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系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)論文

時(shí)間:2022-11-17 16:50:44

導(dǎo)語:在系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)論文的撰寫旅程中,學(xué)習(xí)并吸收他人佳作的精髓是一條寶貴的路徑,好期刊匯集了九篇優(yōu)秀范文,愿這些內(nèi)容能夠啟發(fā)您的創(chuàng)作靈感,引領(lǐng)您探索更多的創(chuàng)作可能。

系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)論文

第1篇

1自動(dòng)化測試框架需求分析

教學(xué)管理系統(tǒng)作為教學(xué)管理工作的一部分,保障系統(tǒng)的安全性、可靠性及其經(jīng)濟(jì)性有著重要的作用。因此,在設(shè)計(jì)自動(dòng)化測試框架需求前,應(yīng)做好相應(yīng)的系統(tǒng)需求分析。首先,用戶需求。用戶對(duì)自動(dòng)化框架有著較大的需求,由于框架的使用對(duì)象較多,因此,需要較好的權(quán)限管理;所提供的任務(wù)方式具有多樣化,如:草稿任務(wù)、任務(wù)執(zhí)行策略等;需要具備良好的人機(jī)操作界面,進(jìn)而確??蚣艿囊子眯?;能夠提供任務(wù)運(yùn)行的數(shù)據(jù)、狀態(tài)等,進(jìn)而方便用戶對(duì)于不正常的測試可進(jìn)行人工干預(yù);擁有強(qiáng)大的數(shù)據(jù)查詢能力、模糊查詢能力及其多條件查詢能力等。其次,可行性分析。自動(dòng)化測試框架應(yīng)具有技術(shù)可行性、經(jīng)濟(jì)可行性。技術(shù)可行性則是使用當(dāng)前較為常熟的開發(fā)技術(shù),如:Hibernate、Struts、JavaScript等,可簡單操作,測試人員僅僅需要短暫的培訓(xùn)就能夠熟練使用。經(jīng)濟(jì)可行性則是使用該系統(tǒng)后,能夠減少人力資源,降低開發(fā)成本,后期維護(hù)成本等,最終提升測試系統(tǒng)效率。最后,需求目標(biāo)。自動(dòng)化測試框架系統(tǒng)設(shè)計(jì)目標(biāo)主要是為了解決教學(xué)管理系統(tǒng)中所存在的問題,進(jìn)而使其功能得到擴(kuò)展。支持多種測試工具、異常處理流程、降低測試設(shè)備的空置率、具有統(tǒng)一的系統(tǒng)及日志收集系統(tǒng)。

2教學(xué)管理系統(tǒng)的自動(dòng)化測試框架分析

2.1搭建測試環(huán)境

本次自動(dòng)化測試框架所使用的持續(xù)集成服務(wù)器為TeamCity4.0,屬于分布式構(gòu)建管理及持續(xù)集成服務(wù)器,可部署在Linux以及Windows平臺(tái)上。數(shù)據(jù)庫采用SQLite,屬于輕型的數(shù)據(jù)庫,其設(shè)計(jì)目標(biāo)為嵌入式,擁有較低的占用資源,能夠與多種程序相結(jié)合,如:C#、Java、Tcl等,是連接到程序中成為其主要部分,通過一個(gè)事物時(shí)鎖定整個(gè)數(shù)據(jù)文件進(jìn)而完成。功能測試環(huán)境采用SeleniumGrid,是分布式測試工具,其整個(gè)結(jié)構(gòu)是由若干個(gè)節(jié)點(diǎn)與一個(gè)hub節(jié)點(diǎn)所組成,可根據(jù)用例中啟動(dòng)測試的類型來相應(yīng)的將用例發(fā)送給符合匹配要求的測試。

2.2測試過程

在單元測試中所使用的Mock框架、在該框架中可按照次序條用的方法來實(shí)現(xiàn),并在默認(rèn)的條件下,其方法條用并沒有一定順序。若按照次序來錄制,則在調(diào)用方法時(shí)應(yīng)按照錄制時(shí)的次序來進(jìn)行,才能夠確保單元測試的正確性。功能測試采用Selenium自動(dòng)測試工具,通過模擬用戶對(duì)Web頁面中各項(xiàng)操作,進(jìn)而準(zhǔn)確再現(xiàn)測試人員編寫的TestCases步驟。Selenium工作的核心部分則為Selenium-Core,可操作Web頁面上的任何一種元素,如:輸入文本框、點(diǎn)擊按鈕等操作。性能測試采用LoadRunner工具,通過模擬上千萬用戶實(shí)施并負(fù)載及實(shí)時(shí)性能檢測,從而來查找及確認(rèn)問題,可對(duì)整個(gè)企業(yè)建構(gòu)給予測試。通過使用該工具,在很大程度上縮短測試時(shí)間,對(duì)性能加以優(yōu)化,并且可加速應(yīng)用系統(tǒng)的周期,可對(duì)系統(tǒng)行為加以預(yù)測,并評(píng)估系統(tǒng)的性能。

2.3測試結(jié)果

經(jīng)過幾個(gè)月的開發(fā)研究及其測試,經(jīng)自動(dòng)化測試框架系統(tǒng)應(yīng)用于教學(xué)管理系統(tǒng)中,大大減輕了測試人員的繁雜的工作,并實(shí)現(xiàn)了24小時(shí)的自動(dòng)化測試,有著較好的效果。其中創(chuàng)建測試任務(wù)是自動(dòng)化測試框架的核心環(huán)節(jié),包括所輸入任務(wù)的基本信息、選擇測試用例、配置及其測試環(huán)境等。如圖1所示。當(dāng)完成測試后,可安全使用教學(xué)管理系統(tǒng),并投入到正常教學(xué)工作中。

3結(jié)束語

第2篇

為推動(dòng)計(jì)算力學(xué)領(lǐng)域的學(xué)術(shù)交流,促進(jìn)計(jì)算力學(xué)的發(fā)展和工程應(yīng)用,中國力學(xué)學(xué)會(huì)計(jì)算力學(xué)專業(yè)委員會(huì)定于2012年11月8—11日在重慶召開中國計(jì)算力學(xué)大會(huì)’2012(CCCM 2012).

2 會(huì)議主題與征文內(nèi)容

計(jì)算力學(xué)的新模型、新理論、新方法和軟件開發(fā)研究;

大規(guī)模復(fù)雜結(jié)構(gòu)的數(shù)值仿真研究與求解技術(shù);

CFD的新理論、新模型、新算法和新應(yīng)用;

固體流體相互耦合作用的機(jī)理、計(jì)算方法與工程應(yīng)用;

多物理場耦合力學(xué)問題的數(shù)值仿真;

材料和結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)方法與應(yīng)用;

材料本構(gòu)模型的宏、細(xì)觀研究與數(shù)值仿真;

CAE軟件開發(fā)與工程應(yīng)用;

計(jì)算納米與生物力學(xué);

有缺陷材料的力學(xué)演化規(guī)律與數(shù)值計(jì)算;

沖擊動(dòng)力學(xué)的理論、方法與應(yīng)用;

巖土結(jié)構(gòu)和流體力學(xué)中的反問題研究;

工程隨機(jī)力學(xué)計(jì)算方法及工程結(jié)構(gòu)的安全評(píng)估;

各類非線性問題的數(shù)值模擬與應(yīng)用;

多體系統(tǒng)復(fù)雜動(dòng)力學(xué)問題與動(dòng)力穩(wěn)定性的研究;

各類工程中的施工力學(xué)、工藝力學(xué)問題研究和應(yīng)用;

復(fù)合材料、智能材料及其結(jié)構(gòu)體系的數(shù)值方法;

海洋、地下空間和太空開發(fā)的力學(xué)分析;

路橋計(jì)算力學(xué)、環(huán)境計(jì)算力學(xué)與災(zāi)害計(jì)算力學(xué);

模型確認(rèn)和驗(yàn)證的方法與應(yīng)用研究;

多尺度理論與模擬研究;

實(shí)物實(shí)驗(yàn)、測試與控制中的仿真;

其他計(jì)算力學(xué)問題.

3 注意事項(xiàng)

(1)應(yīng)征論文應(yīng)未公開發(fā)表.

(2)本次會(huì)議直接征集論文全文,篇幅不超過8 000字(含圖表).應(yīng)征論文全文請(qǐng)于2012年8月31日前提交會(huì)議秘書處,并提供論文作者的通信地址、工作單位、郵政編碼、電話、傳真和Email等.

(3)論文經(jīng)專家評(píng)審?fù)ㄟ^且作者本人到會(huì)參加交流后,將分別發(fā)表在《固體力學(xué)學(xué)報(bào)》計(jì)算力學(xué)專輯或《計(jì)算力學(xué)學(xué)報(bào)》增刊上,并推薦其中的優(yōu)秀在《計(jì)算力學(xué)學(xué)報(bào)》《固體力學(xué)學(xué)報(bào)》《中國科學(xué)》和《計(jì)算機(jī)輔助工程》等期刊的正刊上.投稿時(shí)請(qǐng)注明發(fā)表意愿,并按所要求的格式排版.

(3)會(huì)議擬安排考察參觀活動(dòng)(詳細(xì)路線將在下一輪通知和網(wǎng)站上給出).

(4)會(huì)議最后一輪通知將委托承辦單位重慶大學(xué)發(fā)出.

(5)請(qǐng)通過會(huì)議網(wǎng)站投稿,并同時(shí)通過Email:ccm2012@cqu.省略或boyan2012@cqu.省略(注明CCCM 2012征文)發(fā)送給大會(huì)組委會(huì).會(huì)議網(wǎng)址:ccm.cqu.省略.

第3篇

1汽車動(dòng)力學(xué)分析中的坐標(biāo)系

汽車動(dòng)力學(xué)研究中常用的坐標(biāo)系包括:車輛坐標(biāo)系、慣性坐標(biāo)系、中間坐標(biāo)系、車輪坐標(biāo)系及輪胎坐標(biāo)系等,具體見表1.

2汽車動(dòng)力學(xué)研究對(duì)象的描述

在汽車動(dòng)力學(xué)研究中,需要確定汽車與系統(tǒng)所受到的來自地面與空氣的廣義外力以及系統(tǒng)內(nèi)部的各種約束與力元.總之,汽車是1個(gè)非保守、有勢的非完整系統(tǒng).

3汽車動(dòng)力學(xué)的研究理論與方法

在汽車動(dòng)力學(xué)研究中,首先需要建立力學(xué)模型,然后根據(jù)相關(guān)力學(xué)基本原理和定律得到各種工況下的受力與動(dòng)力學(xué)參數(shù)間的關(guān)系,即建立數(shù)學(xué)模型,并在此基礎(chǔ)上分析汽車各種性能與特性,找到其與結(jié)構(gòu)及參數(shù)間的關(guān)系進(jìn)行優(yōu)化.

隨著數(shù)學(xué)、力學(xué)和計(jì)算技術(shù)的發(fā)展,汽車動(dòng)力學(xué)研究已由原來的集中參數(shù)模型拓展到多剛體、多柔體及剛?cè)狁詈夏P?或有限元模型等,這樣模型的復(fù)雜程度和精度就大大提高.而在動(dòng)力學(xué)分析過程中運(yùn)用的主要原理及定理已由基于微積分的矢量力學(xué)――牛頓定律,到基于變分的分析力學(xué)――虛功(率)和高斯形式的動(dòng)力學(xué)普遍方程.汽車動(dòng)力學(xué)的研究理論與方法見圖1.

4總結(jié)與展望

第4篇

當(dāng)今的太陽活動(dòng)周期處于一個(gè)極不尋常的上升階段,而美國宇航局的太陽動(dòng)力學(xué)天文臺(tái)已經(jīng)為這一太陽活動(dòng)周期中的太陽動(dòng)力學(xué)和磁場活動(dòng)提供了大量新的數(shù)據(jù),這些空前的數(shù)據(jù)為綜合儀器調(diào)查研究提供了機(jī)會(huì),使其能夠在不同的時(shí)間和空間尺度上解決太陽磁場活動(dòng)的基本問題。

本書主要討論了人類探索太陽內(nèi)部結(jié)構(gòu)、太陽動(dòng)力學(xué)、太陽黑子磁場、太陽活動(dòng)區(qū)域的形成、太陽輻射度變化的原因、日冕物質(zhì)拋射和耀斑等問題的最新進(jìn)展,并證明了高分辨率多波長的觀測和仿真的綜合研究是解決太陽動(dòng)力學(xué)和磁學(xué)長期存在的問題的主要方法。

全書由25章組成,分為6部分。第1部分 局部和全局的日震學(xué),含第1-8章:1.我們從日震學(xué)已經(jīng)學(xué)到了什么并渴望學(xué)到什么;2.太陽能輻射區(qū)的動(dòng)力學(xué);3.應(yīng)用環(huán)圖分析方法來研究局部日震學(xué)的最新成果;4.時(shí)距日震學(xué)方法中使用大尺度分離法測量到的太陽表層下的超細(xì)粒組織垂直流;5.日震及磁場成像儀上應(yīng)用環(huán)圖流線方法得到的太陽表層下的子午流;6.太陽活動(dòng)區(qū)域高頻波光暈的特性;7.太陽子午流總體振蕩特征函數(shù)的測量;8.一個(gè)太陽黑子的日震功率-光譜圖。第2部分 太陽形狀和輻照度變化的原因,含第9-10章:9.太陽扁率的問題并提出了新的理論;10.遠(yuǎn)紫外分光光度儀上觀察到的日冕上太陽振蕩的變異性。第3部分 大范圍的動(dòng)力學(xué)、磁學(xué)和發(fā)電機(jī)理論,含第11-13章:11.太陽發(fā)電機(jī)和曲面磁場不穩(wěn)定性;12.太陽下表面、表面、日冕和黑子群在赤道旋轉(zhuǎn)率下引起太陽周期變化的不同程度;13.太陽周期、半球和經(jīng)度所滿足的方程和定律。第4部分 新興磁通和下表面動(dòng)力學(xué),含第14-15章:14.對(duì)太陽新興活動(dòng)區(qū)日震徑跡的一次探究;15.將穿過太陽對(duì)流區(qū)上升通量管的仿真結(jié)果和太陽活動(dòng)區(qū)的觀測值進(jìn)行了比較。第5部分 太陽黑子及活動(dòng)區(qū)的形成、結(jié)構(gòu)和演變,含第16-18章:16.太陽活動(dòng)區(qū)域一個(gè)大樣本的下表面結(jié)構(gòu);17.太陽兩個(gè)活動(dòng)區(qū)的光球?qū)雍凸馇蛳聦铀搅鞯奶匦裕?8.太陽活動(dòng)區(qū)的形成機(jī)理。第6部分 磁場拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和太陽大氣動(dòng)力學(xué),含第19-25章:19.大熊座上新太陽望遠(yuǎn)鏡的觀測結(jié)果;20-22.分別論述了一種非線性無力磁場快速前向擬合冕環(huán)方法的理論基礎(chǔ)、數(shù)字代碼及測試和自由能;23.太陽噴發(fā)活動(dòng)的旋轉(zhuǎn)、扭曲和非徑向傳播的起因;24.2011年2月15日耀斑活動(dòng)中光球?qū)哟艌龊吐鍌惼澚ο蛄客蛔兊臅r(shí)空描述;25.2010年1月17日的日冕物質(zhì)拋射事件的觀測數(shù)據(jù)和系統(tǒng)模型。

本書不是一本個(gè)人專著,而是由來自美國國家航空航天局艾姆斯研究中心的Nagi N.Mansour、美國國家太陽天文臺(tái)的Rudolf Komm、斯坦福大學(xué)的Alexander G.Kosovichev和蒙大拿州立大學(xué)的Dana Longcope合力將眾多論文編纂而成。本書內(nèi)容豐富,層次分明,可作為太陽物理、空間物理等專業(yè)的研究生教材,也可作為相關(guān)領(lǐng)域科研人員很好的參考書。

(中國科學(xué)院空間科學(xué)與應(yīng)用研究中心)

第5篇

    車輛模擬器具有工況設(shè)置方便、試驗(yàn)重復(fù)性好、安全性高等優(yōu)點(diǎn),在駕駛培訓(xùn)、車輛新產(chǎn)品的研究和開發(fā)、人—車—環(huán)境試驗(yàn)中有著重要作用,良好的車輛運(yùn)動(dòng)模擬技術(shù)是車輛模擬器質(zhì)量的保障。本文以“車輛人—機(jī)—環(huán)境模擬器”項(xiàng)目為依托,圍繞車輛模擬器運(yùn)動(dòng)模擬技術(shù)中三維虛擬道路建模、車輛動(dòng)力學(xué)建模與仿真、動(dòng)感模擬算法等展開研究。提出了隨機(jī)激勵(lì)路面輪廓三維高程數(shù)據(jù)生成方法;對(duì)Vortex車輛動(dòng)力學(xué)建模特別是車輛懸架參數(shù)的設(shè)置進(jìn)行闡述,并給出了車輛動(dòng)力學(xué)仿真的實(shí)例;提出了基于六自由度平臺(tái)桿長的模糊自適應(yīng)動(dòng)感模擬算法,最后建立了車輛動(dòng)力學(xué)、動(dòng)感模擬算法與六自由度平臺(tái)虛擬樣機(jī)組成的車輛模擬器開發(fā)綜合仿真平臺(tái)。 論文闡述了項(xiàng)目中車輛模擬器的組成及工作原理,闡述了模擬器運(yùn)動(dòng)感覺模擬的機(jī)制,對(duì)模擬器運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)做了詳細(xì)的介紹,為車輛模擬器運(yùn)動(dòng)模擬技術(shù)奠定基礎(chǔ)。

    給出了車輛模擬器三維虛擬道路建模所需的路面輪廓數(shù)據(jù)和路形數(shù)據(jù)建模和生成方法,為車輛動(dòng)力學(xué)仿真提供路面激勵(lì)數(shù)據(jù)。利用路面不平度二維功率譜密度的表達(dá)式,通過二維傅里葉逆變換法得到了路面輪廓不平度三維路面高程數(shù)據(jù)生成方法,生成的高程數(shù)據(jù)的功率譜特性和各向同性特性均優(yōu)于已有方法。推導(dǎo)了路面輪廓中包含的隨機(jī)瞬態(tài)成分的空間位移特征與路面等級(jí)的關(guān)系,提出了三維空間內(nèi)隨機(jī)瞬態(tài)成分生成方法。根據(jù)道路路形特征給出了三維空間曲線道路建模方法,并采用線切割方法將道路與地形進(jìn)行了融合。

    闡述了Vortex車輛動(dòng)力學(xué)建模的方法和流程,針對(duì)Vortex車輛動(dòng)力學(xué)參數(shù)化建模的特點(diǎn),設(shè)置不同的懸架參數(shù),進(jìn)行車輛行駛平順性和穩(wěn)定性仿真,然后進(jìn)行結(jié)果分析對(duì)比。對(duì)不同路面類型以及各種車輛運(yùn)動(dòng)的典型工況進(jìn)行了動(dòng)力學(xué)仿真,為動(dòng)感模擬算法的設(shè)計(jì)和優(yōu)化提供數(shù)據(jù)支持。 針對(duì)經(jīng)典動(dòng)感模擬算法參數(shù)不能在線實(shí)時(shí)調(diào)整而導(dǎo)致平臺(tái)空間利用率低的問題,在經(jīng)典動(dòng)感模擬算法和基于平臺(tái)單自由度約束的模糊自適應(yīng)動(dòng)感模擬算法的基礎(chǔ)上,提出了基于平臺(tái)桿長約束的模糊自適應(yīng)動(dòng)感模擬算法。

    首先解決了動(dòng)感模擬算法中輸入信號(hào)預(yù)處理、傾斜角速度限制環(huán)節(jié)處理以及自由度解耦等幾個(gè)問題,然后提出了模糊自適應(yīng)算法的原理與模糊自適應(yīng)規(guī)則,并對(duì)幾種動(dòng)感模擬算法進(jìn)行了仿真分析對(duì)比,結(jié)果顯示基于平臺(tái)桿長約束的模糊自適應(yīng)動(dòng)感模擬算法具有參數(shù)調(diào)節(jié)簡單意義明確、調(diào)節(jié)作用平滑無沖擊、不需要考慮多自由度之間耦合作用的優(yōu)點(diǎn),能充分利用平臺(tái)的運(yùn)動(dòng)空間而提高動(dòng)感模擬逼真度。

    建立了車輛動(dòng)力學(xué)、動(dòng)感模擬算法、六自由度平臺(tái)虛擬樣機(jī)的Vortex、Simulink、 ADAMS聯(lián)合仿真系統(tǒng)。首先闡述了聯(lián)合仿真系統(tǒng)的組成、原理及作用,然后建立了六自由度平臺(tái)ADAMS虛擬樣機(jī)模型,并將其與Simulink相聯(lián)接。以動(dòng)感模擬運(yùn)動(dòng)的可視化與數(shù)據(jù)監(jiān)控以及蛇形試驗(yàn)專用動(dòng)感模擬算法為例,對(duì)聯(lián)合仿真系統(tǒng)的應(yīng)用進(jìn)行了舉例說明。

第6篇

2010年7月27-31日在土耳其的安卡拉舉行了第3屆非線性科學(xué)和復(fù)雜性的學(xué)術(shù)會(huì)議,本書是這次會(huì)議的論文集。前兩屆會(huì)議分別于2006年和2008年在中國的北京和葡萄牙的波爾圖舉行。

全書分為4部分,含25篇論文。第1部分 分?jǐn)?shù)階控制,含1-7篇論文:1.受一般初始條件的圓柱結(jié)構(gòu)分?jǐn)?shù)階優(yōu)化控制的公式化和數(shù)值方法;2.神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)輔助的分?jǐn)?shù)階控制;3.分?jǐn)?shù)階動(dòng)態(tài)系統(tǒng)在反推控制技術(shù)中的應(yīng)用;4.應(yīng)用積分時(shí)間絕對(duì)誤差準(zhǔn)則的分?jǐn)?shù)階控制器的參數(shù)調(diào)整;5.分?jǐn)?shù)階系統(tǒng)的分?jǐn)?shù)階模型預(yù)測控制;6.從控制的觀點(diǎn)和理論來說明連續(xù)線性分?jǐn)?shù)階動(dòng)力系統(tǒng);7.通過線性狀態(tài)反饋控制器的分?jǐn)?shù)階統(tǒng)一混沌系統(tǒng)的穩(wěn)定性。第2部分 分?jǐn)?shù)階變分原理和分?jǐn)?shù)階微分方程,含8-12篇論文:8.不可微函數(shù)的分?jǐn)?shù)階變分法;9.分?jǐn)?shù)階歐拉-拉格朗日微分方程;10.根據(jù)雙測度的分?jǐn)?shù)階攝動(dòng)系統(tǒng)的嚴(yán)格穩(wěn)定性;11.分?jǐn)?shù)階動(dòng)態(tài)系統(tǒng)的初始時(shí)間微分差的嚴(yán)格穩(wěn)定性;12.用于高功率微波系統(tǒng)問題的分?jǐn)?shù)階動(dòng)態(tài)軌跡優(yōu)化方法。第3部分 在數(shù)學(xué)和物理學(xué)中的分?jǐn)?shù)階微積分,含13-19篇論文:13.Hadamard類型的分?jǐn)?shù)階微分系統(tǒng);14.一個(gè)統(tǒng)一的分?jǐn)?shù)階混沌系統(tǒng)的魯棒同步和參數(shù)識(shí)別;15.有界域上的分?jǐn)?shù)階柯西問題:概述最近的結(jié)果;16.力學(xué)和引力理論中的分?jǐn)?shù)階相似模式;17.分?jǐn)?shù)階空間中的薛定諤方程;18.分?jǐn)?shù)維空間中的波方程解;19.在重力中的分?jǐn)?shù)階精確解和孤立子。第4部分 分?jǐn)?shù)階序列的建模,含20-25篇論文:20.自催化反應(yīng)次擴(kuò)散系統(tǒng)中的前傳播;21.二維反常擴(kuò)散問題的數(shù)值解;22.用分布速率常數(shù)分析核磁共振中的反常擴(kuò)散;23.用分?jǐn)?shù)階導(dǎo)數(shù)推導(dǎo)HodgkinHuxley模型;24.分?jǐn)?shù)階微積分用于介電弛豫過程;25.有HavriliakNegami響應(yīng)的絕緣介質(zhì)的分?jǐn)?shù)階波動(dòng)方程。

本書匯集了非線性動(dòng)力學(xué)、非線性振動(dòng)與控制的最近進(jìn)展。書中提供了分?jǐn)?shù)階控制的最近發(fā)現(xiàn),深入研究了分?jǐn)?shù)階變分原理和微分方程,并運(yùn)用分?jǐn)?shù)階微積分來解決復(fù)雜的數(shù)學(xué)和物理問題。最后,本書還討論了分?jǐn)?shù)階模型可以在復(fù)雜的系統(tǒng)科學(xué)與工程中發(fā)揮的作用。

本書適合應(yīng)用數(shù)學(xué)、物理學(xué)、計(jì)算數(shù)學(xué)和力學(xué)等相關(guān)領(lǐng)域的研究人員、工程師、教師和研究生參考和閱讀。

第7篇

自80年代聯(lián)結(jié)主義范式興起以后,符號(hào)主義和聯(lián)結(jié)主義成為認(rèn)知科學(xué)的兩大基本范式,由于兩大范式建立在功能主義計(jì)算假設(shè)和聯(lián)結(jié)主義假設(shè)之上,受到一系列質(zhì)疑。隨著最近十年一些有關(guān)動(dòng)力系統(tǒng)理論文獻(xiàn)的問世,一種新的關(guān)于認(rèn)知科學(xué)的基礎(chǔ)理論似乎在逐步形成,例如,格羅布斯(Globus1992),羅伯特森(Robertson1993),西倫(Thelen)和斯密斯(Smith1994)的文章和著作希望發(fā)展一種對(duì)認(rèn)知更好的動(dòng)態(tài)的理解進(jìn)路。特別是馮•蓋爾德(vanGelder)和波特(R.Port)(1995)年出版了一本關(guān)于認(rèn)知科學(xué)的動(dòng)力理論的書:提出認(rèn)知科學(xué)的動(dòng)力學(xué)研究進(jìn)路(It’sabouttime:Anoverviewofthedynamicalapproachtocognition,Mindasmotion:Explorationsinthedynamicsofcognition,Cambridge,MA,MIT),被作為認(rèn)知科學(xué)第三種競爭范式的宣言。此書引起了較大凡響,如華盛頓大學(xué)伊萊斯密斯(C.Eliasmith)1996年發(fā)表了《第三種競爭范式:對(duì)認(rèn)知的動(dòng)力理論的批判性考察》,其后也有其他人的熱烈討論。

馮•蓋爾德針對(duì)80年代以后符號(hào)主義、聯(lián)結(jié)主義范式所產(chǎn)生的困難,提出他的動(dòng)力學(xué)假說(DynamicistHypothesis)。對(duì)于認(rèn)知科學(xué)中的時(shí)間、構(gòu)架、計(jì)算和表征等概念都提出了不同的解釋。馮•蓋爾德把紐厄爾(Newell)西蒙(Simon)的計(jì)算主義假說或說物理符號(hào)系統(tǒng)假說:

“自然的認(rèn)知系統(tǒng)在物理符號(hào)系統(tǒng)的意義上是智能的。”

相關(guān)的,期望用動(dòng)態(tài)眼光理解認(rèn)知的還有丘奇蘭德(Churchland)和謝諾沃斯基(Sejnowski),他們(1992)把所擁護(hù)的聯(lián)結(jié)主義假說表述為“突現(xiàn)性是以系統(tǒng)的某種方式依賴于低層現(xiàn)象的高層結(jié)果”。他們承諾“通過構(gòu)架的低層神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的作用能達(dá)到復(fù)雜的認(rèn)知效果”

“直覺過程是一種亞概念的(subconceptual)聯(lián)結(jié)主義動(dòng)力系統(tǒng),它不接受完全的、形式化的、精確的概念層次的描述”。

“用亞概念網(wǎng)絡(luò)把自然認(rèn)知系統(tǒng)看作是動(dòng)力神經(jīng)系統(tǒng)是最好的理解?!?/p>

有一種假設(shè)認(rèn)為,人意向性意識(shí)涌現(xiàn)于集群系統(tǒng)動(dòng)力學(xué),并由環(huán)境激發(fā)。

動(dòng)力系統(tǒng)類包括任何隨時(shí)間變化的系統(tǒng),廣泛用于對(duì)自然界的描述。動(dòng)力論者期望勾畫一類特殊的能恰當(dāng)描述認(rèn)知的動(dòng)力系統(tǒng)。于是1995年馮•蓋爾德給出他的動(dòng)力學(xué)假說(DynamicistHypothesis):

“自然的認(rèn)知系統(tǒng)是某種動(dòng)力系統(tǒng),而且從動(dòng)力學(xué)眼光理解認(rèn)知系統(tǒng)是最好的理解?!?/p>

動(dòng)力學(xué)假說是以數(shù)學(xué)的動(dòng)力系統(tǒng)理論為基礎(chǔ)描述認(rèn)知的,用數(shù)學(xué)中的狀態(tài)空間(statespace)、吸引子(attractor)、軌跡(trajectory)、確定性混沌(deterministicchaos)等概念來解釋與環(huán)境相互作用的認(rèn)知主體(智能體)的內(nèi)在認(rèn)知過程。用微分方程組來表達(dá)處在狀態(tài)空間的認(rèn)知主體(智能體)的認(rèn)知軌跡。換句話說,認(rèn)知是作為認(rèn)知主體所有可能的思想和行為構(gòu)成的多維空間被描述的,特別是通過在一定環(huán)境下和一定的內(nèi)部壓力下的認(rèn)知主體的思想軌跡來詳盡考察認(rèn)知的。認(rèn)知主體(智能體)的思想和行為都受微分方程的支配。系統(tǒng)中的變量是不斷進(jìn)化的,系統(tǒng)服從于非線性微分方程,一般來講是復(fù)雜的,是確定的。

二.認(rèn)知科學(xué)的幾個(gè)動(dòng)力系統(tǒng)模型

這些模型雖然不僅僅是動(dòng)力學(xué)假設(shè)的應(yīng)用實(shí)例,但被動(dòng)力論的倡導(dǎo)者看作他們的范式的擔(dān)當(dāng)者。

1.循環(huán)原動(dòng)力行為模型(CyclicalMotorBehaviorModel)

羅伯特森(1990)曾用動(dòng)力學(xué)進(jìn)路對(duì)CM(新生嬰兒的自發(fā)的原動(dòng)力行為中的循環(huán))做了大致勾畫。羅伯特森采集了大量的關(guān)于新生嬰兒呈現(xiàn)的自發(fā)的原動(dòng)力行為的數(shù)據(jù)。由于這些經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)的有效性,這個(gè)動(dòng)力系統(tǒng)模型CM是少有的幾個(gè)能夠充當(dāng)動(dòng)力系統(tǒng)模型的。而且許多人認(rèn)為,這是一種可定量化的生理學(xué)行為的一種非隱喻的動(dòng)力描述,恐怕較臨床心理學(xué)的研究結(jié)果更能讓人欣然接受。

羅伯特森后來過濾了觀察狀態(tài)空間,獲得了帶有少數(shù)自由度的一個(gè)理想的動(dòng)力模型,似乎能夠模擬CM的隨機(jī)過程。但基于后來的研究,羅伯特森只能得出結(jié)論說是“我對(duì)CM的生物學(xué)基質(zhì)清楚地知道的很少”。結(jié)果,至今還沒有完美的動(dòng)力系統(tǒng)模型。

因此羅伯特森說:“我們距離建立一種使?fàn)顟B(tài)變量和參數(shù)與生理學(xué)和環(huán)境因素有清楚對(duì)應(yīng)的關(guān)于CM的動(dòng)力系統(tǒng)模型的目標(biāo),還有相當(dāng)長的路要走”。

2.嗅覺球狀模型(OlfactoryBulbModel)

斯卡德(Skarde)和弗里曼(Freeman)1987年的論文“為了了解世界大腦是如何制造混沌的”大致勾勒了這個(gè)模型并進(jìn)行了一定程度的實(shí)驗(yàn),這是一個(gè)基于嗅的神經(jīng)過程的考察,借助復(fù)雜動(dòng)力系統(tǒng)理論描述感受器官的神經(jīng)系統(tǒng)的各種復(fù)雜狀態(tài)、包括描述混沌神經(jīng)元活動(dòng)及其有規(guī)律的軌跡而提出的精致模型。蓋爾德和格羅布斯、巴頓(Bardon)紐曼(Newman)等都承認(rèn)它可以作為動(dòng)力系統(tǒng)模型。

3.動(dòng)力振動(dòng)理論模型(MotivationalOscillatoryTheory)

動(dòng)力振動(dòng)理論(MOT)是一個(gè)關(guān)于循環(huán)的動(dòng)力系統(tǒng)的模型。是馮•蓋爾德(1995)推薦作為動(dòng)力論假說范例的一個(gè)簡化的動(dòng)力系統(tǒng)模型,它是由……提出的。

但是這個(gè)系統(tǒng)最大的問題就是如何正確選擇系統(tǒng)的參數(shù)。因?yàn)閷?duì)于動(dòng)力系統(tǒng)而言,是對(duì)初值敏感的,“改變動(dòng)力系統(tǒng)的一個(gè)參數(shù)就改變了它的整個(gè)動(dòng)力學(xué)”(vanGelder,1995,p.357)。

4.語言認(rèn)知的動(dòng)力學(xué)模型

5.關(guān)于意識(shí)的動(dòng)力學(xué)模型

……

三.動(dòng)力學(xué)認(rèn)知范式對(duì)表征的理解

表征是認(rèn)知科學(xué)最核心的概念之一。表征包括對(duì)象表征、問題表征和知識(shí)表征等,還有內(nèi)隱表征和外顯表征,人的表征和機(jī)器表征,總之,表征被認(rèn)為是人類對(duì)自身和對(duì)外部世界表達(dá)式的媒介,特別是,知識(shí)表征是推理的前提。在計(jì)算主義框架下,知識(shí)表征是有效計(jì)算的媒介,是使計(jì)算機(jī)世界的信息溝通以及與人的世界的信息溝通成為可能的媒介。在我們今天普遍流行的認(rèn)知科學(xué)范式中最重要的就是表征與計(jì)算問題,無論是作為“一種替代物”,“一組本體論承諾”,還是“一種媒介”(韋格曼(M.Wageman,1996)),抑或一種“被構(gòu)造出來的作為另一對(duì)象的替代物而存在的符號(hào)”(劉西瑞,2004),大家都默認(rèn)著一個(gè)假定,“沒有表征就沒有人類認(rèn)知”。

動(dòng)力論的認(rèn)知范式與其他范式的一個(gè)重要區(qū)別是對(duì)表征的不同理解。符號(hào)主義模型是以符號(hào)表征為基礎(chǔ)的。聯(lián)結(jié)主義的表征是以網(wǎng)絡(luò)中的并行式表征或局部符號(hào)表征(Globus1992,ThelenandSmith1994;vanGelder1993,1995)為基礎(chǔ)的。但動(dòng)力論的認(rèn)知范式則宣稱,一個(gè)動(dòng)力模型應(yīng)當(dāng)是“無表征的”。

在對(duì)聯(lián)結(jié)主義范式的批判中,格洛布斯指出,“表征的過程實(shí)際上是在簡化網(wǎng)絡(luò)中的(符號(hào)的)計(jì)算過程?!痹谡鎸?shí)的網(wǎng)絡(luò)中是無表征的,它們是變化的;是借助化學(xué)變化的自組織過程,因此談?wù)摫碚魇菦]有意義的(Globus1992,p.302),類似的,vanGelder認(rèn)為“表征概念對(duì)于理解認(rèn)知是不充分的一種詭辯式的東西(sophisticated)(vanGelder,1993,p.6).ThelenandSmith宣稱“我們根本不去建立什么表征”(ThelenandSmith1994,p.338)!動(dòng)力主義者認(rèn)為,對(duì)于恰當(dāng)解釋認(rèn)知,表征是完全不必要的。

實(shí)際上,布魯克斯(R.Brooks)就宣稱,將建造一種完全自動(dòng)的、能動(dòng)的行為者(創(chuàng)造物),它們與人類共存于世界上,并被人類認(rèn)可是有自己權(quán)利的智能存在。創(chuàng)造物在它的動(dòng)力環(huán)境中必須以隨機(jī)應(yīng)變的方式恰當(dāng)處理問題。它們應(yīng)有多種目標(biāo),能適應(yīng)環(huán)境,也能利用偶發(fā)環(huán)境。布魯克斯的方案是把復(fù)雜系統(tǒng)分解為部分來建造,再連接到復(fù)雜系統(tǒng)中。他所設(shè)計(jì)的機(jī)器人,是靠控制不同的層次直接與環(huán)境作用,因此他宣稱“根本不需要表征”(1991)。

因此,也有人攻擊動(dòng)力論范式,拒斥表征無非是對(duì)行為主義規(guī)劃的不成功表達(dá)的一種強(qiáng)烈暗示。說它是“無表征的”,不如說它是“在某種類型的非計(jì)算的動(dòng)力系統(tǒng)中存在狀態(tài)空間演化的”。

四.對(duì)認(rèn)知科學(xué)的動(dòng)力學(xué)范式的批判性考察

動(dòng)力系統(tǒng)理論對(duì)認(rèn)知行為的連續(xù)性提供了隨時(shí)間變化的自然主義的說明。這是其他范式不能說明的,其他范式一般來講是忽略時(shí)間概念的。但人類大腦與環(huán)境之間是隨時(shí)有信息交流的,而且是處在不斷變化的,暫態(tài)的連續(xù)的認(rèn)知是隨時(shí)間變化的。

動(dòng)力系統(tǒng)理論的優(yōu)勢是對(duì)認(rèn)知的描述是多元的,是一種經(jīng)驗(yàn)可檢驗(yàn)的理論,可以對(duì)描述認(rèn)知系統(tǒng)的微分方程進(jìn)行分析修正,也可以用已知的技術(shù)去解這些方程,比起其他理論,它是一種定量的分析,是理解認(rèn)知的一種確定性的觀點(diǎn)。另一優(yōu)勢是動(dòng)力系統(tǒng)的描述可以展示人類行為復(fù)雜的,混沌的特性。動(dòng)力論者認(rèn)為,如此對(duì)認(rèn)知的分析描述,應(yīng)當(dāng)是已經(jīng)找到了替代認(rèn)知科學(xué)中的符號(hào)主義、聯(lián)結(jié)主義的新范式。果真如此嗎

但是前面討論的一些模型外,至今有多少是成功的模型?

對(duì)于表征的理解受到質(zhì)疑.

如何保證動(dòng)力系統(tǒng)的各變量和參數(shù)的恰當(dāng)選擇?系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性問題。

認(rèn)知的動(dòng)力系統(tǒng)雖然不是一種隱喻性的,而是一種定量的分析,但對(duì)于定量性描述的因素的選擇基于什么原則?

動(dòng)力學(xué)理論是否構(gòu)成同符合主義、聯(lián)結(jié)主義具有同樣競爭力的第三種范式?

它是對(duì)于認(rèn)知的最有潛力和生命力的新范式?

……主要參考文獻(xiàn)

1.R.Brooks(1991)Intelligencewithoutrepresentation,ArificialIntelligence47:139-159.

2.C.Eliasmith(1996)Thethirdcontender:Acriticalexaminationofthedynamicistthoryofcognition,inP.Thagard(ed)(1998)MindReadings:IntroductorySelectioninCognitiveScience.MITPress.

3.S.S.Robertson,A.H.Cohen&R.G.Mayer-Kess(1993)BehaviouralChaos:BeyondtheMetaphor,inLB.Smith&E.Theken(eds),Adynamicsystemsapproachtodevelopment:Applications,Combridge,MITPress,pp.120-150.

第8篇

【關(guān)鍵詞】主體 云計(jì)算 產(chǎn)業(yè)化 系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)

中圖分類號(hào):TG333.2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1009-914X(2013)35-204-01

0引言

目前國內(nèi)外對(duì)云計(jì)算作出了大量研究,對(duì)于云計(jì)算的發(fā)展現(xiàn)狀、關(guān)鍵技術(shù)、安全風(fēng)險(xiǎn)等研究取得了豐碩成果,但對(duì)于云計(jì)算產(chǎn)業(yè)化的研究還較為缺乏,尤其是將云計(jì)算產(chǎn)業(yè)化視作一個(gè)動(dòng)態(tài)演化過程的研究并不多見;對(duì)云計(jì)算的研究還停留在初級(jí)階段,得到具有實(shí)踐性和可操作性結(jié)論的文獻(xiàn)資料還較少。系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)被譽(yù)為是社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的實(shí)驗(yàn)室,運(yùn)用系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)分析方法建立的模型能夠充分反映系統(tǒng)的非線性結(jié)構(gòu)和動(dòng)態(tài)變化趨勢。實(shí)施主體是云計(jì)算產(chǎn)業(yè)化過程中各項(xiàng)事物發(fā)展的提供者,在系統(tǒng)模型中起著核心作用[2],雖然有從主體角度研究高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的,但從主體出發(fā)建立云計(jì)算產(chǎn)業(yè)化系統(tǒng)模型,并從系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)角度來探討主體的作用及其關(guān)系的文獻(xiàn)缺乏。

1 基于主體的云計(jì)算產(chǎn)業(yè)化系統(tǒng)的概念

云計(jì)算產(chǎn)業(yè)化系統(tǒng)的主體主要包括政府政策支持、高校和科研機(jī)構(gòu)技術(shù)支持、投資機(jī)構(gòu)資金支持、企業(yè)的綜合管理支持、消費(fèi)者的市場支持,這些主體要素的活動(dòng)及其相關(guān)之間的互動(dòng)關(guān)系,促使產(chǎn)業(yè)化活動(dòng)的成功。

2 基于系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)研究的理論基礎(chǔ)

系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)綜合了信息論、決策論、反饋控制論、系統(tǒng)論、計(jì)算機(jī)仿真及系統(tǒng)分析方法,是一種處理復(fù)雜問題、定性與定量研究相結(jié)合的系統(tǒng)方法。它強(qiáng)調(diào)以系統(tǒng)思維的方式來分析問題與解決問題,通過因果反饋關(guān)系描述系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)復(fù)雜性,特別適合于解決經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、生態(tài)等非線性復(fù)雜大系統(tǒng)問題,以幫助人們了解系統(tǒng)動(dòng)態(tài)行為的結(jié)構(gòu)性原因[3]。

3 基于主體的云計(jì)算產(chǎn)業(yè)化系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型

3.1 科研主體子系統(tǒng)

本文的科研主體包括高校和科研機(jī)構(gòu),兩者的研究活動(dòng)一致,包含云計(jì)算的基礎(chǔ)研究和應(yīng)用研究,即虛擬化技術(shù)、分布式存儲(chǔ)等云計(jì)算主要基礎(chǔ)技術(shù)的研究與開發(fā)。

應(yīng)云計(jì)算發(fā)展趨勢的要求,政府加大對(duì)云計(jì)算研究的支持,從而使高校和科研機(jī)構(gòu)的研究人員注重對(duì)相關(guān)課題的申報(bào),增加云計(jì)算的科研人數(shù)和科研項(xiàng)目數(shù)量,使科研成果(論文和專利)數(shù)量大大增加。企業(yè)可以通過與科研主體的合作,使科研機(jī)構(gòu)有充足的資金進(jìn)行基礎(chǔ)研究,并將科研機(jī)構(gòu)的成果轉(zhuǎn)移到企業(yè)。同時(shí),風(fēng)險(xiǎn)基金組織看到技術(shù)成果的利潤前景,加大與科研機(jī)構(gòu)的合作。反過來,當(dāng)企業(yè)和風(fēng)險(xiǎn)基金組織對(duì)科研主體合作力度增強(qiáng)時(shí),政府就會(huì)減少財(cái)政支持,使得科研機(jī)構(gòu)的成果有更多的市場應(yīng)用前景,不局限于研究課題。

3.2 投資主體子系統(tǒng)

投資主體主要指企業(yè)和高校外部融資機(jī)構(gòu),主要包括政府投資、銀行貸款和風(fēng)險(xiǎn)投資機(jī)構(gòu)的融資,其中銀行貸款和風(fēng)險(xiǎn)投資機(jī)構(gòu)對(duì)政府起著負(fù)反饋的作用投資的主要目的是使云計(jì)算規(guī)?;l(fā)展,獲取高額利潤和效益,這里的投資具有“高投入、高風(fēng)險(xiǎn)、高回報(bào)”的特點(diǎn)。

3.3 企業(yè)主體子系統(tǒng)

云計(jì)算作為高新技術(shù),企業(yè)在其發(fā)展中起著核心作用,順應(yīng)國內(nèi)外互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展趨勢,調(diào)查消費(fèi)者需求,與科研機(jī)構(gòu)聯(lián)合,吸收資金,將基礎(chǔ)技術(shù)應(yīng)用于云計(jì)算服務(wù)商品的開發(fā)中,并進(jìn)行大規(guī)模推廣,提高云計(jì)算商品的市場占有率。

從商業(yè)的角度,成功的產(chǎn)業(yè)化必備的要素包括市場規(guī)模,市場潛力和經(jīng)濟(jì)光景[5]。對(duì)于云計(jì)算來說,要從互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的趨勢入手,使得消費(fèi)者對(duì)于云計(jì)算相關(guān)技術(shù)的應(yīng)用更加廣泛,隨著消費(fèi)者需求不斷增強(qiáng),市場占有率不斷提高,更多企業(yè)開始轉(zhuǎn)向云計(jì)算產(chǎn)品的研究開發(fā),投資力度加大,獲取高額利潤。相反,利潤增高使成本不斷降低 ,逐漸有企業(yè)推出市場,從而形成負(fù)反饋?zhàn)饔谩?/p>

3.4 動(dòng)力學(xué)模型及分析

云計(jì)算產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的過程包含多個(gè)連接在一起的正負(fù)反饋回路,連接方式的不同,導(dǎo)致了產(chǎn)業(yè)化發(fā)展系統(tǒng)的復(fù)雜成長特性。云計(jì)算產(chǎn)業(yè)化系統(tǒng)分析框架表明,產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的過程實(shí)際上是其內(nèi)部促進(jìn)發(fā)展和環(huán)境條件限制其發(fā)展的正、負(fù)反饋機(jī)制共同作用的結(jié)果。當(dāng)促進(jìn)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的正反饋起主導(dǎo)作用時(shí),云計(jì)算加速產(chǎn)業(yè)化發(fā)展;當(dāng)限制產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的負(fù)反饋起主導(dǎo)作用時(shí),新興技術(shù)產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程放緩。

為了實(shí)現(xiàn)云計(jì)算產(chǎn)業(yè)化健康發(fā)展,必須在科研主體、投資主體和企業(yè)主體3個(gè)系統(tǒng)中對(duì)各因素間的相互作用機(jī)制進(jìn)行定性和定量研究,得出因素間相互作用和影響的規(guī)律,從而把握云計(jì)算產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展規(guī)律。通過對(duì)模型動(dòng)態(tài)過程的研究,可以找到促進(jìn)云計(jì)算發(fā)展的內(nèi)在驅(qū)動(dòng)力,以及限制云計(jì)算發(fā)展的瓶頸,從而降低產(chǎn)業(yè)化內(nèi)部能量的消耗,提高產(chǎn)業(yè)化效率。通過對(duì)模型中重要因素的動(dòng)態(tài)分析,可以考察實(shí)現(xiàn)云計(jì)算產(chǎn)業(yè)化的優(yōu)化路徑,為云計(jì)算產(chǎn)業(yè)化發(fā)展提供完善的產(chǎn)業(yè)化政策建議和解決方案。

4 結(jié)語

本文在研究云計(jì)算產(chǎn)業(yè)化路徑和相關(guān)主體的基礎(chǔ)下,提出基于主體的云計(jì)算產(chǎn)業(yè)化系統(tǒng)的概念及其特征,在對(duì)云計(jì)算產(chǎn)業(yè)化機(jī)制進(jìn)行細(xì)致思考后,借鑒系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)的研究方法,主要針對(duì)科研主體、投資主體和企業(yè)主體分別建立分析模型,并對(duì)模型的內(nèi)部關(guān)系和運(yùn)行機(jī)制進(jìn)行詳細(xì)闡述。最后對(duì)3個(gè)子系統(tǒng)之間的因果關(guān)系進(jìn)行分析,建立3個(gè)主體之間的系統(tǒng)運(yùn)行模型。本文的研究為定性分析云計(jì)算產(chǎn)業(yè)化提供了理論依據(jù),也為進(jìn)一步定量研究產(chǎn)業(yè)化投入產(chǎn)出、制定相關(guān)發(fā)展政策奠定了基礎(chǔ)。

接下來,將以此研究為基礎(chǔ),根據(jù)主體要素之間的關(guān)系及內(nèi)部運(yùn)行機(jī)制,建立數(shù)學(xué)模型,調(diào)研相關(guān)數(shù)據(jù),通過各種分析方法描述變量關(guān)系,并應(yīng)用netlogo仿真軟件對(duì)模型進(jìn)行模擬,為云計(jì)算產(chǎn)業(yè)化發(fā)展提出指導(dǎo)性建議。

參考文獻(xiàn):

[1]詹洪文.云計(jì)算核心技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)化淺析[J].高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展,2011:30.

第9篇

Key words: human dynamics;scale feature;email;time interval distribution;power-law distribution

中圖分類號(hào):C91 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1006-4311(2013)08-0298-03

0 引言

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,人類活動(dòng)及信息交換由口口相傳變成了一個(gè)由社會(huì)網(wǎng)絡(luò)、電信網(wǎng)絡(luò)、互聯(lián)網(wǎng)、可視監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)、交通網(wǎng)絡(luò)等物理載體相互融合形成的混合體,這種相互混合帶來了人類活動(dòng)的復(fù)雜性與不可預(yù)測性,這種復(fù)雜性加劇了社會(huì)系統(tǒng)與經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的脆弱性。許多物理學(xué)家致力于對(duì)人類復(fù)雜的動(dòng)力學(xué)行為進(jìn)行分析研究,研究人類活動(dòng)的規(guī)律,理解人類活動(dòng)的本質(zhì)特征,有助于對(duì)經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域中金融危機(jī)的傳播渠道進(jìn)行控制、對(duì)社會(huì)領(lǐng)域中突發(fā)性的群體事件進(jìn)行控制與演化等,具有現(xiàn)實(shí)意義。

電子郵件在各項(xiàng)商務(wù)活動(dòng)、辦公系統(tǒng)、朋友交流、友誼傳遞等方方面面代替了傳統(tǒng)的通信方式,發(fā)揮著重要的作用。國內(nèi)外許多研究學(xué)者對(duì)電子郵件的通信行為進(jìn)行研究,Barabási研究用戶電子郵件通信行為時(shí)間間隔分布的冪律分布現(xiàn)象[1]。Eckmann等人提出用熵來刻畫網(wǎng)絡(luò)中包含長期通信模式和臨時(shí)通信模式[2];上海交通大學(xué)王科,汪小帆等利用日志數(shù)據(jù)分析國內(nèi)某高校電子郵件網(wǎng)絡(luò)的特性,提取了兩種網(wǎng)絡(luò):非交互網(wǎng)絡(luò)和交互網(wǎng)絡(luò),利用加權(quán)適應(yīng)度算法劃分了加權(quán)網(wǎng)絡(luò)的社團(tuán)結(jié)構(gòu),發(fā)現(xiàn)社團(tuán)規(guī)模累積分布滿足冪律分布[3];鄭紫元等研究了國內(nèi)某高校電子郵件網(wǎng)絡(luò)中高校人員收發(fā)電子郵件的行為規(guī)律,提出了基于時(shí)間序列聚類分析的分段連貫非齊次泊松過程模型[4]。

在復(fù)雜系統(tǒng)與復(fù)雜性科學(xué)研究領(lǐng)域,人類行為動(dòng)力學(xué)的研究結(jié)果,驗(yàn)證了很多真實(shí)世界網(wǎng)絡(luò)的無標(biāo)度性和小世界性[5-9]。社會(huì)關(guān)系網(wǎng)絡(luò)中人類行為標(biāo)度特征是否具有普遍性?本論文利用某大型社區(qū)社會(huì)關(guān)系網(wǎng)絡(luò)中人們之間商業(yè)活動(dòng)、社區(qū)活動(dòng)、友誼圈等電子郵件通信實(shí)證數(shù)據(jù)庫,對(duì)人類動(dòng)力學(xué)行為的標(biāo)度特性進(jìn)行分析研究。

1 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)

本論文探究的社會(huì)關(guān)系網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)源是某大型社區(qū)成員接收及發(fā)送電子郵件的通信地址和時(shí)間統(tǒng)計(jì)。研究了社區(qū)150個(gè)用戶三年時(shí)間發(fā)送、接收電子郵件的數(shù)目是178378條,數(shù)據(jù)量足夠大,時(shí)間以秒為單位足夠長。由于個(gè)體在社區(qū)中的角色、地位不同,發(fā)送、接收電子郵件的數(shù)目有很大差別,發(fā)送電子郵件的數(shù)目是非均勻的,如下圖1,展示了A、B兩用戶在同一年內(nèi)每月發(fā)送郵件的數(shù)目統(tǒng)計(jì)。

三年時(shí)間個(gè)體發(fā)送郵件數(shù)目最大的是6381封,接收郵件最多的數(shù)目是2565封,個(gè)體發(fā)送和接收電子郵件總數(shù)目最多的是7555封,本論文研究討論了不同個(gè)體接收、回復(fù)電子郵件的時(shí)間均具有標(biāo)度特性,并對(duì)群體標(biāo)度特性進(jìn)行展望研究。

2 基于電子郵件的社會(huì)關(guān)系網(wǎng)絡(luò)中個(gè)體標(biāo)度特征分析

對(duì)人類動(dòng)力學(xué)的實(shí)證工作研究,主要體現(xiàn)在對(duì)于人類的時(shí)間、空間運(yùn)動(dòng)行為的研究兩大方向,同類事件之間的時(shí)間間隔分布是人類動(dòng)力學(xué)研究重點(diǎn)關(guān)注的對(duì)象之一。本論文在課題組成員研究了社區(qū)個(gè)體連續(xù)兩次發(fā)送電子郵件的時(shí)間間隔分布滿足冪律分布特性的基礎(chǔ)上,主要是研究分析社區(qū)電子郵件用戶個(gè)體連續(xù)兩次接收和回復(fù)電子郵件的時(shí)間間隔分布,每部分各以四位比較典型的個(gè)體用戶為例分析。

2.1 接收電子郵件時(shí)間間隔分布 分析C、D、E、F四個(gè)個(gè)體用戶接收電子郵件的實(shí)證數(shù)據(jù),提取個(gè)體接收每封郵件的詳細(xì)記錄,精確到秒,分析個(gè)體用戶接收電子郵件的時(shí)間間隔τ',定義為同一個(gè)用戶連續(xù)接收兩封郵件的時(shí)間差。對(duì)每用戶的接收郵件時(shí)間間隔進(jìn)行計(jì)算,并做了頻次統(tǒng)計(jì)。如圖2。

由統(tǒng)計(jì)特征可知,個(gè)體用戶在社區(qū)范圍接收電子郵件的時(shí)間間隔分布滿足p(τ')~τ'(-α)冪律分布,不同用戶的分布指數(shù)α各不相同,介于-0.40277到-3.17148之間。其中冪函數(shù)使用對(duì)數(shù)最大似然估計(jì)法擬合,并采用了K-S檢驗(yàn)來判斷[10-12],均通過了檢驗(yàn),可以認(rèn)為是比較好的冪律。

該分布體現(xiàn)了社區(qū)人類的宏觀動(dòng)力學(xué)行為的陣發(fā)現(xiàn)象,顯示了人類行為對(duì)泊松過程的明顯偏離。社區(qū)個(gè)體接收電子郵件的頻繁程度體現(xiàn)了個(gè)體在社區(qū)團(tuán)隊(duì)中的受重視程度和在社區(qū)中的地位和價(jià)值。每一個(gè)個(gè)體在不同專業(yè)領(lǐng)域必有其所長,所以在社區(qū)不同性質(zhì)的活動(dòng)中所承擔(dān)的角色、輕重必有區(qū)別,假設(shè)個(gè)體職業(yè)特征是一位音樂家,那么他在社區(qū)的某一次卡拉OK大賽中必將擔(dān)當(dāng)重要的角色,而此時(shí)間段人們發(fā)送給他的有關(guān)策劃、咨詢等郵件往來必會(huì)比較頻繁,而如是一次社區(qū)體檢活動(dòng),他所接收的社區(qū)郵件必會(huì)衰減,而此時(shí)社區(qū)醫(yī)生的郵件必會(huì)進(jìn)入陣發(fā)性的高峰期。這與本論文所研究的個(gè)體接收電子郵件的標(biāo)度特征較好的吻合。

2.2 回復(fù)電子郵件時(shí)間分布 對(duì)個(gè)體回復(fù)電子郵件的時(shí)間分布進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,能對(duì)人類動(dòng)力學(xué)標(biāo)度行為有更深刻的認(rèn)識(shí)?;貜?fù)時(shí)間τw定義為個(gè)體收到某用戶電子郵件的時(shí)間與他回復(fù)這個(gè)用戶電子郵件的時(shí)間之差。對(duì)個(gè)體用戶G、H、I、J回復(fù)時(shí)間的統(tǒng)計(jì)分析如圖3。

從圖中可以看出,分布曲線不遵從泊松分布,與接收電子郵件時(shí)間間隔分布類似,在尾部出現(xiàn)胖尾,除去尾部滿足冪律分布。對(duì)于不同的用戶,冪律分布指數(shù)α各不相同。其中冪函數(shù)使用對(duì)數(shù)最大似然估計(jì)法擬合,并采用了K-S檢驗(yàn)來判斷[10-12],它們均通過了檢驗(yàn)。

個(gè)體回復(fù)電子郵件時(shí)間分布的冪律現(xiàn)象解釋為:人類作為高智商的群體,在成長學(xué)習(xí)的過程中,積淀了對(duì)自己所將從事的事情區(qū)別輕重緩急才去完成的能力,事件處理從工作任務(wù)的角度或從朋友友誼圈權(quán)重的角度衡量區(qū)別對(duì)待,重要工作或友誼權(quán)重人物或感興趣的事情,相關(guān)郵件會(huì)定義為優(yōu)先級(jí)高的項(xiàng)目及時(shí)回復(fù),而少數(shù)項(xiàng)目因興趣所失或無足輕重或疲憊或資源不足等原因被定義為優(yōu)先級(jí)低的項(xiàng)目在他的任務(wù)列表中需漫長等待回復(fù)。這與Albert Barabási、Vázquez等學(xué)者解釋人類活動(dòng)的陣發(fā)現(xiàn)象是源于由認(rèn)知決策機(jī)制驅(qū)動(dòng)的排隊(duì)過程,優(yōu)先級(jí)最高個(gè)體會(huì)先執(zhí)行,而低優(yōu)先級(jí)的任務(wù)卻需要排隊(duì)等侯[1.13]是一致的。