《物联网工程导论》课件第4章

4.1智能信息处理4.2服务科学分析方法4.3方法与模型4.4服务科学的数学基础——运筹学及相关理论

实际上，物联网是一门综合性学科，它与人类智力活动以及智能科学技术紧密相关，是互联网、服务、信息处理、数据分析以及人工智能的融合。“物联网模型”与“人类智力活动基本模型”的对应关系如图4.1所示。图4.1“物联网模型”与“人类智力活动基本模型”的对应关系物联网是一个十分复杂的系统，要构建一个高效的物联网，单纯依靠人工是不现实的。物联网的终端要有感知能力，能够在无人干预的情况下实现自我控制；一切物体都可以成为物联网的一部分，任何物体都可以信息化，比如物体的位置、大小、颜色等，都可以通过物联网转化为信息进行存储，这样就产生了海量数据。4.1智能信息处理4.1.1开放复杂智能系统

人工智能(ArtificialIntelligence，AI)是指应用机器实现人类的智能。它是在计算机科学、控制论、信息论、神经科学、心理学、哲学、语言学等多种学科研究的基础上发展起来的一门综合性很强的边缘性学科。总的说来，人工智能研究的一个主要目标是使机器能够胜任一些通常需要人类智能才能完成的复杂工作，图4.2所示为具有人工智能的机器人。图4.2具有人工智能的机器人物联网作为一个复杂的系统，它的推广与普及给智能系统带来了新的挑战，促使我们在指导思想、技术路线、系统体系结构、计算模式等方面为智能系统的研究融入新的思想与技术源泉，使得智能系统的研究迈入新的阶段，即以开放复杂智能系统(OpenComplexIntelligentSystem)特别是开放巨型复杂智能系统(OpenGiantComplexIntelligentSystem)为研究对象、以社会智能为研究重点的综合集合阶段。4.1.2分布智能

分布式人工智能(DistributedArtificialIntelligence，DAI，简称分布智能)是随着计算机网络、计算机通信和并发程序设计等技术的发展而产生的一个新的人工智能研究领域。

1.分布智能概述

2.智能Agent

Agent的基本结构如图4.4所示。

图4.3智能Agent与环境交互图4.4Agent的基本结构

3.多智能Agent

多智能Agent系统(Multi-AgentSystem，MAS)是由多个自主Agent所组成的一种分布式系统。其主要任务是创建一群自主的Agent，并协调它们的智能行为。

其结构如图4.5所示。图4.5网络环境下的多智能Agent系统4.2.1服务科学基本介绍

1．什么是服务

长期以来，尽管人们无处不享受各种服务，但却不知服务为何物；尽管全世界服务业创造的增加值占GDP的60%以上，但服务部门仍然被看做是第一、第二产业发展的“辅助部门或催化剂”。4.2服务科学分析方法

2．服务的基础架构

服务的基础架构如图4.6所示。图4.6服务的基础架构

3．服务的基本属性

服务由服务提供者定义、开发并提交给服务消费者使用，服务消费者通过复用和组装已经发布的服务来构建应用系统，满足应用的特定需求。4.2.2服务科学概念

服务科学概念的提出是与美国IBM公司密切相关的。

1.服务科学概述

服务科学是一门新兴的复合交叉型学科，是计算机科学、运筹学、工业工程、管理学、经济学、社会学、行为科学、心理学等多种学科的集成，如图4.7所示。图4.8所示为对SSME研究具有主要支撑作用的三门已有科学。图4.7SSME或服务创新产生于学科交叉图4.8已有科学对SSME研究方法的支撑

2.服务科学理论体系的构建

SSME的体系主要有四部分：第一部分是理论研究；第二部分是服务管理；第三部分是服务创新；第四部分是服务工程。详细体系结构如表4.1所示。表4.1服务科学的学科体系4.3.1服务科学的相关技术

(1)服务管理。

(2)服务技术。

(3)服务运筹学。

(4)博弈理论。

(5)社会计算。4.3方 法 与 模 型4.3.2服务工程方法论

服务工程方法体系(MethodologyforServiceEngineering，MSE)即服务工程方法论，旨在研究用工程化方法指导服务系统设计、服务生命周期各阶段活动，从而达到最优服务质量、最优成本的目的。4.3.3方法论与霍尔工程方法

方法论是以方法为研究对象的科学体系，是系统化、理论化的关于方法的理论。它主要研究方法建立的原则、方法之间的关系以及如何正确应用这些方法等，是任何学科都要不断探索的重要问题。霍尔三维结构是将系统工程的整个活动过程分为前后紧密衔接的七个阶段和七个步骤，同时考虑了为完成这些阶段和步骤所需要的各种专业知识和技能。这样，就形成了由时间维、逻辑维和知识维组成的三维空间结构，如图4.9所示。图4.9霍尔三维结构4.4.1服务科学与运筹学

服务科学事实上是研究如何运用科学的方法和原则，管理服务的组织过程和资源，以达到服务的效果和效率的学问。4.4服务科学的数学基础——运筹学及相关理论4.4.2运筹学概述

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