软考高级-系统架构设计师 其他知识补充

系统配置与性能评价

性能指标

1.计算机
 对计算机评价的主要性能指标有：时钟频率（主频）；运算速度；运算精度；内存的存储容量；存储器的存取周期；数据处理速率PDR(processingdatarate）；吞吐率；各种响应时间；各种利用率；RASIS特性（即：可靠性Reliability、可用性Availability、可维护性Sericeability、完整性和安全性Integraity and Security)；平均故障响应时间；兼容性；可扩充性；性能价格比。
2、路由器
 对路由器评价的主要性能指标有：设备吞吐量、端口吞吐量、全双工线速转发能力、背靠背帧数、路由表能力、背板能力、丢包率、时延、时延抖动、VPN支持能力、内部时钟精度、队列管理机制、端口硬件队列数、分类业务带宽保证、RSVP、IPDiff Serv、CAR支持、冗余、热插拔组件、路由器冗余协议、网管、基于Web的管理、网管类型、带外网管支持、网管粒度、计费能力/协议、分组语音支持方式、协议支持、语音压缩能力、端口密度、信令支持。
3、交换机
 对交换机评价的主要性能指标有：交换机类型、配置、支持的网络类型、最大ATM端口数、最大SONET端口数、最大FDDI端口数、背板吞吐量、缓冲区大小、最大MAC地址表大小、最大电源数、支持协议和标准、路由信息协议RIP、RIP2、开放式最短路径优先第2版、边界网关协议BGP、无类域间路由CIDR、互联网成组管理协议IGMP、距离矢量多播路由协议DVMRP、开放式最短路径优先多播路由协议MOSPF、协议无关的多播协议PIM、资源预留协议RSVP、802.1p优先级标记，多队列、路由、支持第3层交换、支持多层（4到7层交换、支持多协议路由、支持路由缓存、可支持最大路由表数、VLAN、最大VLAN数量、网管、支持网管类型、支持端口镜像、QoS、支持基于策略的第2层交换、每端口最大优先级队列数、支持基于策略的第3层交换、支持基于策略的应用级QoS、支持最小/最大带宽分配、冗余、热交换组件（管理卡，交换结构，接口模块，电源，冷却系统、支持端口链路聚集协议、负载均衡。
4、网络
 评价网络的性能指标有：设备级性能指标；网络级性能指标；应用级性能指标；用户级性能指标；吞吐量。
5、操作系统
 评价操作系统的性能指标有：系统的可靠性、系统的吞吐率（量）、系统响应时间、系统资源利用率、可移植性。
6、数据库管理系统
 衡量数据库管理系统的主要性能指标包括数据库本身和管理系统两部分，有：数据库的大小、数据库中表的数量、单个表的大小、表中允许的记录（行）数量、单个记录（行）的大小、表上所允许的索引数量、数据库所允许的索引数量、最大并发事务处理能力、负载均衡能力、最大连接数等等。
7、WEB服务器
 评价Web服务器的主要性能指标有：最大并发连接数、响应延迟、吞吐量。

性能评价方法

性能评测的常用方法

（1）时钟频率。一般来讲，主频越高，速度越快。
（2）指令执行速度。计量单位KIPS、MIPS。
（3）等效指令速度法。统计各类指令在程序中所占比例，并进行折算，是一种固定比例法。
（4）数据处理速率(ProcessingDataRate，PDR)法。采用计算PDR值的方法来衡量机器性能，PDR值越大，机器性能越好。PDR与每条指令和每个操作数的平均位数以及每条指令的平均运算速度有关。

基准程序法(Benchmark)：把应用程序中用得最多、最频繁的那部分核心程序作为评价计算机性能的标准程序，称为基准测试程序（benchmark)。是目前被用户一致承认的测试性能的较好方法，有多种多样的基准程序，包括：
（1）整数测试程序。同一厂家的机器，采用相同的体系结构，用相同的基准程序测试，得到的MIPS值越大，一般说明机器速度越快。
（2）浮点测试程序。指标MFLOPS(理论峰值浮点速度）。
（3）SPEC基准程序(SPEC Benchmark)。重点面向处理器性能的基准程序集，将被测计算机的执行时间标准化，即将被测计算机的执行时间除以一个参考处理器的执行时间，
（4）TPC基准程序。用于评测计算机在事务处理、数据库处理、企业管理与决策支持系统等方面的性能。其中，TPC-C是在线事务处理(On-lineTransactionProcessing，OLTP)的基准程序，TPC-D是决策支持的基准程序。TPC-E作为大型企业信息服务的基准程序。
 大多数情况下，为测试新系统的性能，用户必须依靠评价程序来评价机器的性能。下面列出了4种评价程序，它们评测的准确程度依次递减：真实的程序、核心程序、小型基准程序、合成基准程序。

阿姆达尔解决方法

 阿姆达尔（AmdahI）定律主要用于系统性能改进的计算中。阿姆达尔定律是指计算机系统中对某一部件采用某种更快的执行方式所获得的系统性能改变程度，取决于这种方式被使用的频率，或所占总执行时间的比例。
 阿姆达尔定律定义了采用特定部件所取得的加速比。假定我们使用某种增强部件，计算机的性能就会得到提高，那么加速比就是下式所定义的比率：
$$加速比=不使用增强部件时完成整个任务的时间/使用增强部件时完成整个任务的时间$$
$$总加速比=原来执行的时间/新的执行时间=1/((1-增强比例)+增强比例/增强加速比)$$

信息系统基础知识

信息系统概述

 信息系统是由计算机硬件、网络和通信设备、计算机软件、信息资源、信息用户和规章制度组成的以处理信息流为目的的人机一体化系统。
 信息系统的5个基本功能：输入、存储、处理、输出和控制。
 信息系统的性质影响着系统开发者和系统用户的知识需求。“以计算机为基础”要求系统设计者必须具备计算机及其在信息处理中的应用知识。“人机交互”要求系统设计者还需要了解人作为系统组成部分的能力以及人作为信息使用者的各种行为。
 诺兰模型：信息系统进化的阶段模型。将计算机信息系统的发展道路划分为6个阶段：
1.初始阶段：计算机刚进入企业时只作为办公设备使用，应用非常少。一般仅用于财务部门。
2.传播阶段：企业对计算机有了一定了解，想利用计算机解决工作中的问题，比如进行更多的数据处理，给管理工作和业务带来便利。会大幅度增加软件投入，盲目投入产生问题，效率低。
3.控制阶段：从整体上控制计算机信息系统的发展，在客观上要求组织协调、解决数据共享问题。信息系统呈现单点、分散的特点，系统和资源利用率不高。是计算机管理变为数据管理的关键。
4.集成阶段：在控制的基础上，企业开始重新进行规划设计，建立基础数据库，并建成统一的信息管理系统。使人、财、物等资源信息能够在企业集成共享，更有效地利用现有的IT系统和资源。
5.数据管理阶段：企业高层意识到信息战略的重要，信息成为企业的重要资源，企业的信息化建设也真正进入到数据处理阶段。使用统一平台，各部门、各系统基本实现资源整合和信息共享。
6.成熟阶段：信息系统已经可以满足企业各个层次的需求 ，从简单的事务处理到支持高效管理的决策。企业真正把IT与管理过程结合起来，将组织内部、外部的资源充分整合和利用。

信息系统的分类（低级到高级）

1.业务（数据）处理系统(TPS/DPS)：随着企业业务需求的增长和技术条件的发展，人们逐步将计算机应用于企业局部业务（数据）的管理，如财会管理、销售管理、物资管理和生产管理等，即计算机应用发展到对企业的局部事务的管理。
2.管理信息系统（MIS）：由人和计算机等组成的，能进行管理信息的收集、传输、存储、加工、维护和使用的系统。形成了对企业全局性的、整体性的计算机应用。能提供企业各级领导从事管理需要的信息，但其收集信息的范围还更多地侧重于企业内部。
3.决策支持系统（DSS）：帮助决策者利用数据和模型去解决半结构化决策问题和非结构化决策问题的交互式系统。服务于高层决策的管理信息系统，按功能可分为专用DSS、DSS工具和DSS生成器。
4.专家系统（ES）：一个智能计算机程序系统，其内部含有某个领域具有专家水平的大量知识与经验，能够利用人类专家的知识和解决问题的方法来处理该领域的问题。
5.办公自动化系统（OAS）:人机结合的综合性的办公事务管理系统，或称办公事务处理系统。该系统将当代各种先进技术和设备应用于办公室的办公活动中，使办公活动实现科学化、自动化，以达到改善工作环境、最大限度地提高办公事务工作质量和工作效率。

目前企业主要使用的信息化系统主要有ERP系统（企业资源管理）WMS系统（仓储管理系统）、MES系统(也称之为SFC，即制造过程管理系统）和产品数据管理系统(PDM）。

• ERP系统：主要管理公司的各种资源，负责处理进销存、供应链、生产计划MPS、MRP计算、生产订单、管理会计，是财务数据的强力支撑。
• WMS系统：主要包括库房货位管理，主要有收发料，通过扫码进出库，对库存进行库位、先进先出与盘点；栈板出货管控、库龄管理等内容，主要是立体仓库或大批量仓库数据需求。
• MES系统：负责生产过程和生产过程中防呆、自动化设备集成，是各个客户审核的重点，是生产全流程管控，也有企业称之为SFC，其实大同小异，但是它是生产过程、生产工艺、生产设备、自动化生产直接的核心。
• PDM系统：管理研发阶段的物料、BOM、工程变更数据，负责产品数据为主。PDM系统是产品研发全过程管理，主要涉及协同研发等能力。

信息系统的生命周期（产生、开发、运行、消亡）

1.信息系统的产生阶段，也是信息系统的概念阶段或者是信息系统的需求分析阶段。这一阶段又分为两个过程，一是概念的产生过程，即根据企业经营管理的需要，提出建设信息系统的初步想法；二是需求分析过程，即对企业信息系统的需求进行深入地调研和分析，并形成需求分析报告。
2.信息系统的开发阶段：最重要、关键的阶段。包括总体规划、系统分析、系统设计、系统实施和系统验收这5个阶段。
（1）总体规划阶段。信息系统总体规划是系统开发的起始阶段，它的基础是需求分析。作用主要有：指明信息系统在企业经营战略中的作用和地位；指导信息系统的开发；优化配置和利用各种资源，包括内部资源和外部资源。总体规划产出包括信息系统的开发目标、信息系统的总体架构、信息系统的组织结构和管理流程、信息系统的实施计划、信息系统的技术规范等。
（2）系统分析阶段。目标是为系统设计阶段提供系统的逻辑模型。以企业的业务流程分析为基础，规划即将建设的信息系统的基本架构，它是企业的管理流程和信息流程的交汇点。内容主要包括组织结构及功能分析、业务流程分析、数据和数据流程分析、系统初步方案等。
（3）系统设计阶段。根据系统分析的结果，设计出信息系统的实施方案。主要内容包括系统架构设计、数据库设计、处理流程设计、功能模块设计、安全控制方案设计、系统组织和队伍设计、系统管理流程设计等。
（4）系统实施阶段。将设计阶段的结果在计算机和网络上具体实现，也就是将设计文本变成能在计算机上运行的软件系统。由于系统实施阶段是对以前的全部工作的检验，因此，系统实施阶段用户的参与特别重要。系统实施阶段以后，用户逐步变为系统的主导地位。
（5）系统验收阶段。信息系统实施阶段结束以后，系统就要进入试运行。通过试运行，系统性能的优劣以及是否做到了用户友好等问题都会暴露在用户面前，这时就进入了系统验收阶段。
3.信息系统的运行阶段：当信息系统通过验收，正式移交给用户以后，系统就进入了运行阶段。系统维护包括即排错性维护、适应性维护、完善性维护和预防性维护。
4.信息系统的消亡阶段：在信息系统建设的初期企业就应当注意系统的消亡条件和时机，以及由此而花费的成本。

 信息系统建设的原则：高层管理人员介入原则、用户参与开发原则、自顶向下规划原则、工程化原则、其他原则（创新性，整体性，发展性，经济性等）。

信息系统开发方法

1.结构化方法。结构是指系统内各个组成要素之间的相互联系、相互作用的框架。结构化方法是一种传统的信息系统开发方法，由结构化分析(SA)、结构化设计(SD）和结构化程序设计(SP）三部分有机组合而成，其精髓是自顶向下、逐步求精和模块化设计。

结构化方法的主要特点
（1）开发目标清晰化。结构化方法的系统开发遵循”用户第一”的原则。
（2）开发工作阶段化。每个阶段工作完成后，要根据阶段工作目标和要求进行审查，这使各阶段
工作有条不素地进行，便于项目管理与控制。
（3）开发文档规范化。结构化方法每个阶段工作完成后，要按照要求完成相应的文档，以保证各
个工作阶段的衔接与系统维护工作的遍历。
（4）设计方法结构化。在系统分析与设计时，从整体和全局考虑，自顶向下地分解；在系统实现
时，根据设计的要求，先编写各个具体的功能模块，然后自底向上逐步实现整个系统。

结构化方法的不足和局限
（1）开发周期长：按顺序经历各个阶段，直到实施阶段结束后，用户才能使用系统。
（2）难以适应需求变化：不适用于需求不明确或经常变更的项目。
（3）很少考虑数据结构；结构化方法是一种面向数据流的开发方法，很少考虑数据结构。
结构化方法一般利用图形表达用户需求，常用工具有数据流图、数据字典、结构化语言、判定表以及判定树等。

2.原型化方法。也称为快速原型法，或者简称为原型法。它是一种根据用户初步需求，利用系统开发工具，快速地建立一个系统模型展示给用户，在此基础上与用户交流，最终实现用户需求的信息系统快速开发的方法。
按是否实现功能分类：分为水平原型（行为原型，功能的导航）、垂直原型（结构化原型，实现了部分功能）。
按最终结果分类：分为抛弃式原型、演化式原型。
 原型法可以使系统开发的周期缩短、成本和风险降低、速度加快，获得较高的综合开发效益。
 原型法是以用户为中心来开发系统的，用户参与的程度大大提高，开发的系统符合用户的需求，因而增加了用户的满意度，提高了系统开发的成功率。
 由于用户参与了系统开发的全过程，对系统的功能和结构容易理解和接受，有利于系统的移交，有利于系统的运行与维护。

 原型法的不足之处：开发的环境要求高。管理水平要求高。
 由以上的分析可以看出，原型法的优点主要在于能更有效地确认用户需求。从直观上来看，原型法适用于那些需求不明确的系统开发。事实上，对于分析层面难度大、技术层面难度不大的系统，适合于原型法开发。
3.面向对象方法。面向对象（OO)方法认为，客观世界是由各种对象组成的，任何事物都是对象，每一个对象都有自己的运动规律和内部状态，都属于某个对象类，是该对象类的一个元素。复杂的对象可由相对简单的各种对象以某种方式而构成，不同对象的组合及相互作用就构成了系统。
 使用OO方法构造的系统具有更好的复用性，其关键在于建立一个全面、合理、统一的模型。
 00方法也划分阶段，但其中的系统分析、系统设计和系统实现三个阶段之间已经没有“缝隙”。也就是说，这三个阶段的界限变得不明确，某项工作既可以在前一个阶段完成，也可以在后一个阶段完成；前一个阶段工作做得不够细，在后一个阶段可以补充。
 面向对象方法可以普遍适用于各类信息系统的开发。
 面向对象方法的不足之处：必须依靠一定的面向对象技术支持，在大型项目的开发上具有一定的局限性，不能涉足系统分析以前的开发环节。
 当前，一些大型信息系统的开发，通常是将结构化方法和OO方法结合起来。首先，使用结构化方法进行自顶向下的整体划分，然后，自底向上地采用OO方法进行开发。因此，结构化方法和OO方法仍是两种在系统开发领域中相互依存的、不可替代的方法。
4.面向服务的方法。面向服务（Service-Oriented，SO）的方法:进一步将接口的定义与实现进行解耦，则催生了服务和面向服务(Service-Oriented，SO)的开发方法。
 从应用的角度来看，组织内部、组织之间各种应用系统的互相通信和互操作性直接影响着组织对信息的掌握程度和处理速度。如何使信息系统快速响应需求与环境变化，提高系统可复用性、信息资源共享和系统之间的互操作性，成为影响信息化建设效率的关键问题，而SO的思维方式恰好满足了这种需求。

信息综合技术

信息物理系统

 信息物理系统（CPS）是控制系统、嵌入式系统的扩展与延伸，其涉及的相关底层理论技术源于对嵌入式技术的应用与提升。
 CPS通过集成先进的感知、计算、通信、控制等信息技术和自动控制技术，构建了物理空间与信息空间中人、机、物、环境、信息等要素相互映射、适时交互、高效协同的复杂系统，实现系统内资源配置和运行的按需响应、快速迭代、动态优化。.
 CPS的本质就是构建一套信息空间与物理空间之间基于数据自动流动的状态感知、实时分析、科学决策、精准执行的闭环赋能体系，解决生产制造、应用服务过程中的复杂性和不确定性问题，提高资源配置效率，实现资源优化。
1.CPS 的体系架构
（1）单元级CPS。是具有不可分割性的CPS最小单元，是具备可感知、可计算、可交互、可延展、自决策功能的CPS最小单元，一个智能部件、一个工业机器人或一个智能机床都可能是一个CPS最小单元。
（2）系统级CPS。多个最小单元（单元级）通过工业网络（如工业现场总线、工业以太网等），实现更大范围、更宽领域的数据自动流动，实现了多个单元级CPS的互联、互通和互操作，进一步提高制造资源优化配置的广度、深度和精度。包含互联互通、即插即用、边缘网关、数据互操作、协同控制、监视与诊断等功能。其中互连互通、边缘网关和数据互操作主要实现单元级CPS的异构集成；即插即用主要在系统级CPS实现组件管理，包括组（单元级CPS）的识别，配置，更新和删除等功能：协同控制是指对多个单元级CPS的联动和协同控制等；监视与诊断主要是对单元级CPS的状态实时监控和诊断其是否具备应有的能力。
（3）SoS级。多个系统级CPS的有机组合构成SoS级CPS。例如，多个工序（系统的CPS）形成一个车间级的CPS或者形成整个工厂的CPS。主要实现数据的汇聚，从而对内进行资产的优化和对外形成运营优化服务。其主要功能包括：数据存储、数据融合、分布式计算、大数据分析、数据服务，并在数据服务的基础上形成了资产性能管理和运营优化服务。
2. CPS的技术体系
 CPS技术体系主要分为CPS总体技术、CPS支撑技术、CPS核心技术。
 CPS总体技术主要包括系统架构、异构系统集成、安全技术、试验验证技术等，是CPS的顶层设计技术;
 CPS支撑技术主要包括智能感知、嵌入式软件、数据库、人机交互、中间件、SDN（软件定义网络）、物联网、大数据等，是基于CPS应用的支撑；
 CPS核心技术主要包括虚实融合控制、智能装备、MBD、数字李生技术、现场总线、工业以太网、CAX\MES\ERP\PLM\CRM\SCM等，是CPS的基础技术。
 上述技术体系可以分为四大核心技术要素即 “一硬”（感知和自动控制）、，”一软”（工业软件）、“网”（工业网络）、”一平台”（工业云和智能服务平台）。其中感知和自动控制是CPS实现的硬件支撑；工业软件固化了CPS计算和数据流程的规则，是CPS的核心；工业网络是互联互通和数据传输的网络载体；工业云和智能服务平台是CPS数据汇聚和支撑上层解决方案的基础，对外提供资源管控和能力服务。

CPS的典型应用场景：
（1）智能设计。在产品及工艺设计、工厂设计过程中的大部分工作都可以在虚拟空间中进行仿真，并实现选代和改进。包括产品及工艺设计、生产线/工厂设计。
（2）智能生产。CPS可以打破生产过程的信息孤岛现象实现设备的互联互通，实现生产过程监控，合理管理和调度各种生产资源，优化生产计划，达到资源和制造协同，实现“制造”到“智造”的升级。包块设备管理、生产管理、柔性制造。
（3）智能服务。通过CPS按照需要形成本地与远程云服务相互协作、个体与群体、群体与系统的相互协同一体化工业云服务体系，能够更好地服务于生产，解决装备运行日益复杂、使用难度日益增大的困扰，实现智能装备的协同优化，支持企业用户经济性、安全性和高效性经营目标落地。包括健康管理、智能维护、远程征兆性诊断、协同优化、共享服务。
（4）智能应用。将设计者、生产者和使用者的单调角色转变为新价值创造的参与者，并通过新型价值链的创建反馈到产业链的转型，从根本上调动各个参与者的积极性，实现制造业转型。包括无人装备、产业链互动、价值链共赢。

CPS建设路径：CPS体系设计、单元级CPS建设、系统级CPS建设和SoS级CPS建设阶段。

人工智能

 人工智能（AI）是利用数字计算机或者数字计算机控制的机器模拟、延伸和扩展人的智能，感知环境、获取知识并使用知识获得最佳结果的理论、方法、技术及应用系统。
 人工智能的目标是了解智能的实质，并生产出一种新的能以人类智能相似的方式做出反应的智能机器。该领域的研究包括机器人、自然语言处理、计算机视觉和专家系统等。根据人工智能是否能真正实现推理、思考和解决问题，可以将人工智能分为弱人工智能和强人工智能。
人工智能关键技术
1.自然语言处理（NLP）。研究实现人与计算机之间用自然语言进行有效通信的各种理论和方法。主要包括机器翻译（从一种自然语言到另外种自然语言的翻译）、语义理解（利用计算机理解文本篇章内容，并回答相关问题）和问答系统（让计算机像人类一样用自然语言与人交流）等。
2.计算机视觉。是使用计算机模仿人类视觉系统的科学，让计算机拥有类似人类提取、处理、理解和分析图像以及图像序列的能力，将图像分析任务分解为便于管理的小块任务。
3.知识图谱。就是把所有不同种类的信息连接在一起而得到的一个关系网络，提供了从“关系”的角度去分析问题的能力。一般用于反欺诈、不一致性验证等问题。
4.人机交互（HCI）。主要研究人和计算机之间的信息交换。
5.虚拟现实或增强现实（VR/AR）。以计算机为核心的新型视听技术。结合相关科学技术，在一定范围内生成与真实环境在视觉、听觉等方面高度近似的数字化环境
6.机器学习（ML）。是以数据为基础，通过研究样本数据寻找规律，并根据所得规律对未来数据进行预测。目前，机器学习广泛应用于数据挖掘、计算机视觉、自然语言处理、生物特征识别等领域。

 按照学习模式的不同，机器学习可分为监督学习、无监督学习、半监督学习、强化学习。其中，监督学习需要提供标注的样本集，无监督学习不需要提供标注的样本集，半监督学习需要提供少量标注的样本，而强化学习要反馈机制。
 监督学习是利用己标记的有限训练数据集，通过某种学习策略/方法建立一个模型，从而实现对新数据/实例的标记（分类）/映射。在自然语言处理、信息检索、文本挖掘、于写体辨识、垃圾邮件侦测等领域获得了广泛应用。
 无监督学习是利用无标记的有限数据描述隐藏在未标记数据中的结构/规律。无监督学习不需要以人工标注数据作为训练样本，这样不仅便于压缩数据存储、减少计算量、提升算法速度，还可以避免正负样本偏移引起的分类错误问题。无监督学习主要用于经济预测、异常检测、数据挖掘、图像处理、模式识别等领域。
 半监督学习可以利用少量的标注样本和大量的未标识样本进行训练和分类，从而达到减少标注代价、提高学习能力的目的。半监督学习的算法首先试图对未标识数据进行建模，在此基础上再对标识的数据进行预测。例如，图论推理算法或者拉普拉斯支持向量机等。
 强化学习可以学习从环境状态到行为的映射，使得智能体选择的行为能够获得环境的最大奖赏，最终目标是使外部环境对学习系统在某种意义下的评价最佳。在机器人控制、无人驾驶、工业控制等领域获得成功应用。

 按照学习方法的不同，机器学习可分为传统机器学习和深度学习。区别在于，传统机器学习的领域特征需要手动完成，且需要大量领域专业知识；深度学习不需要人工特征提取，但需要大量的训练数据集以及强大的GPU服务器来提供算力。
 传统机器学习从一些观测（训练）样本出发，试图发现不能通过原理分析获得的规律，实现对未来数据行为或趋势的准确预测。在自然语言处理、语音识别、图像识别、信息检索等许多计算机领域获得了广泛应用。
 深度学习是一种基于多层神经网络并以海量数据作为输入规则的自学习方法，依靠提供给它的大量实际行为数据（训练数据集），进行参数和规则调整。深度学习更注重特征学习的重要性。
 机器学习的常见算法还包括迁移学习、主动学习和演化学习。
 迁移学习是指当在某些领域无法取得足够多的数据进行模型训练时，利用另一领域数据获得的关系进行的学习。主要在变量有限的小规模应用中使用，如基于传感器网络的定位、文字分类和图像分类等。
 主动学习通过一定的算法查询最有用的未标记样本，并交由专家进行标记，然后用查询到的样本训练分类模型来提高模型的精度。
 演化学习基于演化算法提供的优化工具设计机器学习算法，针对机器学习任务中存在大量的复杂优化问题，应用于分类、聚类、规则发现、特征选择等机器学习与数据挖掘问题中。算法通常维护一个解的集合，并通过启发式算子来从现有的解产生新解，并通过挑选更好的解进入下一次循环，不断提高解的质量。
人工智能目前典型应用：chatgpt,deepseek

边缘计算

 边缘计算将数据的处理、应用程序的运行甚至一些功能服务的实现，由网络中心下放到网络边缘的节点上。在网络边缘侧的智能网关上就近采集并且处理数据，不需要将大量未处理的原生数据上传到远处的大数据平台。
 采用边缘计算的方式，海量数据能够就近处理，大量的设备也能实现高效协同的工作，诸多问题迎刃而解。因此，边缘计算理论上可满足许多行业在敏捷性、实时性、数据优化、应用智能，以及安全与隐私保护等方面的关键需求。
 边缘计算的业务本质是云计算在数据中心之外汇聚节点的延伸和演进，主要包括云边缘、边缘云和云化网关三类落地形态；以 “边云协同”和“边缘智能”为核心能力发展方向；软件平台需要考虑导入云理念、云架构、云技术，提供端到端实时、协同式智能、可信赖、可动态重置等能力；硬件平台需要考虑异构计算能力。
（1）云边缘：是云服务在边缘侧的延伸，逻辑上仍是云服务，主要的能力提供依赖于云服务或需要与云服务紧密协同。
（2）边缘云：是在边缘侧构建中小规模云服务能力，边缘服务能力主要由边缘云提供。
（3）云化网关：以云化技术与能力重构原有嵌入式网关系统，云化网关在边缘侧提供协议/接口转换、边缘计算等能力，部署在云侧的控制器提供边缘节点的资源调度、应用管理与业务编排等能力。

边缘计算具有以下特点：
（1）联接性：联接性是边缘计算的基础。所联接物理对象的多样性及应用场景的多样性，需要边缘计算具备丰富的联接功能。
（2）数据第一入口：边缘计算作为物理世界到数字世界的桥梁，是数据的第一入口，拥有大量、实时、完整的数据，可基于数据全生命周期进行管理与价值创造，将更好的支撑预测性维护、资产效率与管理等创新应用。
（3）约束性：边缘计算产品需适配工业现场相对恶劣的工作条件与运行环境，如防电磁、防尘、防爆、抗振动、抗电流/电压波动等。在工业互联场景下，对边缘计算设备的功耗、成本、空间也有较高的要求。
（4）分布性：边缘计算实际部署天然具备分布式特征。这要求边缘计算支持分布式计算与存储、实现分布式资源的动态调度与统一管理、支撑分布式智能、具备分布式安全等能力。
 边云协同：边缘计算与云计算各有所长，云计算擅长全局性、非实时、长周期的大数据处理与分析，能够在长周期维护、业务决策支撑等领域发挥优势：边缘计算更适用局部性、实时、短周期数据的处理与分析，能更好地支撑本地业务的实时智能化决策与执行。
 边缘计算既靠近执行单元，更是云端所需高价值数据的采集和初步处理单元，可以更好地支撑云端应用：反之，云计算通过大数据分析优化输出的业务规则或模型可以下发到边缘侧，边缘计算基于新的业务规则或模型运行。
主要包括六种协同：
（1）资源协同：边缘节点提供计算、存储、网络、虚拟化等基础设施资源、具有本地资源调度管理能力，同时可与云端协同，接受并执行云端资源调度管理策略，包括边缘节点的设备管理、资源管理以及网络连接管理。
（2）数据协同：边缘节点主要负责现场/终端数据的采集，按照规则或数据模型对数据进行初步处理与分析，并将处理结果以及相关数据上传给云端；云端提供海量数据的存储、分析与价值挖掘。
（3）智能协同：边缘节点按照AI模型执行推理，实现分布式智能；云端开展AI的集中式模型训练，并将模型下发边缘节点。
（4）应用管理协同：边缘节点提供应用部署与运行环境，并对本节点多个应用的生命周期进行管理调度：云端主要提供应用开发、测试环境，以及应用的生命周期管理能力。
（5）业务管理协同：边缘节点提供模块化、微服务化的应用/数字孪生/网络等应用实例：云端主要提供按照客户需求实现应用/数字李生/网络等的业务编排能力。
（6）服务协同：边缘节点按照云端策略实现部分ECSaaS服务，通过ECSaaS与云端SaaS的协同实现面向客户的按需Saas服务；云端主要提供Saas服务在云端和边缘节点的服务分布策略，以及云端承担的Saas服务能力。
边缘计算的应用场合：智慧园区、安卓云与云游戏、视频监控、工业互联网、CloudVR。

数字孪生体

 数字孪生体技术是跨层级、跨尺度的现实世界和虚拟世界建立沟通的桥梁。
 数字孪生体是现有或将有的物理实体对象的数字模型，通过实测、仿真和数据分析来实时感知、诊断、预物理实体对象的状态，通过优化和指令来调控物理实体对象的行为，通过相关数字模型间的相互学习来进化自身，同时改进利益相关方在物理实体对象生命周期内的决策。
关键技术
1.建模。建模的目的是将我们对物理世界的理解进行简化和模型化。而数字孪生体的目的或本质是通过数字化和模型化，用信息换能量，以使少的能量消除各种物理实体、特别是复杂系统的不确定性。需求指标、生存期阶段和空间尺度构成了数字孪生体建模技术体系的三维空间。
2.仿真。如果说建模是模型化我们对物理世界或问题的理解，那么仿真就是验证和确认这种理解的正确性和有效性。所以，数字化模型的仿真技术是创建和运行数字孪生体、保证数字孪生体与对应物理实体实现有效闭环的核心技术。

仿真是将包含了确定性规律和完整机理的模型转化成软件的方式来模拟物理世界的一种技术。只要模型正确，并拥有了完整的输入信息和环境数据，就可以基本准确地反映物理世界的特性和参数。
3.其他技术。VR、AR以及MR等增强现实技术、数字线程、系统工程和MBSE、物联网、云计算、雾计算、边缘计算、大数据技术、机器学习和区块链技术。
 数字孪生体主要应用于制造、产业、城市和战场。

云计算

 云计算概念的内涵包含两个方面：平台和应用。平台即基础设施，其地位相当于PC上的操作系统，云计算应用程序需要构建在平台之上；云计算应用所需的计算与存储通常在“云端”完成，客户端需要通过互联网访问计算与存储能力。
云计算的服务方式
（1）软件即服务（SaaS）。在Saas的服务模式下，服务提供商将应用软件统一部署在云计算平台上，客户根据需要通过互联网向服务提供商订购应用软件服务，服务提供商根据客户所订购软件的数量、时间的长短等因素收费，并且通过标准浏览器向客户提供应用服务。
（2）平台即服务（PaaS）。在PaaS模式下，服务提供商将分布式开发环境与平台作为一种服务来提供。这是一种分布式平台服务，厂商提供开发环境、服务器平台、硬件资源等服务给客户，客户在服务提供商平台的基础上定制开发自己的应用程序，并通过其服务器和互联网传递给其他客户。
（3）基础设施即服务(IaaS）。在laas模式下，服务提供商将多台服务器组成的“云端”基础设施作为计量服务提供给客户。具体来说，服务提供商将内存、1/0设备、存储和计算能力等整合为一个虚拟的资源池，为客户提供所需要的存储资源、虚拟化服务器等服务。
 在灵活性方面，SaaS→PaaS→laas灵活性依次增强。
 在方便性方面，laas→PaaS→Saas方便性依次增强。
云计算的部署模式
（1）公有云。在公有云模式下，云基础设施是公开的，可以自由地分配给公众。企业、学术界与政府机构都可以拥有和管理公用云，并实现对公有云的操作。公有云能够以低廉的价格为最终用户提供有吸引力的服务，创造新的业务价值。
（2）社区云。在社区云模式下，云基础设施分配给一些社区组织所专有，这些组织共同关注任务、安全需求、政策等信息。云基础设施被社区内的一个或多个组织所拥有、管理及操作。“社区云”是“公有云”范畴内的一个组成部分。
（3）私有云。在私有云模式下，云基础服务设施分配给由多种用户组成的单个组织。它可以被这个组织或其他第三方组织所拥有、管理及操作。
（4）混合云。混合云是公有云、私有云和社区云的组合。由于安全和控制原因，并非所有的企业信息都能放置在公有云上，因此企业将会使用混合云模式。

大数据

 大数据是指其大小或复杂性无法通过现有常用的软件工具，以合理的成本并在可接受的时限内对其进行捕获、管理和处理的数据集。这些困难包括数据的收入、存储、搜索、共享、分析和可视化。
 大数据的特点：大规模、高速度、多样化、可变性、复杂性等。
 大数据分析的分析步骤，大致分为数据获取/记录、信息抽取/清洗/注记、数据集成/聚集/表现、数据分析/建模和数据解释5个主要阶段。
 大数据的应用领域：制造业、服务业、交通行业、医疗行业。