《電子技術(shù)應(yīng)用》
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云计算的昨天、今天和明天
IT经理世界
神州数码集团CTO,神州数码工程院院长
摘要: 在今天,当我们谈到计算机产品发展的时候,大家比较一致的看法是计算机走过了一个从当初的大型化机器,到20世...
關(guān)鍵詞: 云计算
Abstract:
Key words :

  在今天,當(dāng)我們談到計(jì)算機(jī)產(chǎn)品發(fā)展的時(shí)候,大家比較一致的看法是計(jì)算機(jī)走過了一個(gè)從當(dāng)初的大型化機(jī)器,到20世紀(jì)80年代出現(xiàn)的PC,再到2000年以后的智能手機(jī)等移動(dòng)終端這樣一個(gè)路徑。

   其實(shí)這條路徑并不是當(dāng)初計(jì)算機(jī)剛剛出現(xiàn)的時(shí)候?qū)W術(shù)界和產(chǎn)業(yè)界的主要設(shè)想。

   從上個(gè)世紀(jì)40年代到80年代,人工智能一直被認(rèn)為是計(jì)算機(jī)未來的制高點(diǎn),無數(shù)專家學(xué)者投入其中。但是這個(gè)努力一直沒有理論上的根本性突破。到80年代,學(xué)術(shù)和產(chǎn)業(yè)界的兩個(gè)重大努力的挫敗,基本終結(jié)了人工智能的夢想。

   一個(gè)努力是1981年日本啟動(dòng)的所謂擁有人工智能的“第五代計(jì)算機(jī)”。該項(xiàng)目當(dāng)年在國際上造成了很大的影響。但是因?yàn)闆]有基本理論的支撐,這個(gè)項(xiàng)目最終沒有達(dá)到預(yù)期。產(chǎn)品在世界各地做了一些展示之后就不了了之;另外一個(gè)努力是1984年在全球,首先是美國掀起的“人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)”熱潮。當(dāng)時(shí)有人稱其為“第六代計(jì)算機(jī)”。當(dāng)時(shí)學(xué)術(shù)界寄希望利用自學(xué)習(xí)算法,讓復(fù)雜的非線性網(wǎng)絡(luò)具有超出數(shù)值計(jì)算范疇的人工智能。事實(shí)證明這條路不可能通向人們希望的智能,人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)只是傳統(tǒng)的非線性函數(shù)擬合的一種表現(xiàn)形式而已。

   這兩個(gè)努力的失敗,導(dǎo)致學(xué)術(shù)界基本放棄了跨越近半個(gè)世紀(jì)追求人工智能的努力。也導(dǎo)致了計(jì)算機(jī)產(chǎn)業(yè)發(fā)展思路的根本性轉(zhuǎn)向。

   進(jìn)入90年代以后,計(jì)算機(jī)產(chǎn)業(yè)不再企圖從根本原理上實(shí)現(xiàn)“人工智能”,而是死心塌地地耕耘“數(shù)值邏輯與數(shù)值計(jì)算”這個(gè)領(lǐng)域。

   計(jì)算機(jī)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展模式

   放棄了人工智能的追求以后,人們便全力投入到了“數(shù)值邏輯與數(shù)值計(jì)算”領(lǐng)域的深化發(fā)展。從基礎(chǔ)平臺上看,人們不斷地提高計(jì)算機(jī)的運(yùn)算處理速度,這主要得益于摩爾定律至今依然適用分布式處理能力的實(shí)現(xiàn);從應(yīng)用層面看,因?yàn)橛?jì)算處理速度的不斷提高,很多原來無法實(shí)現(xiàn)的應(yīng)用,都不斷成為現(xiàn)實(shí),如核武器的模擬,高清晰圖像的實(shí)時(shí)處理,大型金融應(yīng)用系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)等等。

   這20年計(jì)算機(jī)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展可以從多個(gè)角度來分析。

   一種是從直觀的主要計(jì)算機(jī)硬件產(chǎn)品形態(tài)上來看。

   硬件產(chǎn)品形態(tài)并不能反映產(chǎn)業(yè)最本質(zhì)的特征,特別是在計(jì)算機(jī)的應(yīng)用越來越體現(xiàn)在軟件上的今天。

   所以下面采用另外一個(gè)分析的角度,從應(yīng)用出發(fā),把計(jì)算機(jī)解決的問題,在應(yīng)用底層進(jìn)行分類。計(jì)算機(jī)應(yīng)用極為廣泛,全方位滲透到社會的各個(gè)層面。這個(gè)視角,使得我們可以在眾多繁雜的應(yīng)用情景中,略去一些分支和細(xì)節(jié),看到計(jì)算機(jī)行業(yè)發(fā)展的核心主線:

   在計(jì)算機(jī)剛剛誕生的階段,計(jì)算機(jī)主要是用來做數(shù)值計(jì)算的,也就是常說的科學(xué)計(jì)算。在這個(gè)領(lǐng)域,計(jì)算機(jī)處理的都是單純的離散數(shù)值問題。對于一些連續(xù)非線性復(fù)雜的科學(xué)計(jì)算問題,需要用有限元等一些計(jì)算數(shù)學(xué)工具,把問題映射為計(jì)算機(jī)可以接受的離散數(shù)值計(jì)算類問題。

   隨著計(jì)算機(jī)處理能力的提高,計(jì)算機(jī)逐步進(jìn)入以數(shù)據(jù)、信息處理為基礎(chǔ)的眾多應(yīng)用領(lǐng)域。在這些應(yīng)用中,最重要、最成功也是最有代表性的是基于結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)、信息處理的應(yīng)用,如在線交易處理等。這類應(yīng)用問題主要的特征是,支撐應(yīng)用的是結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)、信息。即每一個(gè)信息、數(shù)據(jù)都可以完全分解為有確定意義的多個(gè)字段。銀行的業(yè)務(wù)系統(tǒng),企業(yè)的ERP等等各行業(yè)中所謂“mission critical”應(yīng)用系統(tǒng),也包括商業(yè)智能等,基本都屬于這個(gè)類別。這些應(yīng)用,都是基于結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的。在這些應(yīng)用中,核心的工具就是關(guān)系型數(shù)據(jù)庫模型。結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)由于其構(gòu)成字段意義明確,所以很容易將其支撐的應(yīng)用映射為計(jì)算機(jī)可處理的數(shù)值邏輯或數(shù)值計(jì)算類問題。這類問題計(jì)算機(jī)可以相當(dāng)圓滿地解決。在這個(gè)階段,計(jì)算機(jī)處理的不再是單純的數(shù)值,而是有結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)、信息。

   由此計(jì)算機(jī)應(yīng)用由數(shù)值計(jì)算,進(jìn)入到了信息處理階段,而其基礎(chǔ),是對結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)、信息的處理。

   在現(xiàn)實(shí)世界包括人類產(chǎn)生和使用的所有數(shù)據(jù)、信息的集合中,結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)、信息僅僅占非常小的份額。絕大多數(shù)的數(shù)據(jù)、信息都是非結(jié)構(gòu)化的,即無法完全分解為有明確意義的字段。

   隨著計(jì)算機(jī)的發(fā)展,特別是計(jì)算機(jī)使用的普及,非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)、信息的應(yīng)用需求,正越來越多地涌現(xiàn)出來。而且PC和各種便攜式計(jì)算機(jī)處理能力的大幅提高,也為復(fù)雜的非結(jié)構(gòu)化信息的處理提供了技術(shù)上的可能。

   網(wǎng)絡(luò)搜索就是一種最簡單的面對非結(jié)構(gòu)化信息的應(yīng)用;在全球信息化程度比較高的國家(包括中國)正在逐步實(shí)現(xiàn)的電子病歷,也是這類應(yīng)用中的一種。電子病歷絕非是把病歷電子化以后存到計(jì)算機(jī)中,或者做些文字編輯就完事了。而是要對這些信息做有效的整合,管理和應(yīng)用。這不是采用一些如Office類的通用編輯工具就能夠?qū)崿F(xiàn)的;類似的非結(jié)構(gòu)化信息應(yīng)用需求在現(xiàn)實(shí)世界中隨處可見。

   所以,隨著計(jì)算機(jī)對社會的全面滲透以及處理能力的不斷提高,當(dāng)前的計(jì)算機(jī)應(yīng)用從底層上來看,正在面對一個(gè)新的變化,就是如何處理非結(jié)構(gòu)化的信息及相關(guān)的應(yīng)用。

   非結(jié)構(gòu)化信息處理,需要合適的數(shù)學(xué)工具或模型。就像我們在處理非線性系統(tǒng)時(shí)那樣,沒有一個(gè)統(tǒng)一的方法可以處理所有的非線性系統(tǒng)問題,盡管線性系統(tǒng)問題可以有統(tǒng)一的處理方式;在非結(jié)構(gòu)化信息處理方面,我認(rèn)為也不會有一個(gè)統(tǒng)一的具體方法,使得我們可以處理所有的非結(jié)構(gòu)化信息的問題,盡管我們用關(guān)系型數(shù)據(jù)庫可以處理所有的結(jié)構(gòu)化信息的問題。

   對于非結(jié)構(gòu)化信息的處理,也會走非線性化系統(tǒng)的處理方式,即根據(jù)不同問題的類型,有不同的處理方法。因此,在非結(jié)構(gòu)化信息處理應(yīng)用方面,將會出現(xiàn)眾多的方法和手段,去處理不同類別的問題。

   所以,計(jì)算機(jī)應(yīng)用正在進(jìn)入這樣一個(gè)階段:需要在基礎(chǔ)理論層面創(chuàng)建不同的工具/模型,去處理不同類別的非結(jié)構(gòu)化信息的處理問題。這些方法會有一些共同特征,比如多維結(jié)構(gòu),不同數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)之間相互交織耦合等等。僅僅在應(yīng)用邏輯層面做文章,是不太可能很好地解決非結(jié)構(gòu)化信息管理與應(yīng)用的問題的。

   云計(jì)算引發(fā)的格局變遷

   如果我們將當(dāng)前計(jì)算機(jī)領(lǐng)域里非常受關(guān)注的熱點(diǎn)“云計(jì)算”和“物聯(lián)網(wǎng)”,與上面談過的非結(jié)構(gòu)化信息處理問題放在計(jì)算機(jī)行業(yè)的總體層面來看。

   我將計(jì)算機(jī)行業(yè)在比較宏觀的層面分為了三層:應(yīng)用的基礎(chǔ)技術(shù)、基本理論,應(yīng)用的產(chǎn)品與服務(wù),以及產(chǎn)品與服務(wù)的消費(fèi)方式。所謂消費(fèi)方式,不是指廠家賺錢的商業(yè)模式,而是指用戶消費(fèi)產(chǎn)品和服務(wù)的方式。

   按照這三層來看,“云計(jì)算”盡管帶來計(jì)算機(jī)產(chǎn)品層面的變化,但是其最重要的意義還是在普遍意義上改變了計(jì)算機(jī)應(yīng)用的消費(fèi)方式,即它讓原來用戶自購自建的消費(fèi)方式,走向以(廣域)網(wǎng)上(付費(fèi))使用為主的模式,從而更廣泛更深刻地改變?nèi)祟惖墓ぷ骱蜕?。消費(fèi)模式的改變這才是“云計(jì)算”的本質(zhì),也是其對計(jì)算機(jī)產(chǎn)業(yè)和整個(gè)社會在整體上的最重要的影響。由于消費(fèi)方式在整體上根本性變化,“云計(jì)算”將促使整個(gè)計(jì)算機(jī)產(chǎn)業(yè)發(fā)生結(jié)構(gòu)性改變,包括產(chǎn)業(yè)價(jià)值鏈的重組。

   而“云計(jì)算”之所以成為可能,在產(chǎn)品層面,不是因?yàn)樘摂M化等技術(shù)的所謂突破。事實(shí)上虛擬化技術(shù)早在上世紀(jì)80年代就開始在IBM的主機(jī)上成熟應(yīng)用了,但那時(shí)并沒有大規(guī)模的“云計(jì)算”這種消費(fèi)方式出現(xiàn)。促使“云計(jì)算”大規(guī)模使用的產(chǎn)品層面的原因,實(shí)際上是因?yàn)橛?jì)算和存貯資源以及網(wǎng)絡(luò)帶寬的價(jià)格大幅下降(或稱性價(jià)比的大幅提高)。計(jì)算資源成本的大幅下降,才有可能將大量的計(jì)算資源集中在一起,做成一個(gè)“池子”,普及性地讓眾多用戶按需使用。

   物聯(lián)網(wǎng)則處于產(chǎn)品與服務(wù)這個(gè)中間層。由于網(wǎng)絡(luò),特別是傳感器的普及,使得我們可以構(gòu)建服務(wù)于不同目的的物聯(lián)網(wǎng)。物聯(lián)網(wǎng)中的一個(gè)核心,是傳感器產(chǎn)品的使用。所以物聯(lián)網(wǎng)主要是在產(chǎn)品和服務(wù)層面的擴(kuò)充,進(jìn)一步拓寬了計(jì)算機(jī)應(yīng)用范圍。屬于產(chǎn)業(yè)新的增長點(diǎn),而不是像云計(jì)算那樣會整體地影響整個(gè)產(chǎn)業(yè)。

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