信息物理融閤係統(CPS)原理

信息物理融閤係統(CPS)原理 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

[美] 拉吉夫·阿盧爾 著,董雲衛 譯
圖書標籤:
  • 信息物理融閤係統
  • CPS
  • 控製係統
  • 嵌入式係統
  • 物聯網
  • 工業互聯網
  • 建模與仿真
  • 實時係統
  • 網絡控製
  • 自動化
想要找書就要到 靜思書屋
立刻按 ctrl+D收藏本頁
你會得到大驚喜!!
齣版社: 機械工業齣版社
ISBN:9787111559047
版次:1
商品編碼:12088315
品牌:機工齣版
包裝:平裝
叢書名: 計算機科學叢書
開本:16開
齣版時間:2017-06-01
用紙:膠版紙
頁數:282

具體描述

內容簡介

本書主要介紹信息物理融閤係統的基本理論,包括係統設計、規約、建模和分析方法。針對基於模型的設計、並發理論、分布式算法、規約和驗證的形式化方法、控製理論、實時係統和混成係統等分支學科,從不同側麵對信息物理融閤係統進行描述。本書采用數學化的建模、基於模型的設計,以及規約與分析等概念,並配以案例研究圖解來闡述信息物理係統所涉及的分布式算法、網絡協議、控製設計和機器人等理論。本書適閤作為計算科學、計算機工程和電子工程相關學科的高年級本科生或一年級研究生的教材。

目錄

PrinciplesofCyber-PhysicalSystems


齣版者的話

譯者序

前言

第1章簡介1

1.1什麼是信息物理融閤係統1

1.2信息物理融閤係統的主要特徵1

1.3研究主題概述3

1.4課程組織指南5

第2章同步模型8

2.1反應式構件8

2.1.1變量、值和錶達式8

2.1.2輸入、輸齣和狀態9

2.1.3初始化9

2.1.4更新10

2.1.5執行11

2.1.6擴展狀態機12

2.2構件屬性13

2.2.1有限狀態構件13

2.2.2復閤構件14

2.2.3事件觸發構件*14

2.2.4非確定性構件16

2.2.5輸入使能構件17

2.2.6任務圖和等待依賴關係18

2.3構件構成22

2.3.1方框圖22

2.3.2輸入/輸齣變量重命名23

2.3.3並行組閤23

2.3.4輸齣隱藏29

2.4同步設計30

2.4.1同步電路30

2.4.2巡航控製係統33

2.4.3同步網絡*36

參考文獻說明38

第3章安全性需求40

3.1安全性規約40

3.1.1遷移係統的不變量40

3.1.2需求在係統設計中的作用43

3.1.3安全監控器46

3.2驗證不變量48

3.2.1證明不變量48

3.2.2不變量的自動驗證*52

3.2.3基於模擬的分析54

3.3枚舉搜索*55

3.4符號搜索60

3.4.1符號遷移係統60

3.4.2符號廣度優先搜索63

3.4.3約簡有序二叉判定圖*67

參考文獻說明75

第4章異步模型77

4.1異步進程77

4.1.1狀態、輸入和輸齣77

4.1.2輸入、輸齣和內部動作78

4.1.3執行80

4.1.4擴展的狀態機82

4.1.5進程操作83

4.1.6安全性需求87

4.2異步設計原語88

4.2.1阻塞同步與非阻塞同步88

4.2.2死鎖88

4.2.3共享存儲器90

4.2.4公平性假設*95

4.3異步協調協議100

4.3.1領導選舉100

4.3.2可靠傳輸103

4.3.3等待無關共識*105

參考文獻說明110

第5章活性需求111

5.1時序邏輯111

5.1.1綫性時序邏輯111

5.1.2LTL規約116

5.1.3異步進程的LTL規約*118

5.1.4超越LTL*121

5.2模型檢查122

5.2.1Büchi自動機123

5.2.2從LTL到Büchi自動機*126

5.2.3嵌套深度優先搜索*130

5.2.4符號重復性檢查132

5.3活性證明*136

5.3.1eventuality屬性136

5.3.2條件response屬性137

參考文獻說明140

第6章動態係統142

6.1連續時間模型142

6.1.1連續變化的輸入和輸齣142

6.1.2擾動模型148

6.1.3構件構成148

6.1.4穩定性149

6.2綫性係統151

6.2.1綫性度152

6.2.2綫性微分方程的解154

6.2.3穩定性159

6.3控製器設計161

6.3.1開環控製器與反饋控製器162

6.3.2穩定化控製器162

6.3.3PID控製器*165

6.4分析技術*170

6.4.1數值模擬170

6.4.2柵欄函數172

參考文獻說明176

第7章時間模型177

7.1時間進程177

7.1.1基於時間的電燈開關177

7.1.2有界延遲的緩衝器178

7.1.3多個時鍾179

7.1.4形式化模型180

7.1.5時間進程組閤182

7.1.6不完全時鍾的建模��184

7.2基於時間的協議184

7.2.1基於時間的分布式協調184

7.2.2音頻控製協議��186

7.2.3雙腔植入式心髒起搏器190

7.3時間自動機194

7.3.1時間自動機的模型194

7.3.2區域等價*195

7.3.3基於矩陣錶示的符號分析201

參考文獻說明207

第8章實時調度208

8.1調度概念208

8.1.1調度器架構208

8.1.2周期作業模型209

8.1.3可調度性211

8.1.4其他的作業模型215

8.2EDF調度216

8.2.1周期作業模型的EDF217

8.2.2EDF的最優性219

8.2.3基於利用率的可調度性測試220

8.3固定優先級調度223

8.3.1單調截止期策略和單調速率策略223

8.3.2單調截止期策略的最優性*225

8.3.3單調速率策略的可調度性測試*229

參考文獻說明234

第9章混成係統235

9.1混成動態模型235

9.1.1混成進程235

9.1.2進程組閤239

9.1.3奇諾行為241

9.1.4穩定性243

9.2混成係統設計244

9.2.1自動駕駛車輛244

9.2.2多機器人協調的障礙規避246

9.2.3多跳控製網絡*251

9.3綫性混成自動機*256

9.3.1追趕遊戲例子256

9.3.2形式化模型258

9.3.3符號可達性分析260

參考文獻說明266

參考文獻267

索引274


精彩書摘

  《信息物理融閤係統(CPS)原理》:
  EDF策略的屬性
  在8.2.2節中,我們將學習在何種條件下,保證EDF策略産生一個滿足截止期的調度。下麵我們學習一些基本屬性。
  無論什麼時候製定調度策略,EDF策略都是從就緒作業中選擇當前具有最早截止期的作業,而不用顯式地分析這種策略的全局結果。這種策略是稱為貪婪算法的經典算法的一個例子。
  我們假設無論何時EDF調度策略需要在具有相同截止期的就緒作業中選擇一個作業,它都使用固定的決策規則(例如,選擇最小標識符的作業)。根據這個假設,EDF策略産生的調度是周期調度,該調度的周期等於所有作業的周期的最小公倍數。
  在圖8—3所示的EDF策略中,在時間0,給作業J2分配瞭比作業J1高的優先級,而在時間3,給作業J1分配瞭比作業J2高的優先級。這種在就緒作業中它們的相關優先級隨時間而不同的調度策略稱為動態優先級策略。
  通常,使用EDF策略産生的調度可能是搶占式的。例如,考慮一個作業集閤,它包含兩個作業J1和J2。作業J1的周期為2,截止期為1,WCET為1;作業J2的周期為4,截止期為4,WCET為2。EDF策略在時間0和2選擇作業J1,在時間1和3選擇作業J2。由此産生的調度是滿足截止期的,且是搶占式的。
  ……

前言/序言

  PrinciplesofCyber-PhysicalSystems信息物理融閤係統由能夠相互通信的計算設備組成,這些計算設備藉助傳感器和作動器實現與物理世界的交互。現實生活中,這樣的係統越來越多,從智能建築到醫療設備再到汽車都可以看作信息物理融閤係統。在過去的十多年中,開發確保信息物理融閤係統可靠性的設計和分析工具是一項具有挑戰性的工作,它吸引瞭眾多學術界和工業界的研究人員開展卓有成效的跨學科研究。

  本書的目標是為信息物理融閤係統的設計、規約、建模和分析提供一套基本理論,這些理論勾畫瞭開發信息物理融閤係統所涉及的眾多分支學科,包括基於模型的設計方法、並發理論、分布式算法、規約和驗證的形式化方法、控製理論、實時係統和混成係統。我試圖為信息物理融閤係統設計和分析方法相關的研究主題提供一套脈絡清晰的理論思想。全書采用數學化的建模、規約與分析等概念,並配以案例研究圖解來闡述信息物理係統所涉及的分布式算法、網絡協議、控製設計和機器人等多學科分支理論。

  本教材自成體係,適閤作為計算科學、計算機工程和電子工程相關學科的高年級本科生或一年級研究生一學期課程的教材。第1章討論瞭幾種可供選擇的課程組閤。

  我對信息物理融閤係統的研究興趣萌生於20世紀90年代和TomHenzinger閤作研究混成係統協同性。另外,本教材的結構基於我與Tom閤作撰寫但未齣版的課堂講義《Computer-AidedVerification》(計算機輔助驗證),其中,第2章和第3章中的一些例子和圖例也來自該講義,並得到Tom的同意。因此,Tom對本教材的貢獻是不可估量的,我對他錶達崇高的敬意。

  我對信息物理融閤係統的理解和本書的內容深受賓夕法尼亞大學工程學院RECISE信息物理融閤係統研究中心的學生和同事的影響。在此,我對我的同事VijayKumar、InsupLee、RahulMangharam、GeorgePappas、LinhPhan、OlegSokolsky和UfukTopcu給予的閤作與支持錶示敬意。同時,我還要感謝DARPA和NSF在信息物理融閤係統研究項目上對我的持續資助。

  在過去的5年中,我已經勾畫齣瞭本教材的草稿,取名《PrinciplesofEmbeddedComputation》(嵌入式計算的基本原理),最初目標是在賓夕法尼亞大學開設一門嵌入式係統碩士研究生課程。定期教授這門課程是促使我完成本書的關鍵動因,學生的反饋也極大地促進瞭本教材內容的完善。感謝所有的學生和勤勉的助教,他們是SanjianChen、ZhihaoJiang、SalarMoarref、TruongNghiem、NimitSinghania和RahulVasist。

  我也很幸運地收到瞭其他大學的研究者對本教材手稿的反饋建議。特彆是根據SriramSankaranarayanan和PauloTabuada的建議,對第6章和第9章的內容進行瞭很多修改。特彆感謝ChristosStergiou對最新版本進行瞭仔細的推敲,並對第9章的例子用Matlab工具進行模擬。

  藉此機會感謝齣版商(MIT齣版社)對本項目的支持,特彆是VirginiaCrossman、MarieLufkinLee和MarcLowenthal在本書齣版過程中提供瞭大量的幫助和鼓勵。本書的寫作耗時多年,如果沒有傢人的支持也是不可能完成的,我要特彆感謝我妻子Mona的友善、愛和耐心。

  RajeevAlur美國費城賓夕法尼亞大學2015年1月

  譯者序PrinciplesofCyber-PhysicalSystems進入21世紀,以計算機科學為代錶的信息技術發展迅猛,一些代錶新技術發展的計算技術名詞泉湧而齣,如物聯網、互聯網+、雲計算、大數據、工業4.0等,而信息物理融閤係統(Cyber-PhysicalSystem,CPS)是其中最為引人關注的技術熱詞之一。CPS作為一個正式的概念於2006年由美國國傢自然基金委員會科學傢HelenGates提齣後,就被美國、歐盟和中國等各國政府定位為影響未來科技研究、國傢信息技術與産業融閤發展的國傢戰略目標,並製定瞭一係列的CPS技術研究和産業發展計劃。

  從技術上講,CPS是為解決信息技術對傳統産品數字化後所帶來的問題進行的一次係統性思考。這些問題包括:數值計算誤差積纍、跨平颱的計算時序性、開環控製的不確定性、分布式計算的網絡時延、多核計算的調度性以及長生命周期産品的運維等。這些問題逐步成為一道阻礙新一代智能計算技術發展必須跨越的鴻溝。這就要求計算技術專傢必須另闢計算科學的方法論和實踐工程技術,指導工程技術人員在産品的策劃和設計之初就用係統工程的觀點,考慮貫穿於産品全生命周期的兩類因素——物理過程和計算過程,以及它們之間的相互影響。

  CPS技術的發展不僅要繼承嵌入式係統、網絡通信和控製論的技術和方法,同時還要對現有理論、技術框架進行突破和創新。CPS係統集成瞭計算過程和物理過程,並且物理過程與計算過程相互影響、深度融閤。CPS的概念也指齣瞭CPS的兩條發展路徑:物理係統的信息化和計算係統的物理化。這兩條道路是將導緻CPS的研究、開發和應用的多樣化發展,還是將殊途同歸、形成一套統一的理論和方法,還有待於廣大的CPS技術研究開發人員通過進一步的努力來驗證,我們將拭目以待。

  本書從計算理論的角度總結瞭CPS技術必須考慮的理論方法,並綜閤瞭分布式控製和網絡通信等相關技術,是一本係統介紹信息物理融閤係統理論基礎的教材或者工具書,不僅適閤初學者,還適用於有相關經驗的研究人員和工程技術人員。本書不但概述瞭信息物理融閤係統的基本原理,而且詳細介紹瞭對此類係統的規約、設計、建模和分析等一套理論,包括基於模型的設計方法、並發理論、分布式算法、形式化規約和驗證方法、控製理論、實時係統和混成係統等,並配以案例分析來闡述信息物理係統所涉及的分布式算法、網絡協議、控製設計和機器人等多學科分支理論。本書的選材和作為教材的特點在前言和第1章中已有詳述,被世界名校采納作為教材也充分說明瞭其價值,此處不再贅述。

  本書的翻譯主要由董雲衛博士和張雨博士共同完成,西北工業大學嵌入式係統實驗室的葛永琪、吳婷婷、魏曉敏、孫鵬鵬、賀媛媛、薑臻穎、魏昕和李峰等研究生也參與瞭本書的部分翻譯和校對,他們為本書的齣版付齣瞭辛勤勞動。

  由於中西方文化背景上的差異以及我們的學術和語言水平的限製,譯文中難免有不妥甚至錯誤之處,歡迎讀者及專傢批評指正。

  譯者2016年10月1日於西安



《智慧孿生:現實世界的數字映射與交互》 內容梗概: 本書並非關於信息物理融閤係統(CPS)的原理,而是深入探討“智慧孿生”這一前沿概念,揭示其如何通過構建現實世界的精確數字映射,實現前所未有的監測、分析、模擬與控製能力。本書將帶領讀者穿越數字與物理世界的邊界,理解智慧孿生技術的演進曆程、核心構成要素、關鍵技術實現以及其在各行各業的廣泛應用前景。我們將聚焦於如何利用數字模型復刻物理實體的行為、狀態與環境,並在此基礎上實現高度智能化的交互與優化,從而驅動新一輪的工業革命與社會變革。 第一章:智慧孿生的概念溯源與發展脈絡 本章將追溯智慧孿生概念的起源,從早期的仿真建模、數字孿生雛形,到如今真正意義上的智慧孿生。我們將探討智慧孿生與傳統仿真、模型之間的本質區彆,強調其動態性、實時性、交互性以及與物理實體的高度關聯性。本章還將梳理智慧孿生技術的發展裏程碑,分析其在不同技術階段所麵臨的挑戰與突破,並展望其未來發展趨勢,為讀者構建一個清晰的智慧孿生認知框架。 1.1 智慧孿生的定義與核心特徵: 詳細闡述智慧孿生作為物理實體在數字空間的動態映射,及其具備的精確性、實時性、交互性、數據驅動性、預測性等關鍵特徵。 1.2 從數字孿生到智慧孿生:概念的演進: 區分數字孿生與智慧孿生,強調智慧孿生在具備數字孿生功能的基礎上,進一步融入人工智能、機器學習等先進技術,實現主動感知、智能決策與自主優化。 1.3 曆史迴顧與技術萌芽: 探討早期的仿真技術、CAD/CAE/CAM等技術在構建數字模型方麵的貢獻,以及它們如何為智慧孿生的齣現奠定基礎。 1.4 驅動智慧孿生發展的關鍵技術: 分析物聯網(IoT)、大數據、雲計算、人工智能(AI)、5G通信等技術在智慧孿生發展中的支撐作用。 1.5 智慧孿生麵臨的挑戰與機遇: 討論數據采集的準確性、模型的實時更新、計算資源的消耗、安全與隱私等方麵的挑戰,以及其在提升效率、降低成本、創新模式方麵的巨大機遇。 第二章:智慧孿生的構成要素與技術基石 本章將深入剖析構建一個完整的智慧孿生係統所必需的關鍵組成部分,並詳細介紹支撐這些組成部分的核心技術。我們將重點關注物理實體的數字化采集、高精度數字模型的構建、海量數據的實時處理與分析,以及智能決策與反饋機製的實現。 2.1 物理實體的數字化采集: 2.1.1 傳感器技術: 詳細介紹各類傳感器(溫度、壓力、濕度、振動、視覺、激光雷達等)的工作原理、精度要求以及在智慧孿生數據采集中的應用。 2.1.2 物聯網(IoT)平颱: 探討IoT設備如何連接、通信協議的選擇(MQTT, CoAP等),以及IoT平颱在數據匯聚、管理和初步處理中的作用。 2.1.3 激光掃描與三維建模: 介紹激光掃描儀、無人機等設備如何獲取物理對象的點雲數據,以及如何利用這些數據構建高精度的三維數字模型。 2.1.4 實時數據流: 強調數據采集的連續性與實時性,以及如何確保數據的低延遲與高可靠性。 2.2 高精度數字模型的構建與管理: 2.2.1 三維建模技術: 深入講解CAD、BIM、遊戲引擎(如Unity, Unreal Engine)等在構建逼真三維數字模型中的應用。 2.2.2 物理仿真與行為建模: 介紹有限元分析(FEA)、計算流體動力學(CFD)、多體動力學等仿真技術,如何賦予數字模型物理屬性和行為能力。 2.2.3 動態模型更新與演化: 探討如何根據實時采集的數據,動態更新數字模型的參數、狀態和行為,使其始終與物理實體保持同步。 2.2.4 模型庫與標準化: 討論建立可復用、標準化的模型庫的重要性,以及模型互操作性麵臨的挑戰。 2.3 海量數據的處理、分析與挖掘: 2.3.1 大數據處理技術: 介紹Hadoop, Spark等分布式計算框架,以及如何處理海量的結構化、半結構化和非結構化數據。 2.3.2 數據存儲與管理: 探討時序數據庫、數據湖等技術在存儲和管理智慧孿生數據中的應用。 2.3.3 機器學習與人工智能: 詳細闡述機器學習算法(監督學習、無監督學習、強化學習)在模式識彆、異常檢測、預測分析、優化決策中的應用。 2.3.4 數據可視化與人機交互: 介紹高級可視化技術,如AR/VR、全息投影等,如何將復雜的數字模型與數據直觀地呈現給用戶。 2.4 智能決策與反饋機製: 2.4.1 智能算法設計: 講解如何設計能夠根據實時數據和預測結果,自主生成最優控製指令或建議的算法。 2.4.2 閉環控製係統: 闡述智慧孿生如何實現對物理實體的實時閉環控製,從而實現自動化優化和故障排除。 2.4.3 人工智能驅動的自主性: 探討AI在賦予智慧孿生自主學習、自主決策、自主執行能力方麵的作用。 第三章:智慧孿生的應用領域探索 本章將聚焦於智慧孿生技術在不同行業領域的實際應用,通過具體案例分析,展現智慧孿生如何解決現實世界的復雜問題,創造顯著的商業價值和社會效益。 3.1 智能製造: 3.1.1 生産綫優化與預測性維護: 如何利用智慧孿生模擬生産流程,實時監控設備狀態,預測潛在故障,實現主動式維護,減少停機時間。 3.1.2 産品設計與虛擬驗證: 在産品生命周期早期,通過智慧孿生對産品進行虛擬測試和性能評估,縮短研發周期,優化産品設計。 3.1.3 供應鏈協同與可視化: 構建智慧孿生化的供應鏈,實現端到端的透明化管理,優化庫存,提高物流效率。 3.1.4 智能工廠的構建: 探討如何將整個工廠打造成一個智慧孿生體,實現能源管理、環境監測、安全生産的全麵智能化。 3.2 智慧城市: 3.2.1 城市基礎設施管理: 建立城市交通、能源、水務、垃圾處理等基礎設施的智慧孿生模型,優化資源配置,提升運行效率。 3.2.2 應急響應與災害模擬: 通過智慧孿生模擬火災、洪水、地震等突發事件的發生過程,協助製定應急預案,優化救援部署。 3.2.3 智慧交通係統: 構建智慧孿生交通網絡,實時監測交通流量,預測擁堵,優化信號燈配時,提升通行效率。 3.2.4 城市規劃與可持續發展: 利用智慧孿生模擬不同城市規劃方案對環境、交通、能源等方麵的影響,為可持續發展提供決策支持。 3.3 航空航天與國防: 3.3.1 飛行器設計與性能監測: 構建飛機的數字孿生,用於設計驗證、飛行模擬、健康監測和預測性維護。 3.3.2 軍事演習與戰場態勢感知: 構建戰場環境的智慧孿生,進行虛擬演習,提升指揮決策能力,實現實時的態勢感知。 3.3.3 航天器運行監測與控製: 監測和控製衛星、空間站等航天器的運行狀態,進行故障診斷和任務規劃。 3.4 能源與公用事業: 3.4.1 發電廠與電網優化: 構建發電廠和電網的智慧孿生,優化發電計劃,預測負荷,提高電網的穩定性和可靠性。 3.4.2 油氣勘探與生産管理: 利用智慧孿生模擬油氣藏的特性,優化鑽井與開采方案,提高資源利用效率。 3.4.3 可再生能源管理: 優化風力發電、太陽能發電等可再生能源的調度與管理,提高能源利用率。 3.5 醫療健康: 3.5.1 個性化醫療與手術模擬: 構建患者的生理模型智慧孿生,輔助醫生進行個性化診斷、治療方案製定,並進行手術模擬。 3.5.2 醫療設備管理與維護: 對醫院的醫療設備進行智慧孿生管理,實現設備的實時監控、預測性維護。 3.5.3 藥物研發與臨床試驗: 利用智慧孿生模擬藥物在人體內的作用,加速藥物研發過程。 3.6 建築與房地産: 3.6.1 建築設計與生命周期管理: 從設計、施工到運營維護,全生命周期進行智慧孿生管理,優化建築能耗,提升居住體驗。 3.6.2 智能傢居與樓宇自動化: 構建智能傢居和樓宇的智慧孿生,實現環境控製、安全管理、能源監測的智能化。 第四章:實現智慧孿生的關鍵技術挑戰與未來展望 本章將進一步深入探討在實現廣泛的智慧孿生應用過程中所麵臨的技術瓶頸,並對智慧孿生的未來發展趨勢進行預測,勾勒齣其在未來社會中的重要作用。 4.1 數據采集與處理的挑戰: 4.1.1 數據準確性與完整性: 傳感器精度限製、數據丟失、噪聲乾擾等問題。 4.1.2 實時性與低延遲: 如何保證海量數據在極短時間內完成采集、傳輸、處理和反饋。 4.1.3 數據安全與隱私保護: 如何確保敏感數據的安全存儲與傳輸,以及用戶隱私不被侵犯。 4.2 模型構建與更新的挑戰: 4.2.1 模型復雜性與計算資源: 現實世界的高度復雜性對模型精度和計算能力提齣瞭極高要求。 4.2.2 模型的可解釋性與魯棒性: 如何保證模型的決策過程清晰可理解,並能應對各種不確定性。 4.2.3 模型標準的建立與互操作性: 如何實現不同模型、不同平颱之間的數據和功能互通。 4.3 智能化與自主性麵臨的挑戰: 4.3.1 AI倫理與安全: 如何避免AI的偏見,以及防止AI係統被惡意利用。 4.3.2 智能決策的可靠性: 確保AI的決策在關鍵領域(如醫療、交通)的絕對可靠性。 4.3.3 人機協作的有效性: 如何設計更高效的人機協作模式,充分發揮人類的創造力與AI的計算力。 4.4 經濟與社會影響: 4.4.1 投資迴報與商業模式創新: 智慧孿生的部署成本與潛在的收益平衡。 4.4.2 就業結構的變化與技能轉型: 新興技術帶來的就業結構調整。 4.4.3 監管與政策的適應: 政府如何製定適應智慧孿生發展的法律法規。 4.5 未來發展趨勢: 4.5.1 更加泛在的連接與感知: 更多類型的傳感器、更廣泛的物聯網部署。 4.5.2 AI與邊緣計算的融閤: 將AI能力部署到更接近數據源的邊緣設備,實現更快的響應。 4.5.3 跨領域、跨係統的互聯互通: 構建更大範圍、更復雜的智慧孿生網絡。 4.5.4 虛擬現實(VR)/增強現實(AR)的深度融閤: 提供更沉浸式的交互體驗。 4.5.5 走嚮“具身智能”: 智慧孿生與機器人技術融閤,實現物理世界的智能體。 結語: 《智慧孿生:現實世界的數字映射與交互》一書,旨在為讀者提供一個全麵、深入的智慧孿生技術認知框架。通過對概念、技術、應用和挑戰的詳細闡述,本書期望激發讀者對這一顛覆性技術的理解與興趣,共同探索智慧孿生如何重塑我們的世界,驅動更智能、更高效、更可持續的未來。

用戶評價

評分

評價一 這本書簡直是一次穿越時空的學術盛宴!我原以為會是枯燥的技術手冊,沒想到它以一種近乎詩意的語言,勾勒齣瞭信息與物理世界深度融閤的宏偉藍圖。作者對CPS的理解,超越瞭簡單的技術堆砌,而是上升到瞭哲學的高度,探討瞭智能、感知、決策、執行在物理實體中的無限可能。讀完後,我對“萬物互聯”不再隻是一個時髦的詞匯,而是有瞭更加立體、鮮活的認知。比如,書中所描繪的智慧城市,不再是冰冷的鋼筋水泥,而是充滿瞭生命力,交通係統能夠實時感知擁堵並作齣最優調度,能源網絡能根據居民需求動態分配,甚至建築本身都能“學習”並適應環境的變化。這種前瞻性的視角,讓我看到瞭CPS在提升人類生活品質、解決社會難題方麵的巨大潛力。作者在敘述中穿插瞭大量生動的案例,從工業自動化到智能醫療,再到無人駕駛,每一個例子都仿佛在我眼前展開一幅幅動態的畫捲,讓我深刻體會到CPS是如何將數字世界的智慧注入到物理世界的肌體之中,賦予它們前所未有的能力。即使是對於我這樣非專業背景的讀者,也能感受到作者深厚的功底和清晰的邏輯。他對復雜概念的闡釋,如同剝洋蔥般層層遞進,既有宏觀的理論框架,又不乏微觀的細節剖析,讓人在理解的海洋中徜徉,卻始終能找到清晰的航嚮。

評分

評價五 這本書的閱讀體驗,如同在浩瀚的知識海洋中進行瞭一次精心策劃的航行。作者以一種極其精煉而富有洞察力的方式,為我揭示瞭信息物理融閤係統(CPS)的深層奧秘。他沒有停留在對技術細節的錶麵描述,而是深入挖掘瞭CPS的底層邏輯和核心驅動力。我尤為欣賞書中關於“湧現性”的論述,它讓我明白瞭當大量信息和物理實體相互作用時,如何會産生超越個體屬性的全新智能行為。這對我理解復雜係統的演化過程,提供瞭全新的視角。書中對CPS的倫理和社會影響的討論,也讓我深思。作者並沒有迴避這些棘手的問題,而是以一種客觀的態度,分析瞭CPS在發展過程中可能帶來的挑戰,並呼籲大傢在技術發展的同時,也要關注其對人類社會的長遠影響。這種辯證的思維方式,讓我在享受技術進步帶來的便利的同時,也保持瞭一份審慎和警惕。總而言之,這本書不僅僅是一本關於技術原理的書,更是一次關於未來社會構建的深刻思考。它激勵著我去探索CPS的無限可能,並以負責任的態度去擁抱這個充滿機遇與挑戰的新時代。

評分

評價二 我帶著滿滿的好奇心翻開瞭這本書,結果發現它簡直是為我量身定做的“工業4.0”啓濛讀物!雖然書名聽起來有些高深,但作者卻用一種非常接地氣的方式,將信息物理融閤係統(CPS)的核心理念娓娓道來。他沒有一開始就拋齣晦澀的公式和算法,而是從工業生産的實際痛點齣發,解釋瞭CPS如何能夠解決這些問題,提升生産效率和智能化水平。書中對智能製造的解讀尤其讓我印象深刻,它不僅僅是自動化生産綫的升級,更是將整個生産流程進行數字化、網絡化、智能化改造。例如,他詳細闡述瞭如何通過傳感器實時監控生産過程中的每一個環節,如何利用大數據分析優化生産參數,以及如何通過智能執行器實現精準的生産控製。我腦海中浮現齣未來工廠的景象:機器之間能夠自主協作,産品能夠根據市場需求智能調整生産計劃,甚至整個供應鏈都能實現高度的透明化和協同化。這本書讓我對“智能工廠”有瞭全新的認識,不再是科幻電影中的場景,而是觸手可及的未來。作者在介紹相關技術時,也給齣瞭非常具體的應用實例,讓我能夠更直觀地理解這些抽象的概念。

評分

評價四 我帶著一種“技術探索者”的心態翻開瞭這本書,結果它徹底顛覆瞭我對“智能”的理解。這本書讓我看到瞭信息與物理世界如何不再是割裂的,而是通過一種更加緊密、更加動態的方式融閤在一起。作者對CPS的描述,不僅僅是關於數據流和控製信號,更是關於“智慧”如何在物理實體中“流動”和“湧現”。我特彆喜歡書中關於“自適應性”和“自主性”的章節,它讓我意識到,未來的物理係統將不再是被動地執行指令,而是能夠主動感知環境變化,並根據這些變化做齣智能的、甚至是創新的決策。比如,書中描繪的智能醫療係統,不再是簡單的遠程診斷,而是能夠通過傳感器監測患者的生理指標,並根據實時數據進行個性化的治療方案調整。這種“主動式”的智能,讓我看到瞭CPS在提升人類福祉方麵的巨大潛力。而且,作者在講解這些復雜概念時,總是能夠從一個更加宏觀的視角齣發,將看似獨立的碎片化技術串聯起來,形成一個完整的CPS圖景。這種“整體觀”讓我受益匪淺,也讓我對未來的技術發展有瞭更加深刻的洞察。

評分

評價三 這本書的齣現,簡直是我在學術研究道路上的一盞明燈!作為一名初涉信息物理融閤係統(CPS)領域的學生,我曾因其學科交叉的特點而感到迷茫。但這本書的齣現,就像一位經驗豐富的嚮導,為我指明瞭方嚮。作者以其淵博的學識和嚴謹的邏輯,係統地梳理瞭CPS的理論基礎、關鍵技術和發展趨勢。他對CPS架構的拆解分析,以及各組成部分之間的相互作用,都闡述得淋灕盡緻。讓我受益匪淺的是,書中對CPS的安全性、可靠性和隱私保護等議題的深入探討。在CPS日益滲透到社會各個領域的今天,這些問題的重要性不言而喻。作者不僅指齣瞭潛在的風險,還提齣瞭一係列切實可行的解決方案,這對於指導我的研究方嚮非常有價值。他引用的文獻和案例都極具代錶性,為我後續的深入學習提供瞭寶貴的參考。我特彆欣賞作者在處理復雜技術問題時所展現齣的前瞻性思維,他不僅關注當下,更著眼於未來,預見瞭CPS可能麵臨的挑戰和機遇。這本書無疑是我攻剋CPS領域的研究難題,開啓創新之路的堅實基石。

評分

好好好好好好好好好好好好好好好

評分

書不錯的,開捲有益!

評分

入門難

評分

此用戶未填寫評價內容

評分

書不錯的,開捲有益!

評分

書很不錯。是正品,最主要是服務好

評分

!!!!!!!!!!!!!!!!!!!

評分

此用戶未填寫評價內容

評分

入門難

相關圖書

本站所有内容均为互联网搜索引擎提供的公开搜索信息,本站不存储任何数据与内容,任何内容与数据均与本站无关,如有需要请联系相关搜索引擎包括但不限于百度google,bing,sogou

© 2025 book.tinynews.org All Rights Reserved. 静思书屋 版权所有