1.1.5　计算机科学研究与应用

目前,计算机在各个领域都得到了广泛应用,在工业、农业、军事、商业以及日常生活中随处可见。随着科学技术的飞速发展和全球范围内新技术革命的不断兴起,计算机科学研究逐渐涉及人工智能、网格计算、中间件技术、云计算等方面。

  1   人工智能

人工智能主要研究、开发能以与人类智能相似的方式做出反应的智能机器,主要技术包括机器人开发、指纹识别、人脸识别、自然语言处理等。人工智能让计算机的行为更接近人类,以实现人机交互。

  2   网格计算

随着科学技术的进步,世界上每时每刻都在产生海量的数据信息。面对巨大的数据量,即使是高性能计算机也无能为力。于是,人们把目光投向了数亿台在大部分时间里都处于闲置状态的计算机。假如发明一种技术,它能自动搜索到这些计算机,并将它们连接起来,它们形成的计算能力肯定会超过许多高性能计算机。网格计算就来源于这种设想。

网格计算是针对复杂科学计算的新型计算模式。这种模式利用互联网,把分散在不同地理位置的计算机组织成一个“虚拟的超级计算机”,其中每一台参与计算的计算机就是一个“节点”,而整个计算模式是由成千上万个“节点”组成的一张“网格”。

网格计算的特点如下。

● 能够使资源共享,实现应用程序的互相连接。

● 能让多台计算机协同工作,共同处理一个项目。

● 基于国际的开放技术标准。

● 可以提供动态的服务,能够适应变化。

  3   中间件技术

中间件是介于应用软件和操作系统之间的系统软件。中间件抽象了典型的应用模式,使应用软件制造商可以基于标准的中间件进行再开发。中间件有多种类型,如交易中间件、消息中间件、专有系统中间件、面向对象中间件、数据访问中间件、远程过程调用中间件、Web服务器中间件、安全中间件等。

中间件的特点如下。

● 能满足大量应用的需要。

● 运行于多种硬件和操作系统平台。

● 支持分布式计算,提供跨网络、硬件和操作系统的透明性应用或服务的交互。

● 支持标准的协议。

● 支持标准的接口。

  4   云计算

云计算(Cloud Computing)是基于互联网的相关服务的增加、使用和交付模式,通常涉及通过互联网来提供动态易扩展且经常是虚拟化的资源。美国国家标准与技术研究院(National Institute of Standards and Technology, NIST)将云计算定义为能够对基于网络的、可配置的共享计算资源池进行方便的按需访问的一种模式。这些共享计算资源池包括网络、服务器、存储、应用和服务等资源,这些资源可以通过最小化的管理和交互开销被快速提供与释放。

云计算的特点是超大规模、虚拟化、高可靠性、强通用性、高可扩展性、按需服务、价格低。