Transcript Computer Architecture

© Frontier Technologies in Computer Science
通识卓越课程
http://en.tjcities.com/index.php/works
计算机科学前沿技术
Frontier Technologies in Computer Science
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课程内容
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第1章 概述
第2章 计算机硬件的发展
第3章 高性能计算
第4章 现代操作系统
第5章 计算机网络新技术
第6章 可信系统和可信软件
第7章 数据库技术的发展
第8章 数据挖掘及其应用
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第9章 人工智能前沿
第10章 机器学习的研究
第11章 搜索引擎技术
第12章 集体智慧与Web 2.0
第13章 云计算
第14章 物联网技术
第15章 服务科学与服务计算
第16章 智慧地球
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第15章 服务科学与服务计算
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关 于 服 务 的 科 学 、 管 理 与 工 程 （ Service Science, Management and
Engineering），简称服务科学（SSME或Service Sciences)，是诞生在新世
纪的一门新的学科。我们对任何新概念、新理念的科学认识和深刻诠释，
总是要在严谨的实践中不断地通过创新性的探索来逐渐完善和升华。
——郭维德，IBM大中华区大学合作部总经理
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本章内容
• 服务科学的兴起
– 什么是服务
– 服务科学及其必然性
– 服务科学：今日经济的新领域
– 服务管理与工程
• 服务计算
– 服务计算的发展背景
– 服务计算的定义及其研究领域
– 服务计算的主要研究内容及热点
• 服务科学与服务计算的关系
– 服务科学与服务计算的典型应用领域
– 服务科学与服务计算给计算机科学带来的影响
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服务科学的兴起
• 国际上有一种观点甚至认为：目前全球经济正在经历着一场
由计算机驱动的广泛和深刻的革命，而这场革命的指导原则
就是：每个行业如果要生存的话，就必须变成一个服务行业
，这足以引起我们对服务科学研究的重视。
• 咖啡的故事
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服务科学的兴起
• 苹果卖的是什么？
– 苹果公司东山再起凭借iPod，现占有音乐播放器一多半的市场份额
– 一个让大家轻松就得到好音乐的想法，让苹果转亏为盈
• 那服务究竟是什么呢？
– 服务在字义上来说是履行某一项任务或是任职某种业务，在中文地区
及法国等地，也将它当作为了公众做事，替他人劳动的涵义
– 在西方，其泛指所有在买卖过程后不会有物品留下，提供其效用来满
足客户的这类无形产业
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服务科学及其必然性
• 科学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
• 需要技术的创新、产业的创新、社会和组织的创新，怎样能
够在需求上有更多的创新，从而制造出更大的服务经济
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服务科学及其必然性
• 服务科学并不等同于现代服务行业的概念，而是更多以融合
信息技术的形式出现
• 新的业务模式、流程、战略和劳动力的管理方式的发展本身
即可被视为一系列服务
• 信息化是现代服务业的核心内容之一，可用于流程改造、提
升管理水平
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服务科学：今日经济的新领域
• 农业和制造业曾经是现代世界经济的主要组成部分
• 众所周知，服务业已成为发达国家的经济活动核心和支柱
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服务科学：今日经济的新领域
• 服务科学是一个多学科的领域，可以将计算机科学、运筹学
、产业工程、数学、管理学、决策学、社会科学和法律学等
既定领域内的工作相融合，创建新的技能和市场，提供高价
值的业务
• 服务科学的一个关键驱动力是科技，尤其是通信相关技术，
提升了服务导向的商业运作
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服务管理与工程
• 服务管理与工程是一种系统工程方法，它运用服务科学的相
关理论和知识来描述、定义、设计、建立、实施、运行、维
护和动态重构具有复杂的社会化与技术性特征的服务系统（
Complex social-technological service system），并提供
相关的支撑工具和平台/环境，以支持服务提供者将创新性服
务思想高质量、高效率地转化为可执行服务系统，进而为供
需双方创造服务价值
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服务管理与工程
• 采用面向服务的体系结构与实现技术的服务系统，迫切需求
服务工程方法论，对其进行分析、设计、实施并优化
• 现代服务产业的快速发展催生了越来越多的服务系统，迫切
需要一种服务工程方法论，从系统论的角度看待复杂服务系
统，对业务进行创新，分析、设计、实施并优化服务系统
• 服务科学、管理与工程（SSME）的出现，要求从科学的视角
来定义服务工程，从系统工程的角度引出了服务工程的理论
框架
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服务工程的基本研究内容及前沿热点
• 服务工程的基本过程为：
– 针对服务企业的特定需求与使命
– 设计相应的服务解决方案（业务方案）
– 进而通过服务资产复用等手段，给出问题解决方案（实现方案）
– 从而构造出最终的服务系统并加以实施运行
• 服务工程主要由以下部分构成
– 服务创新与服务价值工程；服务需求工程；服务领域知识工程；服务
表示、建模与设计；服务分析、仿真与优化；服务资产管理与复用；
服务系统开发与构造；服务系统运行基础设施；服务交付管理；服务
质量控制；服务工程支撑环境；服务项目管理
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服务工程主要研究热点问题
• 服务方法论
• 服务体系结构
服务企业
CRM3
• 服务创新与服务模式设计
客户企业
协同服务
• 服务表示与服务模型学
• 服务组合理论
核心制造企业
ERP1
PDM1
供应商
ERP4
• 服务质量工程
ERP5
CRM1
SCM1
• 服务价值与服务工程
SCM5
CRM4
协同生产
CAD1
协同设计
协同供应链
PDM2
SCM2
ERP2
CAD2
协作制造企业
• 服务工程支持工具
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服务计算
• 服务计算（Service Computing）泛指以服务及其组合为基础
构造应用这一新开发范型相关的方法、技术、规范、理论和
支撑环境
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服务计算的发展背景
• 不断变化的计算系统的需求和环境，要求复杂的分布式计算
系统能够迅速适应变化，其体系结构、业务模式和实现技术
等方面应随需演化与动态重组
– Web Services和SOA应运而生，从技术上促进了服务计算的产生
• 随着现代服务业的发展，各类先进的IT技术被广泛应用于服
务业务当中，借以提升服务效率、降低访问与获取服务的难
度、提升客户满意度
– 以SaaS、EaaS为代表的新型软件化服务方式，从社会应用的角度促进
了服务计算的发展
• 现代商务的动态性和复杂性要求持续优化的业务模式/流程以
提供按需服务（On Demand），这从商务角度催生了服务计算
的产生
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服务计算的定义
• 服务计算概念可理解如下
• 一种商务原则
• 一种IT技术
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服务计算的研究领域
•
该领域的研究人员通常具有软件理论和软件工程的背景，其研究领域主要由以下
方面组成
•
服务工程方法（SOMA等）；
•
服务业务建模技术；
•
服务构件实现技术（Web Service、SCA和SDO等）；
•
服务发现与组合技术（语义驱动、动态、自适应和QoS感知）；
•
面向服务的动态可配置体系结构风格；
•
服务关系与服务组合实现技术（BPEL等）；
•
用于数据与流程集成的服务基础运行设施（ESB等）；
•
各类支持服务实现与运行的协议（SOAP、UDDI、WSDL、WS系列协议等）；
•
服务管理技术（服务监管、安全、隐私、信任、事务、协调、优化和保护等）；
•
电信服务、网格计算、移动计算、云计算和SaaS等以IT为核心的服务形态。
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服务计算的研究领域
• 该领域的研究人员通常具有丰富的领域或行业经验，主要关
注以下方面
• 面向服务的业务咨询、分析与优化；
• 面向服务的业务模型化表示、分析与优化；
• 面向服务的业务建模方法；
• 从商务到模型的转换；
• 业务过程集成、管理与优化；
• 业务性能管理与优化；
• 基于服务组合的业务实现。
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服务计算的主要研究内容
• 经过十余年的发展与积累，服务计算的基础理论框架已经初
步构建完成,该领域中的研究问题可划分为四大类
• 服务系统
• 服务相关技术
• 服务咨询与发布
• 服务解决方案与管理
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服务计算的研究热点
• 服务创新与“服务化”
• 服务计算系统体系结构
• 服务组合问题
• 服务语义学
• 服务资源虚拟化
• 服务中间件、企业服务总线和服务基础设施
• 服务运作机制问题
• 服务工程方法论
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服务科学与服务计算的关系
• 二者的相同点在于
– 试图以“面向服务”的思路对现实世界的业务进行分析与刻画
– 将其映射为IT技术支持下的可运行服务系统
– 在设计IT服务系统的实现技术时，二者的内容是相互重叠的
• 二者的不同点在于
–
–
–
–
–
前者侧重于从顶层的业务创新到底层的IT实现系统间的映射
使用各类工程方法进行转换
在转换过程中加入服务质量、功能、信誉和价值等服务特性
最终实现一个充分满足顾客需求的服务系统
后者侧重于对业务系统、技术系统、运行时基础设施的构造、分析、
管理、优化
– 强调各层面系统本身的描述、分析、实现、运行、优化技术
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服务科学与服务计算的典型应用领域
• 基于服务计算平台的各类新型服务
• SOA支持下的生产性服务
• 基于Web与虚拟化技术的消费性服务
• 多通道信息增值服务
• 基于Web和SaaS平台的咨询服务
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服务科学与服务计算给计算机科学带来的影响
• 服务科学与服务计算拓展了计算机应用领域并促进了多学科交叉，是“新
型信息科学与工程”的推动力
• 服务计算使软件体系结构发生了变革
• 服务计算进一步强调了计算系统的演化
• 服务科学将改变软件系统的设计与开发方法
• 为利用计算系统解决商务服务问题提供了理论方法
• 进一步丰富了新型计算机科学与技术学科的教学内容
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