個著名的實驗1967年，美國哈佛大學社會心理學教授斯坦利·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，隨機選擇出其中的三百多名，請他們郵寄一個信函。信函的最終目標是米爾格蘭姆指定的一名住在波士頓的股票經(jīng)紀人。由于幾乎可以肯定信函不會直接寄到目標，米爾格蘭姆就讓志愿者把信函發(fā)送給他們認為最有可能與目標建立聯(lián)系的親友，并要求每一個轉寄信函的人都回發(fā)一個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了目標股票經(jīng)濟人手中，并且這些信函經(jīng)過的中間人的數(shù)目平均只有5個。也就是說，陌生人之間建立聯(lián)系的最遠距離是6個人。小世界（6度分隔）大多數(shù)節(jié)點并不是彼此的鄰居節(jié)點，但是距離都很近信息傳遞速度快，少量改變幾個連接，可能劇烈的改變網(wǎng)絡的性能六度

另一個觀察

若我們將一個社會網(wǎng)絡中所有的節(jié)點的度進行統(tǒng)計，則可以發(fā)現(xiàn)大多數(shù)的社會網(wǎng)絡的度具有以下的分布節(jié)點的度數(shù)和節(jié)點數(shù)呈冪律分布大多數(shù)節(jié)點只和很少的節(jié)點相連，只有少數(shù)節(jié)點和很多節(jié)點連接2-8效應說高度聚簇什么是社會網(wǎng)絡?

一種由許多個體以及他們之間的聯(lián)系構成的社會結構一般用圖G=(V,E)來表示弱連接理論一個有趣的事實：很多人在經(jīng)別人介紹來換工作時。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社交圈內(nèi)，若兩個人有一個共同的朋友，則這兩個人在未來成為朋友的可能性就會提高若我們對朋友之間的關系作出強弱之分，即親密的關系稱為強連接，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，往往在兩個社區(qū)之間信息傳播扮演關鍵角色同質(zhì)性我們和自己的朋友往往會有相同的特點物以類聚，人以群分可以提供一個關于網(wǎng)絡周圍因素如何驅(qū)動網(wǎng)絡連接形成的基本詮釋結構平衡理論

一個圖是平衡的，若它其中的每一個三角形都是平衡的，即滿足對于每個三角形，每一條邊要么都是正關系，要么只有一條邊是正關系正關系：朋友

負關系：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，信任排名等多個領域有應用為什么研究社會網(wǎng)絡?實時事件的預測利用Twitter的實時數(shù)據(jù)來預報地震預測一些突發(fā)事件的發(fā)生公眾情緒分析通過分析公眾情緒來預測股市的變化預測選舉結果對個人與群體行為預測預測個體可能的興趣，向用戶推薦廣告，好友等信息傳播機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網(wǎng)絡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”方式來傳播信息應該如何選擇k個人？簡單的想法選擇度最大的k個人實際上，由于這些人很可能處在一個社區(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行傳播的？信息傳播模型獨立傳播模型當節(jié)點v被激活之后，它會以一個獨立的概率p去激活周圍的人線型閾值模型當一個節(jié)點周圍的節(jié)點激活該節(jié)點的概率達到某一個閾值時，這個幾點被激活可能的解決方法該問題具有submodular的性質(zhì)可以用集合覆蓋的思想進行尋找：一共進行k步每一步中，找到當前影響力增益最大的節(jié)點，并將這個節(jié)點加入的已有集合之中遺留問題效率偏低信息傳播的建模是否