自律分散系統(tǒng)入門

前言

　　隨著近年來信息技術(shù)的迅速發(fā)展，信息通信系統(tǒng)所面臨的應(yīng)用環(huán)境正在發(fā)生巨大的變化，要求在不斷變化和難以預(yù)測的狀況中進(jìn)行系統(tǒng)的運行和維護(hù)。為了實現(xiàn)系統(tǒng)在變動環(huán)境中的不間斷運行，模仿生物機(jī)理提出了由日本原創(chuàng)的系統(tǒng)概念——自律分散系統(tǒng)。　　作者于1977年就提出了自律分散系統(tǒng)的概念，而本書首次系統(tǒng)歸納總結(jié)了作者至今為止約35。個國內(nèi)外專利、300余篇國內(nèi)外論文的基礎(chǔ)部分，全面地介紹自律分散系統(tǒng)的概念、結(jié)構(gòu)、構(gòu)成技術(shù)、支持技術(shù)及應(yīng)用實例?！　”卷椦芯颗c開發(fā)已經(jīng)持續(xù)了30年，目前仍在不斷地取得新進(jìn)展。像這樣引領(lǐng)時代、從構(gòu)建原創(chuàng)概念起步的研究，不僅在日本，即使在世界范圍內(nèi)也是少見的。作為自律分散系統(tǒng)的創(chuàng)始人，作者也介紹了在社會、經(jīng)濟(jì)和科技發(fā)展的進(jìn)程中如何創(chuàng)立這一新概念的親身經(jīng)歷?！　×硗?，在將概念具體轉(zhuǎn)化為技術(shù)方面，簡單介紹了創(chuàng)建系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的逆向思維；在技術(shù)應(yīng)用方面，介紹了以具體應(yīng)用特性和需求為基礎(chǔ)的實用方法。自律分散系統(tǒng)旨在滿足由系統(tǒng)大規(guī)?；⑸鐣h(huán)境不斷變化而產(chǎn)生的新需求，所以不能以傳統(tǒng)的價值觀評價這項技術(shù)，本書對新的評價技術(shù)也做了討論?！　≡绞鞘炀毜目萍既藛T，往往越難接受技術(shù)的革新，更難接受概念的變革。另一方面，傳統(tǒng)知識不足的技術(shù)人員和學(xué)生又缺乏革新意識。因此，本書采用將傳統(tǒng)技術(shù)與自律分散系統(tǒng)技術(shù)做對比的形式，使闡述盡量簡明扼要?！　∠Ｍ緯転閷韯?chuàng)造和普及新信息技術(shù)的信息工程學(xué)科研究生、從事技術(shù)研發(fā)和普及的企業(yè)研究人員、工程師以及進(jìn)行應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)的用戶部門人員提供參考。

內(nèi)容概要

自律分散系統(tǒng)是20世紀(jì)70年代誕生的系統(tǒng)新概念，具有在線擴(kuò)展性、在線維護(hù)性和容錯性，較好地解決了大規(guī)模系統(tǒng)的建設(shè)和運行所面臨的問題。本書是森欣司教授首次出版的全面介紹自律分散系統(tǒng)的概念、結(jié)構(gòu)、構(gòu)成技術(shù)、支持技術(shù)、應(yīng)用實例以及創(chuàng)立這一新概念的過程的專著。書中強調(diào)創(chuàng)建系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的逆向思維方式、以具體應(yīng)用特性和需求為基礎(chǔ)的實用方法，以及對此項新技術(shù)的評價方法。    本書可作為高等院校相關(guān)專業(yè)的教科書或參考書，也可供從事計算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)、交通運輸及系統(tǒng)工程領(lǐng)域工作的技術(shù)人員、研發(fā)人員及管理人員參考。

書籍目錄

第一章  緒論  1.1  方法論的轉(zhuǎn)變  1.2  研究開發(fā)的歷程第二章  自律分散系統(tǒng)的概念與定義  2.1  背景    2.1.1  集中系統(tǒng)及其存在的問題    2.1.2  系統(tǒng)需求    2.1.3  生物系統(tǒng)與分子生物學(xué)    2.1.4  實現(xiàn)自律分散系統(tǒng)的技術(shù)要素  2.2  自律分散系統(tǒng)的概念  2.3  自律分散系統(tǒng)的定義  2.4  自律分散系統(tǒng)的定位    2.4.1  自律可控性    2.4.2  自律可協(xié)調(diào)性    2.4.3  與傳統(tǒng)系統(tǒng)的相互定位第三章  自律分散系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)  3.1  體系結(jié)構(gòu)特征    3.1.1  原子節(jié)點    3.1.2  數(shù)據(jù)域    3.1.3  數(shù)據(jù)驅(qū)動  3.2  自律分散管理系統(tǒng)    3.2.1  原子節(jié)點數(shù)據(jù)域    3.2.2  數(shù)據(jù)域管理    3.2.3  數(shù)據(jù)驅(qū)動管理  3.3  與傳統(tǒng)系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)的比較    3.3.1  設(shè)計    3.3.2  通信方式    3.3.3  驅(qū)動方式第四章  自律分散系統(tǒng)的構(gòu)建技術(shù)  4.1  系統(tǒng)需求    4.1.1  在線擴(kuò)展性    4.1.2  容錯性    4.1.3  在線維護(hù)性  4.2  在線擴(kuò)展性    4.2.1  傳統(tǒng)系統(tǒng)及其面臨的問題    4.2.2  在線擴(kuò)展技術(shù)  4.3  容錯性    4.3.1  傳統(tǒng)系統(tǒng)及其面臨的問題    4.3.2  容錯技術(shù)  4.4  在線維護(hù)性    4.4.1  傳統(tǒng)系統(tǒng)及其面臨的問題    4.4.2  在線維護(hù)技術(shù)第五章  自律分散系統(tǒng)的構(gòu)建支持技術(shù)  5.1  軟件開發(fā)技術(shù)    5.1.1  需求    5.1.2  應(yīng)解決的技術(shù)課題    5.1.3  開發(fā)支持技術(shù)    5.1.4  效果  5.2  硬件網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)成示例    5.2.1  自律分散環(huán)型網(wǎng)絡(luò)    5.2.2  自律分散環(huán)型網(wǎng)絡(luò)的在線擴(kuò)展性    5.2.3  自律分散環(huán)型網(wǎng)絡(luò)的容錯性    5.2.4  自律分散環(huán)型網(wǎng)絡(luò)的在線維護(hù)性  5.3  功能可靠性評價    5.3.1  需求    5.3.2  課題    5.3.3  功能可靠性    5.3.4  在自律分散環(huán)型網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用    5.3.5  效果第六章  應(yīng)用案例  6.1  概述  6.2  鐵路運輸管理系統(tǒng)    6.2.1  背景    6.2.2  傳統(tǒng)系統(tǒng)    6.2.3  需求    6.2.4  基于自律分散系統(tǒng)的解決方案    6.2.5  應(yīng)用技術(shù)    6.2.6  效果  6.3  生產(chǎn)管理系統(tǒng)    6.3.1  背景    6.3.2  傳統(tǒng)系統(tǒng)    6.3.3  需求    6.3.4  基于自律分散系統(tǒng)的解決方案    6.3.5  應(yīng)用技術(shù)    6.3.6  效果  6.4  報紙印刷工序管理系統(tǒng)    6.4.1  背景    6.4.2  傳統(tǒng)系統(tǒng)    6.4.3  需求    6.4.4  基于自律分散系統(tǒng)的解決方案    6.4.5  應(yīng)用技術(shù)    6.4.6  效果第七章  自律分散系統(tǒng)新的研究課題  7.1  概述  7.2  環(huán)境的變化  7.3  用戶需求與確信性    7.3.1  用戶需求    7.3.2  系統(tǒng)的確信性  7.4  自律分散的新研究動向    7.4.1  異構(gòu)自律分散集成系統(tǒng)    7.4.2  自律分散信息發(fā)布系統(tǒng)    7.4.3  自律分散數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)    7.4.4  自律分散共同體系統(tǒng)后記參考文獻(xiàn)索引

章節(jié)摘錄

　　第一章　緒論　　1.1　方法論的轉(zhuǎn)變　　1977年，當(dāng)計算機(jī)剛開始推廣普及時，作者原創(chuàng)性地構(gòu)思了一種計算機(jī)系統(tǒng)，這就是世界上首創(chuàng)的自律分散系統(tǒng)?！　∧莻€時代的計算機(jī)系統(tǒng)都是集中式系統(tǒng)，被稱為主機(jī)的大型計算機(jī)承擔(dān)了系統(tǒng)的全部處理任務(wù)。采用這種方式有其歷史原因，因為根據(jù)被稱為Grosch定律的經(jīng)驗規(guī)律，“處理器的性能與其價格的平方成正比”，所以使用單臺高性能主機(jī)比使用多臺小型計算機(jī)效率高、成本低?！　〉?，集中式系統(tǒng)面臨許多問題。首先，中央計算機(jī)一旦中止運行，就會造成整個系統(tǒng)癱瘓。其次，在對系統(tǒng)終端進(jìn)行擴(kuò)展或維護(hù)時，需要關(guān)閉整個系統(tǒng)。1977年正是對計算機(jī)的依賴程度開始膨脹的時期，由于系統(tǒng)的關(guān)閉而造成的經(jīng)濟(jì)影響及引發(fā)的社會生活問題已開始不容忽視。因此，系統(tǒng)的維護(hù)工作必須在系統(tǒng)未被使用的夜間進(jìn)行，人們不得不在深夜為計算機(jī)而工作。當(dāng)時的集中式系統(tǒng)是以計算機(jī)為中心的系統(tǒng)，人們只能圍著計算機(jī)的指揮棒轉(zhuǎn)?！　?0世紀(jì)70年代也是光纖和非常簡便的計算機(jī)——微型計算機(jī)現(xiàn)身的時期。光纖以其高速通信能力而聞名，但當(dāng)時被認(rèn)為不會得到普及，因為數(shù)據(jù)量還沒有大到需要如此高的速度來傳播，而微型計算機(jī)相對其價格而言性能較低，也被視為不可能有大的用途?！　∨c此相反，作者預(yù)想到廣泛利用這些技術(shù)的時代即將到來，并認(rèn)為可以創(chuàng)建一個全新的系統(tǒng)概念，利用微型計算機(jī)和光纖，解決傳統(tǒng)集中式系統(tǒng)中所存在的問題?！　‘?dāng)時恰逢生物學(xué)界剛興起一個新的學(xué)術(shù)領(lǐng)域——分子生物學(xué)，如同2.1.3小節(jié)所述，分子生物學(xué)家通過繁殖青蛙的腿部細(xì)胞，成功地造出了克隆青蛙，引起媒體爭相報道?？寺〖夹g(shù)如今已被廣為認(rèn)知，但是按照當(dāng)時的認(rèn)識水平，認(rèn)為生命體是由許多不同的組成部分構(gòu)成的。分子生物學(xué)家則完全否定這種觀點，并用實驗驗證了這樣一個事實，青蛙之類的生命體是由均質(zhì)細(xì)胞構(gòu)成的。作者認(rèn)為，正是生物系統(tǒng)為我們提供了解決傳統(tǒng)系統(tǒng)各種問題的啟示?！　　?/pre>








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