因为云计算的核心就是以虚拟化的方式提供各种服务，而物联网的应用本身就是以―云‖的方式存在的，从这个意义上说，物联网也是云计算的一个重要范畴。因此，物联网需要借助于云计算技术解决某些问题，是云计算在现实中的一种应用形式。

6-8简述云计算服务的三个层次。

答：云计算的服务层次是根据服务类型即服务集合来划分的。在计算机网络中每个层次都实现一定的功能，层与层之间有一定关联。而云计算体系结构中的层次是可以分割的，即某一层次可以单独完成一项用户的请求而不需要其他层次为其提供必要的服务和支持。

IaaS (Infrastructure as a Service, 基础设施即服务)层位于云计算三层服务的最底端，提供基本的计算和存储能力。以计算能力的提供为例，其提供的基本资源就是服务器，包括CPU、内存、存储、操作系统及一些软件。IaaS层通常按照所消耗资源的成本进行收费。

PaaS (Platform as a Service, 平台即服务)层通常也称为―云计算操作系统‖。它提供给终端用户基于网络的应用开发环境，包括应用编程接口和运行平台等，并且支持应用从创建到运行整个生命周期所需的各种软硬件资源和工具。在PaaS层面，服务提供商提供的是经过封装的IT能力，如数据库、文件系统和应用运行环境等，通常按照用户登录情况计费。

SaaS(Software as a Service,软件即服务)层提供最常见的云计算服务，如邮件服务等。用户通过Web浏览器来使用网络上的软件，服务提供商负责维护和管理这些软件，并以免费或按需租用方式向用户提供服务。SaaS服务模式是未来管理软件的发展趋势，它不仅减少甚至取消了传统的软件授权费用，而且服务提供商将应用软件部署在统一的服务器上，免除了最终用户的服务器硬件、网络安全设备和软件升级维护的支出。

6-9画出MapReduce编程思想的模型示意图。

答：

在MapReduce模型中，程序员通过Map函数指定对各分块数据的处理过程，然后通过Reduce函数指定如何对分块数据处理的中间结果进行归约。这样，程序员只需要指定map和reduce函数就可以编写分布式并行程序。当在机群上运行MapReduce程序时，程序员不需要关心如何将输入的数据进行分块、分配和调度，系统还将自动处理机群内节点失败以及节点间通信的管理等问题。

6-10简述云存储的基本概念。

答：云存储(Cloud Storage)是在云计算概念上延伸和发展出来的一个新的概念，是指通过集群应用、网格技术或分布式文件系统等功能，将网络中大量各种不同类型的存储设备通过应用软件集合起来协同工作，共同对外提供数据存储和业务访问功能的一个系统。

第7章答案

7-1 物联网作为一个开放复杂智能系统，给我们带来了新的挑战，我们需要如何应对？

答：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，即以开放复杂智能体统(Open Complex Intelligent System)特别是开放巨型智能系统(Open Giant Complex Intelligent System)为研究对象、以社会智能为研究重点的综合集合阶段。

7-2 信息在物联网中是运动和转化的，请抽象物联网中信息运动和转化过程模型，并释以说明。

答：世界无时无刻不在产生巨量的信息(本体论信息)，要想认识世界，必须将本体论信息转变为感知信息，这个过程，就是信息获取的过程，包括信息感知、信息识别等。获取到信息之后，需要进行信息传递，包括信息发送、传输、接收等环节。然后，对信息所进行变换和加工，即信息处理，加工得到知识。而后，进行决策制定，得到求解实际问题的策略。最后，执行相关的策略，产生行动，作用于外部环境。在物联网中，信息、知识、策略在这个回路中进行相互转换，整个过程构成一个完整的回路。

7-6 简述数据挖掘和知识发现在物联网中的重要作用。

答：随着物联网的广泛应用，加上使用先进的自动数据生成和采集工具，人们所拥有的数据量急剧增大。如果使用传统的数据分析工具，很难对数据进行深层次的处理。数据挖掘和知识发现正式为了解决传统分析方法的不足，并针对大规模数据的分析处理而出现的。数据挖掘从大量数据中提取出隐藏在数据之后的有用信息，在物联网中将会有重要的用武之地。

7-7 简述分布智能在物联网中的重要作用。

答：物联网是一个传感器密集、大规模并行的自治系统，它的传感器和效应器分布在物理世界的各个地方，各种不同用户的任务同时在网络上传送和加工处理，各种任务互相交互。环境保护监控系统、电网系统、大型化工厂控制系统、交通管制系统等物联网系统都可以利用分布智能来解决实际问题。

7-8 给出智能Agent与环境的交互模型。

答：智能Agent可以被认为是任何能够通过感应器感知它周围的环境，并能够通过效应器作用于其周围环境的实体。Agent与环境的交互模型如图所示。

感应器 环境 感知 作用 效应器

第8章答案

8-9 简述数字水印的基本原理。

答：数字水印(Digital Watermark)技术，是指在数字化的数据内容中嵌入不明显的记号。被嵌入的记号通常是不可见或不可察的，但是通过计算操作可以检测或者被提取。水印与源数据紧密结合并隐藏其中，成为源数据不可分离的一部分，并可以经历一些不破坏源数据使用价值或商用价值的操作而存活下来。

第9章答案

9-3 简述鲁棒控制的定义和原理，举出一个应用鲁棒控制的实例。

答：所谓―鲁棒性‖，是指控制系统在一定（结构，大小）的参数摄动下，维持某些性能的特性。根据对性能的不同定义，可分为稳定鲁棒性和性能鲁棒性。以闭环系统的鲁棒性作为目标设计得到的固定控制器称为鲁棒控制器。如何设计一个固定的控制器，使具有不确定性的对象满足控制品质，也就是鲁棒控制。

鲁棒控制的理论原理：鲁棒控制在设计控制器时尽量利用不确定性信息来设计一个控制器,使得不确定参数出现时仍能满足性能指标要求。

鲁棒控制的算法原理：鲁棒控制认为系统的不确定性可用模型集来描述,系统的模型并不唯一,可以是模型集里的任一元素,但在所设计的控制器下,都能使模型集里的元素满足要求。

9-4 简述模糊控制的定义和基本原理。

答：模糊逻辑控制(Fuzzy Logic Control)简称模糊控制(Fuzzy Control)，是以模糊集合论、模糊语言变量和模糊逻辑推理为基础的一种计算机数字控制技术。

模糊控制的理论原理：模糊控制在控制方法上应用模糊集理论、模糊语言变量及模糊逻辑推理的知识来模拟人的模糊思维方法,用计算机实现与操作者相同的控制。该理论以模糊集合、模糊语言变量和模糊逻辑为基础,用比较简单的数学形式直接将人的判断、思维过程表达出来,从而逐渐得到了广泛应用。

9-5 解释人工神经网络的理论原理和算法原理。

答：人工神经网络控制是20世纪80年代末期发展起来的自动控制领域的前沿学科之一。它是智能控制的一个新的分支，为解决复杂的非线性、不确定、不确知系统的控制问题开辟了新途径。

神经网络控制是（人工）神经网络理论与控制理论相结合的产物，是发展中的学科。它汇集了包括数学、生物学、神经生理学、脑科学、遗传学、人工智能、计算机科学、自动控制等学科的理论、技术、方法及研究成果。

人工神经网络的理论原理：人工神经网络控制就是利用神经网络这种工具从机理上对人脑进行简单结构模拟的新型控制和辨识方法。