如何理解计算无所不在

生活中绝大多数行为其实都跟数学密切相关，只是我们可能已经养成了条件反射，甚至意识不到计算（数学计算）的存在。比如：买菜价格是否合适，是否满足你心底的期望值，我们可能只是简单的觉得：贵了、还算便宜、真划算，其实这里面也就有计算的存在，你心里已经根据自己的消费能力和近期价格有了一个预估，卖菜的出价的时候，你心理进行了>,<,=的判定。甚至比如打麻将：你也会去计算，听哪一张？这张胡牌的可能性较大，那张可能已经没了，或者很多人都需要这一张牌，那么你拿到的几率或者他们扔出来的几率较小。甚至比如结婚（虽然很现实、不温馨）：他们家有没有房子、有没有车、他的工作是否有前途，这些虽然看起来庸俗、现实，但其实也是一种计算，计算的是你能享受基本生活水准的可能性，将来你的幸福感、满足度，不过，但就这一个条目来说，还会加上你自身的很多参数，比如你自己是怎样的一个人，你选择的满足度是在什么位置随着计算机、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。浅谈普适计算（无所不在的计算） - 2 - 1999年欧洲研究团体ISTAG提出了环境智能（Ambient Intelligence）的概念。其实这是个跟普适计算类似的概念，只不过在美国等通常叫普适计算，而欧洲的有些组织团体则叫环境智能。二者提法不同，但是含义相同，实验方向也是一致的。 4.普适计算的特点 4.1普适性 数量众多的计算设备嵌入到环境中，通过这些设备用户可以随时随地得到计算服务。 4.2透明性 计算过程对于用户是透明的。如果计算系统返回的结果无法满足用户的需求,用户也可以直接调节系统使之工作在更好的状态。在用户进行调节的同时,整个计算系统也在不断地更新和学习。整个计算和学习过程对于用户来说是不可见的,这就可以使用户最大程度地将注意力放在要完成的任务上。 4.3动态性 在普适计算环境中,用户通常处于移动状态,这导致在特定的空间内用户集合将不断变化;另一方面,移动设备也会动态地进入或退出一个计算环境,这导致计算系统的结构也在发生动态变化。 4.4自适应性 计算系统可以感知和推断用户需求,自发地提供用户需要的信息服务。 4.5永恒性 计算系统不会关机或者重启,计算模块可以根据需求、系统错误或系统升级等情况加入或离开计算系统。 5.普适计算研究的主要内容 普适计算包括了用户、终端、终端环境和网络环境等内容的复杂体系结构，涉及到心理学、社会学、计算机、通信等范围广大的研究内容。从计算内容来讲，普适计算集合了无线计算、游牧式计算、松散计算、日常计算、无所不知的计算等内容。所涉及的技术支撑包括移动通信技术、全球网络服务、嵌入式操作系统、对等计算、网格计算和蓝牙计算等。 6.普适计算的实现 普适计算的实现需要把信息空间和物理空间相融合，这包括两层含义：绑定和自发的交互。 浅谈普适计算（无所不在的计算） - 3 - 6.1绑定 绑定是指信息空间中的对象与物理空间中的物体建立相互的对应,使这个物体成为访问信息空间中服务的直接入口。这种绑定可以通过两种途径实现： 1) 直接在物体上(内)嵌入一定的感知、计算、通信能力 ,使其同时具有物理空间和信息空间中的用途； 2) 为每个物体添加可以被计算机自动识别的标签，标签可以是基于条码、红外和RFID 的。 6.2自发的交互 自发的交互是指物理空间和信息空间之间无需人的干预的交互，即其中任一个空间状态的改变可以引起另一个空间的状态的相应改变。从两个相对的方向来看： 1) 信息空间的状态改变映射到物理空间中，其最主要的形式是数字化的信息可以无缝地叠加在物理空间中/上； 2) 信息空间也可以自动地觉察物理空间中状态的改变，从而改变相应对象的状态或触发某些事件。 7.普适计算模式中关键性研究领域 普适计算模式要求建立一整套与之相适应的计算理论和技术，包括硬件、网络、中间件、人机交互、应用软件等。通过国际上各研究团体几年的探索，普适计算模式中一些关键性的研究课题包括以下方面： 7.1开发针对普适计算的软件平台和中间件 主机计算时代研究的重点是多人如何共享一台计算机，如分时操作系统技术等，桌面计算时代研究的重点转为桌面操作系统、多媒体技术等，而在普适计算时代，人们关注的是如何让多个计算实体、进程或设备互相协作，共同为人类提供服务 。 7.2使计算机展现统一的服务界面 这是支持普适计算的软件平台和中间件研究要完成的任务。具体来说，这方面的研究内容包括：服务的描述、发现和组织机制、计算实体间通信和协作的模型、开发接口等。 7.3建立新型的人与计算服务的交互通道 在普适计算时代，人与计算服务的交互通道将变得更加多样化、透明和无处不在，人们就可以随时随地获得计算和信息服务，这对于在各种复杂和未知环境中工作的人来说是十分有用的。交互空间的研究则试图把计算和感知能力嵌入人们的生活和工作环境中，使人可以不必离开工作和生活的现场，也不必佩带任何辅助设备就可以通过自然的方式如语音、手势等获取计算服务，同时环境也可以主动地观察用户、推断其意图而提供合适的服务，这就是所谓的“伺候式”服务。