网络中心的分布计算--计算机科学与技术的新动向之一

今天，计算机的应用已发展到网络中心的分布运算时代。我们在1999年出版的<>书中第3章“面向对象信息系统的新进展” 就已经对此做了概述，并指出了值得注意的动向。几年来的发展证明这个预测是对的。现在，世界上还有多少计算机还没有上网呢？正因为如此，人们常说“网络就是计算机”！分布运算的趋势现在还在进一步的发展和完善之中。本文试就我们对国内外资料的了解以及个人心得，综合目前该领域值得重视和讨论的某些课题，作为提纲，抛砖引玉，供大家研讨。

一。网络中心 的分布运算的主要特征：

我们认为，所谓网络中心的分布运算，主要的特征有以下几点。

1。全部运算都在计算机网络上进行。目前主要体现为在 Internet 上的Web 运算。

2。基于组件。在目前流行的研制环境，如MS Visual Studio, Delphi 或Oracle Developer，都用到 DOM/DCOM ActiveX? 组件，或CORBA /JavaBeans? 和Enterprise JavaBeans? 组件。 可以说，组件的发展是网络中心的分布运算的基础

3。以集成为基础的体系结构。集成就是使不同质的分布应用能协调地运行在不同质的环境中。目前的网络中心的分布运算，就是调用分布在 internet 网上各种组件，组成分布式的应用，其各部分可以是在不同系统中、不同质的网络上和不同操作系统下运行的。这些分布式的应用还可能是用多种不同的程序设计语言编写的，他们可基于不同的工艺和技术、而且可能使用多种不同的存储设备和存储系统。

二。相关的热点课题。

显然，为了具体实现上述这样的全新运计算，必然会有一系列理论和技术问题需要解决。现在热点研究课题不少，下面就是其中两个；随后将陆续介绍其它问题。。

1. Internet 的理论基础问题。Internet 有没有基础理论？如果有，是什么理论？这是个很抽象的理论问题。近几个月，围绕这个课题，不少论文和专著已经出现，“一般网络理论”一词正在越来越多出现在各种文献中。讨论的要点主要有：

1) 大量 Web服务器、有机地构成的Internet 是网络中心的分布运系统，它显然是一个开放的、复杂的巨系统，而且它的元素(或个体)具有自主的学习和适应能力，因而整个系统显现出许多难以预测的涌现行为。这正是典型的复杂适应系统(CAS)。

2) 因此，人们试图运用系统科学和复杂性科学的新成果，为Internet 提供统一的理论基础。目前谈的比较多的有：浑沌、分形、涌现、自组织、非线性放大等概念和思想的运用，

3) Internet 和Web 可以被视为某种有机的生命体，有生有灭，能吸收、消化和产生信息，会感染病毒又能被医好，等等。从物理上来看，作为许多服务器的集合的Internet是由人编程来控制的。但实际并非仅仅如此，作为整体的Internet，常常会出现意想不到的行为。正象蚁群会表现出远远超出蚂蚁个体能力的行为和规则，现在的网格(grid) 运算也已经显出具有某些类似生物的智能行为，能半自动地启动网上的闲着的计算机，一齐来进行复杂的计算。正如SETI@home 项目所示。

4) 网络的某些复杂现象和行为用传统的分析方法往往解释不了，例如，涌现行为就很难用传统的分析方法来解释。而用中国传统整体观，或者现代系统科学的思路则可以得到许多启发。

2。语义(semantic) Web的概念。语义Web概念是由Web之父Tim Berners-Lee提出的。目前的Web 只是进行信息交换和企业交易的遍及全球的通信网络。使用现在的HTTP 等技术，计算机也只能记存和提供信息，而不能理解数据的内容和意义。针对这种情况，Tim Berners-Lee 提出了下一代Web——语义Web概念，来解决这种局限性。语义Web的概念要求计算机能够做到：不但可以存取和处理信息，而且可以萃取与解释数据的含义，萃取与解释不一定要全靠人来做。他所提出的语义Web是根据计算机可处理的语义以及使用这种语义的启发式，提供自动的信息存取为依据的。语义Web 应用可能包括，譬如增进的搜索系统，例如能可靠地区别high school photograph of Martin Luther King, Jr. (Martin Luther King, Jr. 的中学照片) 与 photograph of Martin Luther King Junior High School (Martin Luther King, Jr. 中学的照片) 之不同。再如系统交互操作的增进；例如，能解语义的CAD/CAM (计算机辅助设计与制造) 在设计时，就使它能了解某一设计的制造要求，将其直接连接到另配件与库存系统，然后后者就能自动地生成整个材料要求及其相关成本。

目前基于 HTML 的 Web 就象邮政系统一样，计算机管发送与接受 Web 页，但不知其内容为何。智能的语义Web 应用则要求计算机能彼此相互了解。一个真正的智能的语义Web 应用要能实在地了解诸如物价、产品、名词、地址、日期以及可用性等名词。计算机具有这些能力和标准，应能比较很有系统地在信息和过程交易中筛选。

1997年全世界共约有一千万Web用户。到2003年用户可能上亿。将来除了可用计算机上Web外，还可用汽车、冰箱、咖啡壶，甚至衣服等，来上Web。所以语义Web作用和发展前景是非同小可的。