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關(guān)鍵詞:云計(jì)算;特色;電信通信網(wǎng)絡(luò);應(yīng)用分析
中圖分類號:TP393 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號:1009-3044(2015)19-0020-02
當(dāng)前,科學(xué)技術(shù)的發(fā)展給人們的生活、學(xué)習(xí)以及工作帶來了翻天覆地的變化。新型的計(jì)算機(jī)云計(jì)算模式逐漸受到人們的青睞,在云計(jì)算模式下,人們獲取信息的方式不再是傳統(tǒng)的從計(jì)算機(jī)或者服務(wù)器上,而是從利用手機(jī)、或者平板電腦等移動(dòng)設(shè)備從網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行直接獲取。云計(jì)算的最大優(yōu)勢就是可以在極短的時(shí)間內(nèi),處理系統(tǒng)內(nèi)的數(shù)據(jù),并將其回傳,這樣的操作效率要高于傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)操作效率。云計(jì)算主要的工作原理是將信息分布在計(jì)算機(jī)上,運(yùn)用云計(jì)算的客戶可以直接運(yùn)用電腦設(shè)備將自身需要的資源進(jìn)行下載,并根據(jù)自身的需要訪問云計(jì)算的存儲(chǔ)系統(tǒng)。
1云計(jì)算的發(fā)展概況
當(dāng)前我國云計(jì)算的發(fā)展情況并不樂觀,而在西方等經(jīng)濟(jì)以及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展比較完善的國家,對云計(jì)算的研究已經(jīng)相當(dāng)成熟。國外一些諸如微軟、IBM的軟件公司都針對自身的特點(diǎn)鑒定了云計(jì)算的結(jié)構(gòu)和體系,也投入了大量的資金進(jìn)行云計(jì)算技術(shù)方面的研究。雖然每家公司、企業(yè)對云計(jì)算的架構(gòu)有一定的區(qū)別,但是總體上來說,這些架構(gòu)沒有太大差異,而在云計(jì)算的定義以及研究視角上卻存在著很大的區(qū)別。隨著時(shí)間的發(fā)展以及研究技術(shù)的進(jìn)步,對云計(jì)算的研究已經(jīng)取得了顯著的成果。但是在具體的應(yīng)用過程中,還存在著這樣那樣的問題,需要廣大同行解決,比如云環(huán)境下的安全問題以及虛擬機(jī)的功能融合問題等等。我國的云計(jì)算研究從07年開始進(jìn)行準(zhǔn)備的初級階段,這一階段主要進(jìn)行技術(shù)儲(chǔ)備以及云計(jì)算概念的推廣和普及,此后在2010年,隨著產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展,我國的云計(jì)算逐漸得到了客戶的認(rèn)可。預(yù)計(jì)在不久的將來,我國的云計(jì)算將逐漸趨向成熟,并成為國內(nèi)IT行業(yè)必不可少的一項(xiàng)基礎(chǔ)設(shè)施。
2云計(jì)算的特色
云計(jì)算是當(dāng)前最受客戶歡迎的一種資源新型的互相共享平臺(tái),在這個(gè)平臺(tái)上,通過遠(yuǎn)程的對接以及對計(jì)算機(jī)內(nèi)部資源進(jìn)行讀取和存儲(chǔ),將資源放置于網(wǎng)絡(luò)上。從分布資源的角度來說,云計(jì)算主要包括兩個(gè)方面,其一是云終端,其二為云。所謂的云終端主要根據(jù)相關(guān)的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)而成,這些互聯(lián)網(wǎng)相關(guān)的基礎(chǔ)設(shè)施主要包括手機(jī)、pc客戶端、服務(wù)器以及網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等等,這些電子設(shè)備只需要具有完善的操作系統(tǒng)和完善的應(yīng)用系統(tǒng),利用網(wǎng)絡(luò)就可以直接與云終端連接,將云終端中的資源下載到自身的移動(dòng)設(shè)備中。云是互聯(lián)網(wǎng)對于各類服務(wù)器的統(tǒng)稱。云的系統(tǒng)也包含兩個(gè)方面,一是并行式的系統(tǒng),二是分布式的系統(tǒng)。這兩個(gè)系統(tǒng)的構(gòu)成方式均是虛擬計(jì)算機(jī),并且作為一個(gè)或多個(gè)計(jì)算資源而存在。云計(jì)算可以在滿足用戶基本需求的情況下,對計(jì)算機(jī)內(nèi)的資源進(jìn)行調(diào)整,更好地為用戶服務(wù)。在服務(wù)的過程中,用戶并不需要對計(jì)算機(jī)內(nèi)的虛擬資源進(jìn)行細(xì)致的了解。將云計(jì)算與傳統(tǒng)的單機(jī)或者網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用模式相比,云計(jì)算的特點(diǎn)主要包括以下幾個(gè)方面:
1)虛擬化技術(shù)。使用云計(jì)算的應(yīng)有軟件均可以借助云計(jì)算平臺(tái)對自己的軟件進(jìn)行專業(yè)化的管理。換言之,虛擬化的云計(jì)算平臺(tái)也可以實(shí)現(xiàn)備份、拓展以及遷移等多樣化的管理,這種管理與實(shí)質(zhì)性的物理平臺(tái)管理沒有任何關(guān)系。
2)安全、可靠。云計(jì)算具有很高的安全性能,為了保證虛擬平臺(tái)內(nèi)的數(shù)據(jù)能夠被用戶及時(shí)獲取,云計(jì)算技術(shù)連接了多個(gè)服務(wù)器,當(dāng)單個(gè)的服務(wù)器崩潰,無法為用戶提供服務(wù)時(shí),用戶仍然可以通過其他的服務(wù)器獲取資源。此外云計(jì)算還具有很高的性價(jià)比,因?yàn)樵朴?jì)算主要有一系列的PC端口構(gòu)成,其本身對物力資源的要求很低。所以云計(jì)算的可靠性和性價(jià)比要高于傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)。
3)動(dòng)態(tài)擴(kuò)展及其靈活性特點(diǎn)。云計(jì)算具有動(dòng)態(tài)擴(kuò)展的功能,可以隨時(shí)對項(xiàng)目進(jìn)行必要的擴(kuò)展,準(zhǔn)確地完成自身目的。為了提高云計(jì)算的計(jì)算機(jī)能力,其還可以在原有服務(wù)器基礎(chǔ)上添加服務(wù)器,實(shí)現(xiàn)自身的動(dòng)態(tài)擴(kuò)展。此外云計(jì)算的靈活性,它的靈活性主要表現(xiàn)在云計(jì)算可以將廠商的軟件、硬件予以虛擬化,并將虛擬化的成果放置在網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行存儲(chǔ),實(shí)現(xiàn)各個(gè)廠商之間的虛擬數(shù)據(jù)信息的同步和兼容,達(dá)到配置間的高效運(yùn)轉(zhuǎn)。
3云計(jì)算在電信通信網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用
3.1計(jì)算通信網(wǎng)絡(luò)關(guān)系中的好友推薦
在利用云計(jì)算計(jì)算電信網(wǎng)絡(luò)通信中的好友推薦時(shí),其主要的依據(jù)是兩位用戶之間的相似程度以及熟悉的程度。對于該方面的計(jì)算在電信網(wǎng)絡(luò)通信中具有非常好的應(yīng)有前景。在云計(jì)算進(jìn)行好友推薦的計(jì)算過程中,熟悉程度是絕對量,主要通過對二度好友的熟悉程度以及貢獻(xiàn)程度進(jìn)行,其次利用熟悉程度對好友的屬性進(jìn)行計(jì)算,從而得到精確的結(jié)果。云計(jì)算的這種好友計(jì)算方法,建立在電信數(shù)據(jù)本身特點(diǎn)的基礎(chǔ)上,提取數(shù)據(jù)中的交流頻率以及交流時(shí)長等數(shù)據(jù)信息,對二度好友的愛好、熟悉程度以及相似程度進(jìn)行計(jì)算與分析。結(jié)合這些數(shù)據(jù)得到用戶間的推薦程度,最后把相似程度較高的好友推薦給用戶。云計(jì)算計(jì)算電信網(wǎng)絡(luò)關(guān)系中的好友推薦指數(shù)時(shí),主要的流程為以下幾個(gè)方面:第一計(jì)算一度好友之間的相似程度,根據(jù)兩者之間的熟悉程度,得出二度好友的關(guān)系。然后在對二度好友的相似度進(jìn)行客觀的計(jì)算,并在計(jì)算一度好友的偏好以及環(huán)境的基礎(chǔ)上,對用戶自身的偏好、環(huán)境以及二度好友的愛好、環(huán)境進(jìn)行計(jì)算,得出總的計(jì)算結(jié)果,從而為電信用戶提供好友推薦服務(wù)。
3.2預(yù)測客戶的價(jià)值
在電信通信網(wǎng)絡(luò)的關(guān)系中,還可以利用云計(jì)算預(yù)測客戶的價(jià)值。這是一項(xiàng)計(jì)算量比較大的工程,其具體以圖1客戶價(jià)值預(yù)測流程主要為:1.從客戶的信息記錄以及其童話記錄的文件中,選擇若干字段進(jìn)行合并;2.對抽取的字段信息進(jìn)行分析,并解析客戶所在區(qū)域內(nèi)信息,刪除解析數(shù)據(jù)中不符合要求的數(shù)據(jù);3.依據(jù)通話的時(shí)間長度進(jìn)行排序,根據(jù)排序結(jié)果,找出其1/n,2/n直到(n-1)/5的分位點(diǎn),根據(jù)該分位點(diǎn)和通話時(shí)長將記錄進(jìn)行分類,用lable進(jìn)行必要的標(biāo)注;4.根據(jù)類別,將這些記錄單獨(dú)裝在文件中;5.用bayesian進(jìn)行模型訓(xùn)練;6.將bayes-ian將模型結(jié)果與測試集進(jìn)行對比,利用這種方法可以降低預(yù)測誤差,深入挖掘客戶的潛在價(jià)值。
3.3電信社團(tuán)特征結(jié)構(gòu)化存儲(chǔ)
從圖2所示是電信社團(tuán)特征結(jié)構(gòu)化存儲(chǔ)流程,下面筆者將對其進(jìn)行一一地分析。
1)社團(tuán)結(jié)構(gòu)單屬性統(tǒng)計(jì)
對電信社團(tuán)特征的結(jié)構(gòu)屬性的存儲(chǔ)以及規(guī)格化提起,需要采用分散研究的思想。抽取存儲(chǔ)流程中的單個(gè)特征進(jìn)行分析。所謂的單個(gè)屬性主要包括社團(tuán)外部度、最短路徑以及子社團(tuán)數(shù)目等等。社團(tuán)結(jié)構(gòu)的單個(gè)屬性統(tǒng)計(jì)出來的結(jié)果對應(yīng)著每一個(gè)序列,序列的位置又對應(yīng)著統(tǒng)計(jì)特性,而該編號的一個(gè)數(shù)字是序列的值對應(yīng)的統(tǒng)計(jì)特性。舉例來說,比如統(tǒng)計(jì)社團(tuán)內(nèi)部屬性中的節(jié)點(diǎn)特性,序列的位置編號為I,這個(gè)“I”便表示該節(jié)點(diǎn)的個(gè)數(shù),序列位置編號I中的數(shù)字M,就表示在該節(jié)點(diǎn)中為I的點(diǎn)中一共有M個(gè)。
2)統(tǒng)計(jì)特性歸一化uniform
因?yàn)樯鐖F(tuán)的大小相異,因此也就導(dǎo)致單屬性統(tǒng)計(jì)的過程中造成相似的社團(tuán)內(nèi)部結(jié)構(gòu)、不同的社團(tuán)在相同屬性數(shù)值上存在差異。比如說兩個(gè)大小不同的社團(tuán)內(nèi)部數(shù)分布情況,第一行表示社團(tuán)共有十五個(gè)節(jié)點(diǎn),有八個(gè)度為一的節(jié)點(diǎn),四個(gè)度為二的節(jié)點(diǎn),兩個(gè)度為三的節(jié)點(diǎn),一個(gè)度為四的節(jié)點(diǎn);第一行表示另外一個(gè)社團(tuán)的十五個(gè)節(jié)點(diǎn),八十個(gè)度為一的節(jié)點(diǎn),四十個(gè)度為二的節(jié)點(diǎn),二十個(gè)度為三的節(jié)點(diǎn),十個(gè)度為四的節(jié)點(diǎn)。那么從數(shù)量上來看,第一個(gè)社團(tuán)的節(jié)點(diǎn)比為8:4:2:1,第二個(gè)社團(tuán)節(jié)點(diǎn)比為80:40:20:10,化簡之后也是8:4:2:1,也是說兩者的比例分布是相同的,只是數(shù)量不同而已。如果直接相比兩個(gè)社團(tuán)間的絕度數(shù)量,它就具有很大的差異。因此我們有必要將其進(jìn)行簡化,予以統(tǒng)一化。
3)制定統(tǒng)計(jì)特性概率化分塊規(guī)則
制定統(tǒng)特性的概率化分塊原則,這里的原則其實(shí)是一個(gè)序列而已,該序列中的個(gè)數(shù)是矩陣列數(shù),矩陣列數(shù)中的每一個(gè)原色都是按照百分比計(jì)算的,并且所有的元素百分之加起來為1。還有一種簡單的分塊方法,就是利用間隔統(tǒng)計(jì),進(jìn)行分塊。換言之,在屬性的矩陣中用四列存儲(chǔ)社團(tuán)的結(jié)構(gòu)特性,運(yùn)用等間隔統(tǒng)計(jì)的原則,將每塊元素對應(yīng)的百分之都為25,其序列狀應(yīng)該如同25%,25%,25%,25%。因此在制定規(guī)則的時(shí)候應(yīng)該兼顧該社團(tuán)網(wǎng)絡(luò)特點(diǎn)。
4)統(tǒng)計(jì)特性的一致化
根據(jù)前面所述的原則,盡可能地確定統(tǒng)計(jì)特性的一枝花,盡可能低確定每塊中應(yīng)該有多少原色。具體的舉例來說,其中牽涉到的統(tǒng)計(jì)特性概率分塊原則與上述相同,分別為25%,25%,25%,25%,社團(tuán)結(jié)構(gòu)單個(gè)屬性統(tǒng)計(jì)中的位置編號的最大值為十一,因此對應(yīng)的統(tǒng)計(jì)特性正整數(shù)化的分塊原則就是三三三二。在這里值得注意的是,P的數(shù)值不是隨意的,其大小不是主觀而定的,最大只是所有單屬性統(tǒng)計(jì)特性系列最大值中的一個(gè)最小值。
關(guān)鍵詞:云計(jì)算 醫(yī)療器械 醫(yī)療產(chǎn)品 產(chǎn)品設(shè)計(jì) 醫(yī)療信息
引言
在二零零九年啟動(dòng)的新醫(yī)療體制改革中明確指出醫(yī)療信息化為新醫(yī)改成功的支柱產(chǎn)業(yè)。患者檔案信息、醫(yī)療衛(wèi)生機(jī)構(gòu)的醫(yī)療數(shù)據(jù)信息都是其主要內(nèi)容,而這一系列醫(yī)療數(shù)據(jù)信息化的實(shí)現(xiàn)需要硬件和軟件、技術(shù)和非技術(shù)等條件的滿足。在硬件上,物質(zhì)載體的醫(yī)療器械產(chǎn)品在很大程度上影響著醫(yī)療信息系統(tǒng)的健康發(fā)展,是信息化發(fā)展的關(guān)鍵因素;在技術(shù)上,作為一種全新的、動(dòng)態(tài)的、共享的信息資源體系云計(jì)算服務(wù)模式是信息化的新方向。
一 云計(jì)算概述
1.1云計(jì)算的概念
從技術(shù)上來看,云計(jì)算是虛擬化和網(wǎng)格計(jì)算等的延伸,但更為重要的是云計(jì)算理念本質(zhì)上帶來的是服務(wù)模式的轉(zhuǎn)變,云計(jì)算使得計(jì)算資源成為一種專業(yè)服務(wù),并通過信息化的方式提供出來。云計(jì)算作為一種動(dòng)態(tài)、共享的計(jì)算及資源存儲(chǔ)模式,其正從最初的概念和理念探究階段逐步走向?qū)嵺`應(yīng)用階段。在谷歌、亞馬遜的信息化平臺(tái)應(yīng)用中,其優(yōu)勢已經(jīng)非常明顯。它是一種全新的體系,是一種新型服務(wù)方式,是一種嶄新的運(yùn)行模式,是信息資源最優(yōu)化整合的平臺(tái)體系。
1.2云計(jì)算的特點(diǎn)
(1)網(wǎng)絡(luò)化。強(qiáng)大的云計(jì)算服務(wù)系統(tǒng)通過計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)把產(chǎn)品信息有效優(yōu)化整合,借助虛擬化、基礎(chǔ)設(shè)施、平臺(tái)、軟件等服務(wù)終端把信息分享給目標(biāo)用戶,這一過程始終以網(wǎng)絡(luò)化服務(wù)方式媒介展開進(jìn)行。
(2)共享化。在云計(jì)算的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用模式中,數(shù)據(jù)只有一份,所有電子設(shè)備只需要連接互聯(lián)網(wǎng),就可以同時(shí)訪問和使用同一份數(shù)據(jù)。通過這樣一種產(chǎn)品信息資源共享化的方式,眾多用戶分享資源,并且避免單一用戶承擔(dān)較高的費(fèi)用或者有限的資源無法被充分利用。
(3)用戶化。云計(jì)算的出現(xiàn),是基于對用戶及產(chǎn)品需求分析而得出的。在云計(jì)算服務(wù)模式中,個(gè)人用戶及企業(yè)用戶都可以在任何時(shí)間、地點(diǎn)以安全、便捷的途徑獲取相關(guān)的信息及產(chǎn)品,該信息化服務(wù)方式始終以產(chǎn)品用戶為中心,帶給人高效、便捷的各種服務(wù)。
(4)安全化。云計(jì)算模式中,數(shù)據(jù)信息的整合集中存儲(chǔ),給產(chǎn)品信息提供了良好的安全管理,大大提高了產(chǎn)品信息的安全性。基于云計(jì)算模式的數(shù)據(jù)中心服務(wù)端,數(shù)據(jù)管理者對大量數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算、整合,統(tǒng)一分配資源,統(tǒng)一管理等,并進(jìn)行相對應(yīng)的實(shí)時(shí)安全監(jiān)測,以此最大化的保障產(chǎn)品的數(shù)據(jù)信息安全。
二 醫(yī)療器械產(chǎn)品的市場現(xiàn)狀及產(chǎn)品特性分析
2.1市場現(xiàn)狀
目前,國內(nèi)市場上的大多數(shù)醫(yī)療器械產(chǎn)品形態(tài)語言比較單一,色彩陳舊,給人一種冰冷、沒有生命力的感受。形態(tài)上,可以概括為幾何造型和曲面造型,曲面形態(tài)的醫(yī)療器械,造型柔和、簡約,比幾何形態(tài)更具親和力,拉近了產(chǎn)品和用戶的心理距離,近年曲面流線造型語言的較為盛行;色彩上,由于企業(yè)打破傳統(tǒng)、創(chuàng)新意識(shí)的加強(qiáng),很多產(chǎn)品一改往常的無彩色或者單一藍(lán)色構(gòu)成的有彩色產(chǎn)品,進(jìn)行各大色系的重構(gòu)創(chuàng)新組合,以期賦予產(chǎn)品別樣的生命力;功能上,醫(yī)療器械產(chǎn)品的功能性較強(qiáng),具有很強(qiáng)的專用性,同時(shí)也相對較為單一;材料上,考慮到醫(yī)療產(chǎn)品的特殊性,市面上較多的采用無毒、可塑性強(qiáng)的ABS樹脂材料,具有親切感的橡膠材料也被應(yīng)用到醫(yī)療器械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)中。
2.2產(chǎn)品特性分析
(1)安全性
安全性是任何產(chǎn)品本身所具有的首要屬性。醫(yī)療器械作為救治患者的設(shè)備,其本身的安全性能是患者接受該設(shè)備的第一要素,醫(yī)療器械的安全性在設(shè)計(jì)中顯得至關(guān)重要。為此,產(chǎn)品本身的安全性應(yīng)該滿足:首先,不能對臨床患者的身心健康和安全構(gòu)成威脅;其次,不能影響醫(yī)生的安全及健康;最后,不能對使用環(huán)境造成不良的安全隱患。
(2)集成性
隨著數(shù)字化醫(yī)院系統(tǒng)和信息技術(shù)的發(fā)展,患者臨床信息可加載至醫(yī)療產(chǎn)品中,實(shí)現(xiàn)軟硬件結(jié)合的多功能集成效用。由于醫(yī)療多學(xué)科及醫(yī)療信息系統(tǒng)特性,其生物學(xué)、藥理學(xué)等均可呈現(xiàn)在醫(yī)療集成管理平臺(tái)中,這樣的多功能集成醫(yī)療器械設(shè)計(jì),能在一定程度上改善檢查、診斷手段,加強(qiáng)醫(yī)療結(jié)果數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確度,減少醫(yī)療醫(yī)療事故的失誤率。
(3)可用性
醫(yī)療器械產(chǎn)品的易用性、可用性一直是業(yè)界關(guān)注的重點(diǎn)。醫(yī)療器械都是在相對壓抑的環(huán)境中使用,這種壓力來自于患者的病痛、家屬的期待和治療操作環(huán)境氛圍,因此,這就要求醫(yī)療器械要具有操作便捷,具有人I生化關(guān)懷的可用性特征。
(4)專用性
由于醫(yī)療學(xué)科本身的特殊性,醫(yī)療器械產(chǎn)品的功能往往也具有很強(qiáng)的針對性,大多是一種產(chǎn)品治療一種病癥,具有較強(qiáng)的療效效果,為此,產(chǎn)品使用者也有一定的局限性。因此,可以說,醫(yī)療器械的專用性特征在一定程度上造成了資源的浪費(fèi)。
三 基手云計(jì)算的醫(yī)療器械產(chǎn)品系統(tǒng)構(gòu)建
3.1云計(jì)算醫(yī)療器械產(chǎn)品的考慮因素
柳冠中提出的設(shè)計(jì)事理學(xué)方法論明確指出設(shè)計(jì)活動(dòng)應(yīng)該把“事”作為設(shè)計(jì)思考和研究的起點(diǎn),從日常中發(fā)現(xiàn)問題,分析、歸納、總結(jié)事物的內(nèi)在本質(zhì),從而以系統(tǒng)化思維方式提出系統(tǒng)的解決方案。醫(yī)療器械產(chǎn)品是充滿人文關(guān)懷,與人密切相關(guān)的“事”的關(guān)系網(wǎng)集合體,它是人類情感價(jià)值的體現(xiàn),包含著強(qiáng)大的功能性、藝術(shù)性、經(jīng)濟(jì)性和文化性。
醫(yī)療器械產(chǎn)品的用戶和環(huán)境都不是單一的,而是多維度、多場合的。用戶的需求特性是一個(gè)動(dòng)態(tài)變化的因素,會(huì)隨著時(shí)間、技術(shù)、市場細(xì)分等情況發(fā)生改變。醫(yī)療機(jī)構(gòu)中的管理者進(jìn)行購置醫(yī)療產(chǎn)品服務(wù),醫(yī)生及護(hù)士進(jìn)行操作,患者接受治療服務(wù),現(xiàn)代醫(yī)療中,家庭醫(yī)療產(chǎn)品的購置者、操作者和使用者均為家庭成員,使用環(huán)境主要為醫(yī)院及家庭中。因此,云計(jì)算醫(yī)療產(chǎn)品系統(tǒng)的構(gòu)建應(yīng)該把產(chǎn)品、操作者、使用者、使用環(huán)境等各個(gè)要素進(jìn)行剖析,把它們植入“事”與“物”的系統(tǒng)中進(jìn)行研究,才能保證產(chǎn)品系統(tǒng)最優(yōu)化解決方案的實(shí)現(xiàn),以確保創(chuàng)造更加健康的生存方式。元素之間的科學(xué)合理設(shè)定完成了子系統(tǒng)的和諧穩(wěn)定并形成了天人合一的母系統(tǒng),達(dá)到和諧與可持續(xù)發(fā)展。
首先,人與產(chǎn)品之間的關(guān)系。治療行為的主導(dǎo)者是醫(yī)生和護(hù)士,為此,使用者的生理和心里尺度對于醫(yī)療產(chǎn)品十分重要,是設(shè)計(jì)時(shí)的重要參考。由于醫(yī)療過程的持續(xù)性,治療過程中的有效便捷識(shí)別、操作產(chǎn)品至關(guān)重要,因而操作者的認(rèn)知、心理等要素也是保證產(chǎn)品功能性實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵。醫(yī)療行為的直接作用者是廣大患者,產(chǎn)品系統(tǒng)構(gòu)建除了滿足及物理尺度之外更應(yīng)該重視患者的心理感受,因?yàn)樵谥委熯^程中,患者通常表現(xiàn)為緊張、恐懼、害怕等,只有兼顧患者內(nèi)在的情感才能構(gòu)建和諧的醫(yī)療產(chǎn)品,增加患者及家屬的信心,保證治療過程的高效完成及治療效果的良好實(shí)現(xiàn)。
其次,產(chǎn)品與環(huán)境之間的關(guān)系。醫(yī)療器械的主要環(huán)境包括醫(yī)療機(jī)構(gòu)場所和家庭以及產(chǎn)品運(yùn)輸相關(guān)場景。由于醫(yī)療產(chǎn)品的安全、清潔、專用等特殊性,要求在設(shè)計(jì)中過程中著重考慮環(huán)境系統(tǒng)因素,比如,環(huán)境中的物理尺寸、氣溫、濕度、運(yùn)輸距離及運(yùn)輸過程中可能突發(fā)的情況等。
最后,產(chǎn)品環(huán)境與環(huán)境之間的關(guān)系。基于云計(jì)算系統(tǒng)的醫(yī)療產(chǎn)品設(shè)計(jì)不僅僅要考慮實(shí)體中的人機(jī)關(guān)系,在虛體服務(wù)中的情感考量也是關(guān)鍵。由于云計(jì)算本身的特點(diǎn),要求醫(yī)療器械產(chǎn)品設(shè)計(jì)要滿足云端服務(wù)信息的快速轉(zhuǎn)換、實(shí)現(xiàn),實(shí)現(xiàn)醫(yī)療信息的安全性,信息利用的及時(shí)性等,從而才能最終體現(xiàn)醫(yī)療產(chǎn)品的人性化關(guān)懷,為人類創(chuàng)造新的、健康、合理的生活方式。正如張道一先生所說,工業(yè)設(shè)計(jì)的本質(zhì)在于為全人類服務(wù),使人類的生活更美好,提高人們的生活質(zhì)量,開拓和創(chuàng)造未來。
3.2基于云計(jì)算的醫(yī)療器械產(chǎn)品特性分析
(1)醫(yī)療信息安全性高
云計(jì)算的醫(yī)療產(chǎn)品通過云服務(wù)器的導(dǎo)入,可快速將各種醫(yī)療數(shù)據(jù)備份保存,以便另外服務(wù)端提供使用,大大提高了醫(yī)療數(shù)據(jù)的安全性。
(2)醫(yī)療信息“全球化”
設(shè)計(jì)資源的組織可能有多種選擇,而合理的、平衡態(tài)的組合關(guān)系,最符合目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。由于個(gè)人的喜好和醫(yī)療服務(wù)的專業(yè)程度等原因,患者時(shí)常更換治療機(jī)構(gòu),個(gè)人醫(yī)療檔案的不全面給后續(xù)治療帶來不便,同時(shí)各大醫(yī)療機(jī)構(gòu)之間及時(shí)分享相關(guān)的醫(yī)療資源、資訊的需求大大提高,通過云計(jì)算系統(tǒng)醫(yī)療產(chǎn)品的介入,可以大大改善以上不足,患者到任何一家醫(yī)院即可查看完整全面的個(gè)人醫(yī)療健康檔案,醫(yī)院之間也可以共同構(gòu)建醫(yī)療資源的共享平臺(tái),實(shí)現(xiàn)醫(yī)療信息的“全球化”。
(3)信息采集成本低
通過云計(jì)算系統(tǒng),可以實(shí)現(xiàn)醫(yī)療醫(yī)療數(shù)據(jù)的集成管理,通過物質(zhì)載體醫(yī)療產(chǎn)品終端的傳輸,可以實(shí)現(xiàn)醫(yī)療信息的集成可視化,同時(shí),各大醫(yī)療機(jī)構(gòu)可快速的獲取云數(shù)據(jù)中心服務(wù)端提供的各種服務(wù),縮短了醫(yī)院獲取信息的時(shí)間,減少了大量的人力、物力,同時(shí)信息來源更為多元化、全面、真實(shí)、可靠,這在一定程度上大大降低了醫(yī)療機(jī)構(gòu)的信息采集成本。
3.3基于云計(jì)算的醫(yī)療器械產(chǎn)品體系構(gòu)建
器物設(shè)計(jì)最核心的部分當(dāng)是尋找到達(dá)到預(yù)期目標(biāo)的有效途徑。圖1為基于云計(jì)算的醫(yī)療器械產(chǎn)品系統(tǒng)的基本架構(gòu),是以人性化醫(yī)療產(chǎn)品設(shè)計(jì)為基本,以云計(jì)算服務(wù)為中心,根據(jù)醫(yī)療產(chǎn)品相關(guān)用戶的特征及需求分析,對醫(yī)療設(shè)備形態(tài)、色彩和功能等進(jìn)行人性化系統(tǒng)設(shè)計(jì),綜合醫(yī)療數(shù)據(jù)信息中心、遠(yuǎn)程及社區(qū)醫(yī)療集成、數(shù)據(jù)移動(dòng)傳輸端、可視化集成醫(yī)療終端等構(gòu)成,通過云系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)醫(yī)療數(shù)據(jù)信息的人性化、智能化、安全化、共享化服務(wù),最終創(chuàng)建一種合理、健康的醫(yī)療衛(wèi)生服務(wù)。
基于云計(jì)算醫(yī)療產(chǎn)品體系是一個(gè)龐大的系統(tǒng),需要各個(gè)子系統(tǒng)產(chǎn)品終端的相互融合,但所有這些都需緊密結(jié)合云計(jì)算服務(wù)終端才得以實(shí)現(xiàn)。首先,通過人性化設(shè)計(jì)的醫(yī)療設(shè)備、儀器這一終端物質(zhì)載體對醫(yī)療數(shù)據(jù)信息進(jìn)行采集融合,構(gòu)建綜合醫(yī)療數(shù)據(jù)信息庫,這其中包括個(gè)人電子健康檔案、臨床監(jiān)護(hù)數(shù)據(jù)及醫(yī)療管理等信息的集成構(gòu)建,然后通過周圍神經(jīng)系統(tǒng)亦即是數(shù)據(jù)的中間處理和傳輸,數(shù)據(jù)的移動(dòng)傳輸可通過USB、藍(lán)牙、無線技術(shù)等方式,最后患者個(gè)人、醫(yī)生、遠(yuǎn)程社區(qū)可通過可視化集成醫(yī)療終端進(jìn)行數(shù)據(jù)的管理,查閱,以便作出合理的醫(yī)療健康解決方案。
3.4基于云計(jì)算的醫(yī)療器械產(chǎn)品設(shè)計(jì)的SWOT分析
SWOT分析方法是由舊金山大學(xué)管理學(xué)教授所提出,分別代表優(yōu)勢、劣勢、機(jī)遇和威脅。它是一種戰(zhàn)略分析方法,通過對被分析對象的相關(guān)內(nèi)外部等因素進(jìn)行全面系統(tǒng)的分析評價(jià)?;谠朴?jì)算的醫(yī)療產(chǎn)品設(shè)計(jì)當(dāng)然也存在一些優(yōu)勢和不足,其大體表現(xiàn)為以下幾個(gè)方面(如圖2),首先,優(yōu)勢:醫(yī)療產(chǎn)品的人隆化設(shè)計(jì)給用戶帶來高品質(zhì)的服務(wù)體驗(yàn),云計(jì)算的導(dǎo)入有利于醫(yī)療數(shù)據(jù)的安全管理,可進(jìn)行備份保護(hù)處理等,可以實(shí)現(xiàn)信息的綜合利用共享化;劣勢與威脅包括:前期信息系統(tǒng)構(gòu)建成本大,日前患者對信息化醫(yī)療的信任度不夠;同時(shí),也具有相應(yīng)的發(fā)展機(jī)遇:同類產(chǎn)品相對較少,云計(jì)算技術(shù)本身的發(fā)展、醫(yī)療制度的健全以及人民健康意識(shí)的加強(qiáng)也在一定程度上推動(dòng)著基于云計(jì)算醫(yī)療產(chǎn)品的發(fā)展。
基于云計(jì)算的醫(yī)療產(chǎn)品設(shè)計(jì),不在僅僅是一種單一的產(chǎn)品設(shè)計(jì),而是在人性化醫(yī)療器械產(chǎn)品設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上一種系統(tǒng)的構(gòu)建,一種新醫(yī)療服務(wù)模式的體驗(yàn),這在二十一世紀(jì)的信息科技時(shí)代顯得尤為重要,這給廣大用戶患者、各大醫(yī)療機(jī)構(gòu)提供了高效、便捷的醫(yī)療服務(wù),值得一提的是,基于云計(jì)算的醫(yī)療產(chǎn)品設(shè)計(jì)在一定程度上解決了傳統(tǒng)醫(yī)療信息孤島的弊端,可實(shí)現(xiàn)醫(yī)療信息的安全化、智能化、個(gè)性化以及綜合利用共享化。
同時(shí),隨著用戶對于云的理解越來越深入,用戶的需求也更為理智,并有自己清晰的選擇,當(dāng)然這也跟技術(shù)特性緊密相關(guān)。公有云具備彈性與無限靈活擴(kuò)展的特點(diǎn),可應(yīng)對高峰期突發(fā)的業(yè)務(wù)流量,適用于互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)。而對于行業(yè)監(jiān)管機(jī)構(gòu)要求,以及核心數(shù)據(jù)需要放在自己的機(jī)房等情況,私有云是安全高效的選擇。當(dāng)企業(yè)既希望得到公有云的彈性擴(kuò)展優(yōu)勢,又希望得到私有云安全高效的特點(diǎn),可以選擇公有云和私有云為同一套體系構(gòu)建的混合云平臺(tái),方便管理與相互遷移。
金融行業(yè)是青云QingCloud的優(yōu)勢行業(yè)。之所以拓展金融行業(yè),是由金融行業(yè)的行業(yè)特性與青云QingCloud的產(chǎn)品特性決定的。金融是對IT的性能、穩(wěn)定性、高可用性、一致性等要求極其嚴(yán)格的行業(yè),QingCloud的產(chǎn)品也恰好滿足了這樣的要求。因此,不管是傳統(tǒng)金融行業(yè),還是互聯(lián)網(wǎng)金融,都是青云最為擅長的領(lǐng)域。
保險(xiǎn)行業(yè)及互聯(lián)網(wǎng)保險(xiǎn)行業(yè)代表――泰康保險(xiǎn),是青云QingCloud在過去一年最具代表性的案例之一。2015年保監(jiān)會(huì)批準(zhǔn)成立了三家互聯(lián)網(wǎng)保險(xiǎn)公司,“泰康在線”是其中一家,其他兩家是天生的互聯(lián)網(wǎng)保險(xiǎn)公司。泰康人壽作為唯一一家老牌的保險(xiǎn)企業(yè),之前沒有互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)系統(tǒng)的經(jīng)驗(yàn),加之已有的業(yè)務(wù)系統(tǒng)容量有限,為了利用有限的容量承載不可預(yù)計(jì)的業(yè)務(wù)訪問壓力,轉(zhuǎn)向了云。曾經(jīng)泰康認(rèn)為云計(jì)算就等于虛擬化,所以把所有設(shè)備向虛擬化平臺(tái)遷移,也取得了很好的效果,包括設(shè)備提供時(shí)間、系統(tǒng)擴(kuò)展等能力都有很大的提升。但當(dāng)泰康邁向移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的時(shí)候,傳統(tǒng)架構(gòu)的虛擬化并不能完全滿足需求,泰康在廣泛的調(diào)研和嚴(yán)格的技術(shù)認(rèn)證后,確定了采用云計(jì)算平臺(tái)這一思路。
關(guān)鍵詞:云計(jì)算;企業(yè)信息化;項(xiàng)目管理
1、 引言
云計(jì)算涵蓋了虛擬化、網(wǎng)格計(jì)算、網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)、和分布式計(jì)算等應(yīng)用領(lǐng)域,通過虛擬化技術(shù)將服務(wù)器整體虛擬化為一個(gè)資源池,為用戶提供各種服務(wù)。云應(yīng)用是云計(jì)算核心技術(shù)之一,其效率直接影響云計(jì)算系統(tǒng)的工作性能,云計(jì)算以高速信息傳輸網(wǎng)絡(luò)作為基礎(chǔ),具有強(qiáng)大的計(jì)算分析能力和分布并行計(jì)算特征,與之俱來的是,如何實(shí)現(xiàn)信息化業(yè)的經(jīng)濟(jì)管理,成為當(dāng)代經(jīng)濟(jì)和項(xiàng)目管理的重點(diǎn)和熱點(diǎn)。隨著信息化行業(yè)的迅速發(fā)展,信息化項(xiàng)目管理逐漸走進(jìn)人們高度關(guān)注的視野。如何有效實(shí)現(xiàn)信息化項(xiàng)目管理,解決信息化項(xiàng)目成功率低的問題,推動(dòng)信息化項(xiàng)目朝著低成本、高效率、優(yōu)質(zhì)量的方向發(fā)展,成為當(dāng)今經(jīng)濟(jì)管理人士研究的熱點(diǎn)問題。本文介紹了云計(jì)算的概念、特性和云計(jì)算的發(fā)展模式,分析了云計(jì)算在信息技術(shù)領(lǐng)域的應(yīng)用方式和應(yīng)用流程。
2、云計(jì)算簡介
云計(jì)算是分布處理與并行處理技術(shù)發(fā)展到一定階段的產(chǎn)物,也是高速運(yùn)算面向客戶的一個(gè)平臺(tái),是一種基于網(wǎng)絡(luò)傳遞數(shù)據(jù)的高端并行計(jì)算模式。高速網(wǎng)絡(luò)傳輸能力是云計(jì)算的重要組成部分,通過互聯(lián)網(wǎng)個(gè)人電腦可以將海量數(shù)據(jù)的處理工作上傳給服務(wù)器,再集結(jié)大量云平臺(tái)上的計(jì)算機(jī)資源快速處理數(shù)據(jù)完成任務(wù)。云平臺(tái)由大量普通的注冊PC、服務(wù)器或其他形式就算設(shè)備計(jì)算組成,這個(gè)龐大的平臺(tái)運(yùn)轉(zhuǎn)、維護(hù)和升級是由專門的數(shù)據(jù)中心負(fù)責(zé)管理,當(dāng)然這個(gè)數(shù)據(jù)中心要求有一定的計(jì)算規(guī)模和保障能力。[2]
云計(jì)算段時(shí)間內(nèi)一躍成為當(dāng)今信息化界最熱門的詞匯之一,無論是國外的Google、微軟、 IBM,還是國內(nèi)的百度、瑞星都預(yù)研了云計(jì)算的相關(guān)服務(wù)。通過云計(jì)算服務(wù),分散的計(jì)算資源可以得到很好的利用,計(jì)算效能隨著計(jì)算能力資源的擴(kuò)充而提高,可以持平或超越超級計(jì)算機(jī)的計(jì)算能力。用云來表示計(jì)算機(jī)以及它們之間的網(wǎng)絡(luò)是非常形象的,一方面,分布廣闊的計(jì)算機(jī)組成云狀網(wǎng)絡(luò),另一方面,這個(gè)龐大的結(jié)構(gòu)里對數(shù)據(jù)的處理過程是被云遮蓋住的不可見的。
3、企業(yè)信息化項(xiàng)目管理
3.1、信息化項(xiàng)目管理
信息化項(xiàng)目乃是設(shè)計(jì)信息技術(shù)產(chǎn)品及產(chǎn)業(yè)相關(guān)的項(xiàng)目,信息化項(xiàng)目管理是依據(jù)管理理論,結(jié)合信息化產(chǎn)業(yè)和項(xiàng)目相關(guān)的特點(diǎn)和實(shí)際,保證信息化項(xiàng)目和工程機(jī)系統(tǒng)的開發(fā)順利進(jìn)行和完成而實(shí)施的管理,從而保證信息化項(xiàng)目能夠按照規(guī)劃既定的成本、價(jià)格、進(jìn)度、質(zhì)量而跟進(jìn)發(fā)展,以及對相關(guān)系統(tǒng)因素進(jìn)行分析整理,實(shí)施的有效管理活動(dòng)。隨著科技文明的進(jìn)步,人們進(jìn)行的有計(jì)劃有組織的活動(dòng)分為兩種類型:一是運(yùn)作,它是一種簡單周而復(fù)始的活動(dòng),如企業(yè)的生產(chǎn)加工等活動(dòng)。二是項(xiàng)目,它涉及到對技術(shù)的改革創(chuàng)新,工程的實(shí)施。因此,信息化項(xiàng)目是為了創(chuàng)造出信息化產(chǎn)品或進(jìn)行信息化業(yè)的服務(wù)二進(jìn)行的有時(shí)限的任務(wù)。但項(xiàng)目由于有自身的復(fù)雜性和系統(tǒng)性,以及市場的壓力和競爭,迫切要求對信息化項(xiàng)目進(jìn)行一個(gè)有計(jì)劃有預(yù)期的規(guī)劃和管理。解決供需矛盾,生產(chǎn)矛盾,員工矛盾等等。以期達(dá)到保質(zhì)保量按時(shí)完成信息化項(xiàng)目任務(wù)的目的。這一系列過程可謂信息化項(xiàng)目管理。
3.2、企業(yè)信息化項(xiàng)目管理的特點(diǎn)
相對于傳統(tǒng)的產(chǎn)業(yè),信息化項(xiàng)目有其自身獨(dú)特的特點(diǎn),正如前所示,其具有緊迫性、獨(dú)特性和不確定性的特點(diǎn)。所以對于信息化項(xiàng)目管理,具有與其特性相適應(yīng)的特點(diǎn),具體如下:
(1)任務(wù)明確性。信息化項(xiàng)目開發(fā)任務(wù)明確,有具體設(shè)計(jì)指標(biāo)和效能,有明確的開始時(shí)間和結(jié)束時(shí)間,信息化項(xiàng)目管理也就有明確的于該項(xiàng)目各階段各人員及階段性時(shí)間的要求。
(2)技術(shù)先進(jìn)性。信息化技術(shù)人員的科技素質(zhì)門檻高是其主要的特征之一,而信息化項(xiàng)目的開發(fā)需要團(tuán)結(jié)合作的精神,所以對信息化項(xiàng)目的管理,需要先進(jìn)的理論和技術(shù)作為支撐和指導(dǎo)。
(3)信息及時(shí)性和測算的準(zhǔn)確性。信息化項(xiàng)目信息更新迅速,因此信息化項(xiàng)目管理信息要求有及時(shí)傳播,及時(shí)共享的特點(diǎn)。測算要量化,從而可以有效跟蹤項(xiàng)目進(jìn)度。達(dá)到量化管理
4、企業(yè)信息化項(xiàng)目管理應(yīng)用模式
4.1、云計(jì)算在企業(yè)大數(shù)據(jù)中的應(yīng)用。企業(yè)大數(shù)據(jù)管理是從海量數(shù)據(jù)中挖掘到目標(biāo)數(shù)據(jù)。且海量數(shù)據(jù)存在大量干擾數(shù)據(jù),整體顯現(xiàn)出模糊特性和隨機(jī)性,目標(biāo)數(shù)據(jù)具有隱藏性,位置未知,類別未知等性質(zhì)?;谠朴?jì)算的數(shù)據(jù)挖掘過程要設(shè)定挖掘任務(wù)所使用的模式類型。數(shù)據(jù)挖掘模式分為關(guān)聯(lián)分析、分類預(yù)測、聚類分析以及離群分析等,應(yīng)用云計(jì)算在大數(shù)據(jù)中的處理廣泛應(yīng)用在電信網(wǎng)絡(luò),股票分析以及網(wǎng)絡(luò)入侵檢測系統(tǒng)等技術(shù)應(yīng)用中,獲得了良好的數(shù)據(jù)處理能力。由于信息化項(xiàng)目高度依賴于高科技技術(shù),信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展變化迅速,市場商機(jī)稍縱即逝,因此信息化項(xiàng)目的要求研發(fā)周期要短,有明確具體的起點(diǎn)和終點(diǎn),因此項(xiàng)目要求相當(dāng)緊迫;信息化項(xiàng)目有自身獨(dú)特性的特點(diǎn),它要根據(jù)用戶提出的設(shè)計(jì)指標(biāo)任務(wù)書,完成符合要求的設(shè)計(jì)任務(wù),達(dá)到相應(yīng)技術(shù)指標(biāo)。
4.2、企業(yè)級的云存儲(chǔ)技術(shù)的應(yīng)用
云計(jì)算和云存儲(chǔ)技術(shù)是近些年興起的一種計(jì)算和存儲(chǔ)概念,其基本思想是基于網(wǎng)絡(luò)互連,利用網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)資源的充分利用。利用網(wǎng)絡(luò)上閑置的計(jì)算機(jī)資源來實(shí)現(xiàn)云計(jì)算,利用網(wǎng)絡(luò)上閑置的存儲(chǔ)資源來實(shí)現(xiàn)云存儲(chǔ),從而實(shí)現(xiàn)基于虛擬的資源,為用戶提供便捷服務(wù)的一種新型技術(shù)。“云”可以被看做是一個(gè)虛擬化的存儲(chǔ)與計(jì)算資源池,在此基礎(chǔ)上,云計(jì)算則是基于這個(gè)資源池,借助網(wǎng)絡(luò)平臺(tái),為用戶提供的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和網(wǎng)絡(luò)計(jì)算服務(wù)。這樣看來,當(dāng)今互聯(lián)網(wǎng)就是“云”實(shí)現(xiàn)的平臺(tái),沒有互聯(lián)網(wǎng),就沒有“云”。所以包括微軟在內(nèi)的世界上幾乎所有的信息化具有都在日益涉足“云”計(jì)算。信息資源云終端設(shè)備,利用Hadoop云計(jì)算平臺(tái),有效地提高海量數(shù)據(jù)處理速度,在此基礎(chǔ)上,利用便攜式的用戶終端,在終端設(shè)備上設(shè)計(jì)GPRS通訊模塊,利用GPRS網(wǎng)絡(luò),實(shí)現(xiàn)將信息資源實(shí)時(shí)的傳輸?shù)骄W(wǎng)絡(luò)中,實(shí)現(xiàn)云存儲(chǔ),從而實(shí)現(xiàn)信息資源的高度共享。云存儲(chǔ)在嵌入式系統(tǒng)下采用嵌入式技術(shù)設(shè)計(jì)了嵌入式的便攜式終端系統(tǒng),保證信息資源可以迅速及時(shí)的傳輸?shù)皆拼鎯?chǔ)中;采用GPRS通訊模塊設(shè)計(jì)了信息資源的傳輸模塊,客戶在需要時(shí),可以隨時(shí)從云存儲(chǔ)設(shè)備中讀取或者寫入最新的信息資源。在海量數(shù)據(jù)處理方面,采用基于Hadoop的云平臺(tái)處理,采用T_PCA壓縮算法對存儲(chǔ)到云存儲(chǔ)設(shè)備中的數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)壓縮,減小數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的負(fù)擔(dān),達(dá)到數(shù)據(jù)的穩(wěn)定、可靠、大容量云存儲(chǔ)。[4]
4.3、云技術(shù)在企業(yè)信息化數(shù)字資源中的應(yīng)用
在面向用戶的企業(yè)數(shù)據(jù)庫應(yīng)用中,如何利用現(xiàn)有的電子信息資源,為用戶提供更快捷、更便利的數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)查詢服務(wù)是目前數(shù)字化數(shù)據(jù)庫館建設(shè)中必須要考慮的問題,而云計(jì)算技術(shù)由于其高可靠性、通用性、高可擴(kuò)展性、按需服務(wù)以及及其廉價(jià)的特點(diǎn),使它成為解決數(shù)據(jù)庫館中高效數(shù)據(jù)查詢服務(wù)的一種有效手段,它能夠極大的降低數(shù)據(jù)庫館建設(shè)成本,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫館資源的有效共享。
結(jié)束語
5、總結(jié)
云計(jì)算是近年來新興的信息技術(shù)應(yīng)用之一,它將能更好地使用計(jì)算資源,更智能地進(jìn)行大規(guī)模的數(shù)據(jù)處理。企業(yè)信息化項(xiàng)目的建設(shè)能夠增強(qiáng)企業(yè)的核心競爭能力,推動(dòng)企業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新,管理制度改革。信息化項(xiàng)目管理是針對信息化項(xiàng)目,采用項(xiàng)目管理的基本方法并結(jié)合信息化特點(diǎn)開發(fā)的管理方法。(作者單位:北京世紀(jì)卓越信息技術(shù)有限公司)
參考文獻(xiàn)
[1]朱一紅. 云計(jì)算在企業(yè)信息化管理模式中的應(yīng)用 [J]. 計(jì)算機(jī)光盤與軟件,2013,(3):32-35
[2]潘文宇,段勇. 云計(jì)算在信息化項(xiàng)目管理中的應(yīng)用研究[J]. 電信科學(xué),2013,26(6):25-29.
1氣象的分級
氣象權(quán)威部門定義是24h>50mm的降雨稱之為暴雨。100—200mm范圍稱為大暴雨;>200mm者稱為特大暴雨[1]。這當(dāng)中可能發(fā)生1個(gè)站至幾個(gè)站的暴雨過程。
2暴雨的成因
2.1一般降水的形成過程
降水是大氣中的水的相變(水氣凝成雨雪等)過程。從其機(jī)制來分析,其一地區(qū)降水的形成,大致有3個(gè)過程(見圖1)。首先是水氣由源地水平輸送到降水地區(qū),這就是水汽條件。其次是水汽在降水地區(qū)輻合上升,在上升中絕熱膨脹冷卻凝結(jié)成云,這就是垂直運(yùn)動(dòng)的條件。最后是云滴增長變?yōu)榇绲味陆?,這就是去滴增長的條件。這3個(gè)降水條件中,前兩個(gè)是屬于降水的宏觀過程,主要決定于天氣學(xué)條件。第三個(gè)條件是屬于降水的微觀過程,主要決定于云物理?xiàng)l件。
2.2暴雨形成條件
2.2.1氣象專家評述
據(jù)氣象學(xué)原理介紹,形成暴雨的條件主要有3個(gè);一是有充分的水氣供應(yīng),暴雨是在在大氣飽和比濕達(dá)到相當(dāng)大的數(shù)值以上才形成的。二是降水時(shí)有強(qiáng)烈的上升運(yùn)動(dòng)。三是降水有較長的持續(xù)時(shí)間[2]。上述原理屬于氣象學(xué)科范籌,氣象專家對此做了透徹的解析。筆者尚無水平加以擴(kuò)展?,F(xiàn)僅以引用資料說明暴雨形成的原因如下:
2.2.2水利專家轉(zhuǎn)述
一般地說,暴雨的形成包含了一系列宏觀條件和微觀條件,宏觀條件主要指:①充沛的水汽不斷地向暴雨區(qū)輸送并在那里輻合。中國暴雨的水汽主要來源于西太平洋、南海和孟加拉灣,水汽輸送的機(jī)制往往是和大尺度環(huán)流、低空急流、低值渦漩系統(tǒng)相聯(lián)系的。②強(qiáng)烈而持久的上升運(yùn)動(dòng)把低層水氣迅速抬升到高空。中小尺度天氣系統(tǒng)和地形引起的上升運(yùn)動(dòng),它們的上升迅速可以達(dá)到1m/s的量級。在積雨云中,上升速度可達(dá)40m/s,接近急流中的平均風(fēng)速。③對流不穩(wěn)定能量的釋放與再生。低層暖濕所流侵入暴雨系統(tǒng)和地形抬升作用,有利于對流不穩(wěn)定能量的釋放和再生,持續(xù)地引起強(qiáng)對流運(yùn)動(dòng)。微觀條件主要反映:中旬的凝結(jié)核,持續(xù)的云滴去結(jié)和碰并增長條件[2]。
2.2.3共性結(jié)論
暴雨是由各種尺度天氣系統(tǒng)相互作用的結(jié)果。行星尺度系統(tǒng)和天氣尺度系統(tǒng),為中尺度系統(tǒng)的發(fā)生和發(fā)展提供了大尺度環(huán)流的北京和環(huán)境條件,在中尺度擾動(dòng)中產(chǎn)生暴雨云團(tuán),暴雨云團(tuán)又由許多降水單體組成。暴雨出現(xiàn)后放出潛熱,又對大尺度系統(tǒng)發(fā)生反饋?zhàn)饔?。這種復(fù)雜的相互作用,決定了暴雨的發(fā)生和維持。
3暴雨特征
關(guān)鍵詞:云計(jì)算;服務(wù)副本;業(yè)務(wù)流程;社會(huì)網(wǎng)絡(luò);中心化;預(yù)放置
中圖分類號: TP393.027
文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A
0 引言
科學(xué)計(jì)算往往需要完成對海量數(shù)據(jù)集的分析和處理。以生物信息領(lǐng)域?yàn)槔?,在基因序列測序和比對等操作中,動(dòng)輒上億個(gè)堿基對呈現(xiàn)出TB數(shù)量級的數(shù)據(jù)量。而且業(yè)務(wù)流程的功能復(fù)雜,必須依靠多個(gè)機(jī)構(gòu)協(xié)作完成[1]。這種分布的、大規(guī)模的數(shù)據(jù)操作對高性能計(jì)算提出了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。
云計(jì)算技術(shù)為解決此類問題提供了有力的支撐。云計(jì)算是一種通過網(wǎng)絡(luò)以便利的、按需付費(fèi)的方式獲取計(jì)算資源并提高其可用性的模式,這些資源來自一個(gè)共享的、可配置的資源池,并能夠以最省力和無人干預(yù)的方式獲取和釋放[2]。云計(jì)算以虛擬化作為基礎(chǔ),將地理上分布的資源服務(wù)進(jìn)行統(tǒng)一調(diào)配和管理。同時(shí),這種方式所提供的敏捷性能夠更快且更靈活地響應(yīng)業(yè)務(wù)需求。
云計(jì)算平臺(tái)中業(yè)務(wù)流程的執(zhí)行效率至關(guān)重要。然而,由于構(gòu)成業(yè)務(wù)流程的各類服務(wù)分布在不同的地理位置,服務(wù)之間進(jìn)行交互時(shí),大規(guī)模的結(jié)果集需要以服務(wù)消息的形式進(jìn)行遠(yuǎn)距離網(wǎng)絡(luò)傳輸,而大數(shù)據(jù)量的傳輸勢必造成過多的時(shí)間消耗,導(dǎo)致整個(gè)流程的執(zhí)行效率不高。當(dāng)前的很多研究也都聚焦在云計(jì)算平臺(tái)下面向業(yè)務(wù)工作流程的框架設(shè)計(jì),旨在改善不同任務(wù)、服務(wù)之間的協(xié)同工作[3-4]。文獻(xiàn)[5]等從科學(xué)工作流中的數(shù)據(jù)集、數(shù)據(jù)中心和任務(wù)三方面的相關(guān)度出發(fā),提出了云平臺(tái)下基于相關(guān)度的數(shù)據(jù)放置策略,以減少數(shù)據(jù)遷移量,提高業(yè)務(wù)工作流的執(zhí)行效率;但此類方法并沒有在服務(wù)層面上考慮業(yè)務(wù)邏輯的相關(guān)性。文獻(xiàn)[6-9]等將服務(wù)計(jì)算與社會(huì)化網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合,利用社會(huì)化網(wǎng)絡(luò)的性質(zhì)來定義和挖掘服務(wù)之間的關(guān)系,輔助進(jìn)行服務(wù)發(fā)現(xiàn)、組合、交互和管理。由于傳統(tǒng)
面向服務(wù)的體系結(jié)構(gòu)(ServiceOriented Architecture,SOA)更多地是關(guān)注應(yīng)用集成技術(shù),對服務(wù)副本的放置并沒有給予關(guān)注,缺乏提升業(yè)務(wù)流程執(zhí)行效率方面的工作。
綜上所述,本文將針對云環(huán)境下服務(wù)的特點(diǎn)和服務(wù)之間的相互關(guān)系,研究如何縮短云計(jì)算平臺(tái)中業(yè)務(wù)流程的執(zhí)行時(shí)間,提升執(zhí)行效率。
本文通過對部分云服務(wù)進(jìn)行副本操作,減少異地服務(wù)間的交互,以縮短業(yè)務(wù)流程的執(zhí)行時(shí)間。主要工作包括:1)分析云服務(wù)社區(qū)中服務(wù)網(wǎng)絡(luò)的社會(huì)網(wǎng)絡(luò)特性,找出服務(wù)網(wǎng)絡(luò)中具有“樞紐”作用的關(guān)鍵服務(wù)節(jié)點(diǎn),為之后進(jìn)行副本操作提供基礎(chǔ);2)分析關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)與其他服務(wù)節(jié)點(diǎn)的關(guān)系,選擇合理的物理機(jī)作為關(guān)鍵服務(wù)節(jié)點(diǎn)副本的宿主;3)提出基于社會(huì)網(wǎng)絡(luò)特征的云服務(wù)副本的放置策略SNPBRA(Social Network Properties Based Replica Allocation),并與最不經(jīng)常使用(Least Frequently Used,LFU)的副本替換策略進(jìn)行了比較,分析了物理機(jī)節(jié)點(diǎn)不同負(fù)載的情況下業(yè)務(wù)流程執(zhí)行時(shí)間的變化。實(shí)驗(yàn)表明本文提出的策略能夠減少云應(yīng)用對應(yīng)的業(yè)務(wù)流程中異地服務(wù)交互的次數(shù),提高業(yè)務(wù)流程的執(zhí)行效率。
1 云服務(wù)社區(qū)的社會(huì)網(wǎng)絡(luò)特征
云環(huán)境中,特定業(yè)務(wù)領(lǐng)域的云服務(wù)提供商提供的各種功能類型的服務(wù)形成服務(wù)社區(qū)(Service Community)。服務(wù)社區(qū)對鄰域中的服務(wù)進(jìn)行組織和管理,社區(qū)中的服務(wù)節(jié)點(diǎn)通過相互之間的某種關(guān)聯(lián)可以形成一個(gè)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。這種體現(xiàn)服務(wù)之間交互關(guān)系的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)稱為服務(wù)網(wǎng)絡(luò)(Service Network,SN)。
頂點(diǎn)v(U)對應(yīng)于服務(wù)網(wǎng)絡(luò)中的單個(gè)服務(wù)節(jié)點(diǎn)。U指某段時(shí)間內(nèi)服務(wù)所在的物理機(jī)的平均負(fù)載量。每個(gè)服務(wù)節(jié)點(diǎn)有其各自的功能特性和服務(wù)質(zhì)量,這能為服務(wù)的選擇提供決策輔助。服務(wù)節(jié)點(diǎn)之間的功能性差異使得其在整個(gè)網(wǎng)絡(luò)中的地位和作用有所區(qū)別。
邊e表示服務(wù)節(jié)點(diǎn)之間的關(guān)系,主要體現(xiàn)為服務(wù)在功能和語義方面的交互關(guān)系。每條邊都被賦以權(quán)值r,代表邊所連接的兩個(gè)頂點(diǎn)間的交互時(shí)間。以某個(gè)服務(wù)為頂點(diǎn)的邊的數(shù)量以及各邊的連接強(qiáng)度與服務(wù)之間的業(yè)務(wù)相關(guān)性和服務(wù)的功能特性有關(guān)。
服務(wù)社區(qū)中的服務(wù)根據(jù)功能特性可能形成若干個(gè)服務(wù)網(wǎng)絡(luò)以及一群孤立的服務(wù)節(jié)點(diǎn),任何一個(gè)新的服務(wù)節(jié)點(diǎn)的加入都會(huì)使得它們在構(gòu)型方面產(chǎn)生變化,這也表現(xiàn)出服務(wù)網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜性的一面。
通過對節(jié)點(diǎn)、連接和構(gòu)型三個(gè)方面的分析,服務(wù)網(wǎng)絡(luò)體現(xiàn)出來的特性符合社會(huì)化網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)特征,它可以被看作是關(guān)于Web層面上業(yè)務(wù)功能服務(wù)的社會(huì)網(wǎng)絡(luò)[10],因此可以采用社會(huì)網(wǎng)絡(luò)分析理論對服務(wù)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行分析。
服務(wù)節(jié)點(diǎn)在云服務(wù)網(wǎng)絡(luò)中所處的位置是有差別的,不同的功能特性的服務(wù)在整個(gè)網(wǎng)絡(luò)中的重要程度也體現(xiàn)出個(gè)體的差異性。中心度是分析社會(huì)網(wǎng)絡(luò)的最重要的概念工具之一,是社會(huì)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的重要屬性。它反映的是行動(dòng)者在社會(huì)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中的位置或優(yōu)勢的差異[11]。中心度高的服務(wù)節(jié)點(diǎn)在網(wǎng)絡(luò)中處于更核心的位置,其重要性相對更高,同時(shí)也意味著它對網(wǎng)絡(luò)中信息和資源傳遞的影響更大。
顯然,服務(wù)網(wǎng)絡(luò)中具有更大中心度的服務(wù)節(jié)點(diǎn)相對其他節(jié)點(diǎn)而言更值得關(guān)注。
2 云服務(wù)副本的放置策略
在云服務(wù)網(wǎng)絡(luò)中采用副本策略必須考慮以下問題:1)為服務(wù)網(wǎng)絡(luò)中哪些服務(wù)節(jié)點(diǎn)創(chuàng)建副本;2)選擇哪些宿主物理機(jī)來放置云服務(wù)副本。
2.1 服務(wù)網(wǎng)絡(luò)中關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的選取
間距中心度處于中心度的范疇之內(nèi),它指網(wǎng)絡(luò)圖中一個(gè)點(diǎn)與其他各點(diǎn)相間隔的程度,它測量的是一個(gè)行動(dòng)者能在多大程度上控制其他的行動(dòng)者[11]。在云服務(wù)網(wǎng)絡(luò)中,間距中心度大的服務(wù)節(jié)點(diǎn)被依賴的程度更高,它在服務(wù)流程中被使用的頻率以及參與服務(wù)間協(xié)作的概率要大于其他的節(jié)點(diǎn)。因此,將間距中心度大的節(jié)點(diǎn)稱為服務(wù)網(wǎng)絡(luò)中的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn),具體的度量值應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況來確定。關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)對應(yīng)的服務(wù)稱為關(guān)鍵服務(wù)。
云服務(wù)社區(qū)是動(dòng)態(tài)開放的,新服務(wù)節(jié)點(diǎn)的加入或者已有節(jié)點(diǎn)失效都會(huì)導(dǎo)致服務(wù)網(wǎng)絡(luò)的重構(gòu),因此關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)也是動(dòng)態(tài)變化的。
通過對服務(wù)網(wǎng)絡(luò)特性的分析可知,對關(guān)鍵服務(wù)進(jìn)行副本操作具有實(shí)際意義。
由于關(guān)鍵服務(wù)節(jié)點(diǎn)在業(yè)務(wù)流程中被使用的頻率高,對其進(jìn)行副本操作之后,在相同的維護(hù)代價(jià)下得到的實(shí)際效果顯然好于其他節(jié)點(diǎn)。另外,當(dāng)系統(tǒng)中云服務(wù)請求量大時(shí),關(guān)鍵服務(wù)節(jié)點(diǎn)被頻繁使用會(huì)造成該節(jié)點(diǎn)上的物理機(jī)的利用率過高,負(fù)載過重。在其他節(jié)點(diǎn)上保存關(guān)鍵服務(wù)的副本有助于平衡各節(jié)點(diǎn)負(fù)載,保障整個(gè)系統(tǒng)維持良好的性能。
2.2 云服務(wù)副本的放置
根據(jù)關(guān)鍵服務(wù)節(jié)點(diǎn)的性質(zhì),在云服務(wù)網(wǎng)絡(luò)中關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)和其前置節(jié)點(diǎn)構(gòu)成具有邏輯關(guān)聯(lián)的序列片段,兩個(gè)節(jié)點(diǎn)以片段形式先后出現(xiàn)在業(yè)務(wù)流程中的概率較大。即如果某節(jié)點(diǎn)的后置節(jié)點(diǎn)是關(guān)鍵服務(wù)節(jié)點(diǎn),那么當(dāng)業(yè)務(wù)流程中包含該節(jié)點(diǎn)時(shí),將會(huì)有很大的概率也會(huì)包含關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)。在圖1中,如果B為關(guān)鍵節(jié)點(diǎn),節(jié)點(diǎn)A與其他節(jié)點(diǎn)通信將有很大可能需要通過節(jié)點(diǎn)B。也就是說,當(dāng)流程中服務(wù)節(jié)點(diǎn)A被執(zhí)行之后,關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)B將有很大的概率作為下一個(gè)服務(wù)被執(zhí)行,且關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的間距中心度越大,其被執(zhí)行的概率越大。
鑒于上述節(jié)點(diǎn)間的特殊關(guān)系,可以將關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的服務(wù)副本優(yōu)先放置到它們所鄰接到的服務(wù)所在的物理機(jī)節(jié)點(diǎn)上,這樣在執(zhí)行完鄰接的服務(wù)后能直接在本地執(zhí)行關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的服務(wù)副本。兩個(gè)服務(wù)在同一個(gè)物理機(jī)節(jié)點(diǎn)上進(jìn)行交互,避免了服務(wù)消息的遠(yuǎn)距離網(wǎng)絡(luò)傳輸,從而縮短了服務(wù)之間的交互時(shí)間。
在處理大規(guī)模數(shù)據(jù)量的業(yè)務(wù)流程中,由于云服務(wù)處理的數(shù)據(jù)量大,導(dǎo)致服務(wù)消息的網(wǎng)絡(luò)傳輸時(shí)間在整個(gè)流程執(zhí)行時(shí)間中所占的比例也較大。因此,減少業(yè)務(wù)流執(zhí)行過程中服務(wù)間大數(shù)據(jù)量的傳輸次數(shù)將在一定程度上縮短業(yè)務(wù)流程的執(zhí)行時(shí)間。
在為服務(wù)副本選擇物理機(jī)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行放置時(shí),服務(wù)網(wǎng)絡(luò)中各服務(wù)節(jié)點(diǎn)所在的物理機(jī)的負(fù)載量也是重要的參考標(biāo)準(zhǔn)之一。對關(guān)鍵服務(wù)進(jìn)行副本操作能夠緩解關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)上物理機(jī)負(fù)載過高所帶來的處理壓力,但如果在負(fù)載過高的物理機(jī)上部署服務(wù)副本,則會(huì)降低服務(wù)的執(zhí)行效率。
各服務(wù)所在的物理機(jī)在任意時(shí)候都可能在處理其他任務(wù),存在一定的負(fù)載。為了便于描述節(jié)點(diǎn)所在物理機(jī)的負(fù)載情況,不妨先規(guī)定物理機(jī)的負(fù)載超過系統(tǒng)平均負(fù)載量的40%的狀態(tài)稱為過載。當(dāng)然,具體判斷的基準(zhǔn)值可以根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整。
云服務(wù)副本的放置策略可以描述如下:
1)計(jì)算云服務(wù)網(wǎng)絡(luò)中各服務(wù)節(jié)點(diǎn)的間距中心度C,確定關(guān)鍵服務(wù)節(jié)點(diǎn)KeyNode。
2)依次判斷KeyNode的所有前置服務(wù)節(jié)點(diǎn)是否過載,同時(shí)生成一個(gè)副本臨時(shí)存儲(chǔ)隊(duì)列。如果前置節(jié)點(diǎn)不為KeyNode,當(dāng)不過載時(shí),在每一個(gè)前置節(jié)點(diǎn)的物理機(jī)上部署隊(duì)列中所有關(guān)鍵服務(wù)的副本,同時(shí)清空隊(duì)列;當(dāng)前置節(jié)點(diǎn)過載時(shí),將該過載的節(jié)點(diǎn)設(shè)定為KeyNode。如果前置節(jié)點(diǎn)為KeyNode,則對前置節(jié)點(diǎn)的前置節(jié)點(diǎn)重復(fù)上述操作。
在確定了進(jìn)行副本操作的服務(wù)對象和放置副本的宿主物理機(jī)節(jié)點(diǎn)后,產(chǎn)生副本并進(jìn)行預(yù)放置。云計(jì)算平臺(tái)接收到用戶的應(yīng)用請求之后產(chǎn)生相應(yīng)的業(yè)務(wù)流程,再將業(yè)務(wù)流程轉(zhuǎn)化為云服務(wù)的組合。云服務(wù)組合中的單個(gè)服務(wù)執(zhí)行時(shí),優(yōu)先在該服務(wù)原件所在的物理機(jī)節(jié)點(diǎn)上執(zhí)行。如果該物理機(jī)處于過載狀態(tài),則選擇在服務(wù)原件和副本所在的所有節(jié)點(diǎn)中負(fù)載量最小的節(jié)點(diǎn)上執(zhí)行。這樣能夠有效地平衡各節(jié)點(diǎn)上的負(fù)載量。
另外,可以根據(jù)實(shí)際情況定時(shí)更新服務(wù)副本的放置信息,以保證整個(gè)系統(tǒng)各時(shí)段內(nèi)都保持良好的性能。
事實(shí)上,在執(zhí)行服務(wù)副本策略時(shí)除了考慮間距中心度和物理機(jī)節(jié)點(diǎn)負(fù)載這兩個(gè)主要參數(shù)外,還應(yīng)該綜合考慮服務(wù)的功能特性和服務(wù)本身的傳輸代價(jià)等因素。例如可以優(yōu)先選擇服務(wù)邏輯簡單但能夠處理大數(shù)據(jù)量的服務(wù),減少服務(wù)副本在物理機(jī)節(jié)點(diǎn)間傳輸所帶來的開銷。
3 性能分析
在云系統(tǒng)平臺(tái)下,衡量副本策略的性能的要素主要包括服務(wù)請求響應(yīng)時(shí)間和系統(tǒng)負(fù)載均衡狀態(tài)。常用的性能函數(shù)可表示為
U=(a*WSPLoad)+(b*CommDelay)
其中a和b分別代表服務(wù)提供節(jié)點(diǎn)的負(fù)載(WSPLoad)和服務(wù)交互產(chǎn)生的時(shí)延(CommDelay)的權(quán)值大小[12]。另外,服務(wù)副本數(shù)量過多也在一定程度上導(dǎo)致系統(tǒng)管理維護(hù)負(fù)擔(dān)的加重,因此副本的數(shù)量也是衡量副本策略性能的重要標(biāo)準(zhǔn)。綜上,盡可能減小宿主節(jié)點(diǎn)負(fù)載、服務(wù)交互時(shí)延和副本數(shù)量將有助于性能的提升。
當(dāng)前對在云服務(wù)副本方面的研究主要集中于采用不同策略根據(jù)系統(tǒng)狀況對服務(wù)副本的動(dòng)態(tài)調(diào)整,其中較為典型的有文獻(xiàn)[12-13]等基于服務(wù)請求數(shù)量或響應(yīng)時(shí)間的副本生成和調(diào)度策略,但它們各自的側(cè)重點(diǎn)都有所不同,例如基于服務(wù)請求數(shù)量的副本策略強(qiáng)調(diào)保持服務(wù)副本和系統(tǒng)整體的利用率,雖然能夠較大幅度提升利用率并減少響應(yīng)時(shí)間,但在負(fù)載均衡方面作出了一定的性能犧牲。本文提出的SNPBRA先對服務(wù)副本進(jìn)行合理的預(yù)放置,使得系統(tǒng)在初始運(yùn)行時(shí)就能獲得較好的時(shí)間和負(fù)載性能,之后再根據(jù)當(dāng)前負(fù)載量等信息動(dòng)態(tài)調(diào)整副本數(shù)量和存放位置,能夠從整體上提高系統(tǒng)性能。
服務(wù)副本數(shù)量方面,由于SNPBRA策略僅生成服務(wù)網(wǎng)絡(luò)的中心服務(wù)的副本,而中心服務(wù)的數(shù)量是可控的,并且服務(wù)副本僅存放在負(fù)載較小的物理機(jī)節(jié)點(diǎn)上。這樣,副本的種類和數(shù)量都能控制在一定的范圍之內(nèi)。
4 實(shí)驗(yàn)和分析
為了驗(yàn)證本文提出的云服務(wù)副本策略的有效性,對一個(gè)通過隨機(jī)矩陣生成的擁有12個(gè)節(jié)點(diǎn)的服務(wù)網(wǎng)絡(luò)圖(圖1)進(jìn)行分析。基于該圖的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),本文對云計(jì)算仿真平臺(tái)CloudSim2.1.1進(jìn)行了擴(kuò)展,借助圖論中的一些算法,利用Ant工具重寫了DataCenterBroker類,分別實(shí)現(xiàn)了SNPBRA和LFU策略。使用的編程工具為Myeclipse6.0。
將各節(jié)點(diǎn)上服務(wù)處理時(shí)間t1設(shè)為2,任意兩個(gè)服務(wù)節(jié)點(diǎn)間消息傳輸時(shí)延t0設(shè)為1。系統(tǒng)的負(fù)載情況可進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控,實(shí)驗(yàn)中假定當(dāng)前時(shí)間段內(nèi)系統(tǒng)平均負(fù)載量為40%,即當(dāng)物理機(jī)節(jié)點(diǎn)的負(fù)載量超過0.56時(shí)為過載。另外,在負(fù)載過重的節(jié)點(diǎn)上執(zhí)行副本勢必會(huì)對服務(wù)的執(zhí)行產(chǎn)生一定的影響,實(shí)驗(yàn)中暫且設(shè)定服務(wù)在過載的節(jié)點(diǎn)上執(zhí)行時(shí)會(huì)增加0.5個(gè)時(shí)間單位的時(shí)延。
根據(jù)本文提出的副本放置策略,首先計(jì)算各服務(wù)節(jié)點(diǎn)的間距中心度,可以確定B和E節(jié)點(diǎn)為關(guān)鍵服務(wù)節(jié)點(diǎn)。服務(wù)網(wǎng)絡(luò)中各節(jié)點(diǎn)上物理機(jī)的負(fù)載量取隨機(jī)值,但總體服從“網(wǎng)絡(luò)中心的節(jié)點(diǎn)負(fù)載高,邊緣節(jié)點(diǎn)負(fù)載低”的分布特點(diǎn)。需要說明的是,現(xiàn)實(shí)環(huán)境中節(jié)點(diǎn)負(fù)載量可以通過資源利用率來衡量,而資源利用率是可測的。由節(jié)點(diǎn)的負(fù)載量確定關(guān)鍵服務(wù)副本放置的位置,各物理機(jī)節(jié)點(diǎn)上最終放置的服務(wù)結(jié)果如圖2所示。
5 結(jié)語
本文基于社會(huì)網(wǎng)絡(luò)特征,提出了一種云環(huán)境下的服務(wù)副本放置策略,該策略能有效縮短業(yè)務(wù)流程的執(zhí)行時(shí)間。實(shí)驗(yàn)分析表明該策略可以提高云平臺(tái)下業(yè)務(wù)流程的執(zhí)行效率。將來,將在此策略的基礎(chǔ)上從流程片段的副本等方面進(jìn)行更深入的探討。
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云計(jì)算在不同的大學(xué)專業(yè)設(shè)置不盡相同:云計(jì)算從基礎(chǔ)上講屬于IT行業(yè)領(lǐng)域,一般與計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、軟件工程、網(wǎng)絡(luò)工程這幾個(gè)專業(yè)相關(guān)。
云計(jì)算是一項(xiàng)技術(shù),狹義云計(jì)算是指IT基礎(chǔ)設(shè)施的交付和使用模式,指通過網(wǎng)絡(luò)以按需、易擴(kuò)展的方式獲得所需的資源;廣義云計(jì)算是指服務(wù)的交付和使用模式,指通過網(wǎng)絡(luò)以按需、易擴(kuò)展的方式獲得所需的服務(wù)。這種服務(wù)可以是IT和軟件、互聯(lián)網(wǎng)相關(guān)的,也可以是任意其他的服務(wù),它具有超大規(guī)模、虛擬化、可靠安全等獨(dú)特功效;“云計(jì)算”圖書版本也很多,都從理論和實(shí)踐上介紹了云計(jì)算的特性與功用。
(來源:文章屋網(wǎng) )
“很多金融企業(yè)的云計(jì)算轉(zhuǎn)型是靠運(yùn)用某一個(gè)云計(jì)算的信息化產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)服務(wù),然而對更為廣義的金融云而言,不應(yīng)僅局限在使用云化的信息產(chǎn)品來辦公,而是利用云的特性,在云平臺(tái)上充分利用工具和無限延展的兼容性,產(chǎn)生一種具有云特性的新服務(wù)?!盭Tools副總裁謝億民說道。
拓展云服務(wù)模式
“此次,XTools與民生銀行的戰(zhàn)略合作是建立在云端互相融合的基礎(chǔ)上,XTools并不是簡單的給民生銀行提供云端產(chǎn)品,而是提供一個(gè)平臺(tái)給民生銀行和中小企業(yè)。”謝億民表示。
融資難一直是困擾中小企業(yè)的問題之一,而監(jiān)管難又是貸款給中小企業(yè)的金融機(jī)構(gòu)所不得不面對的難題?;谶@一現(xiàn)狀,XTools聯(lián)合民生銀行推出了基于云平臺(tái)的企貸通產(chǎn)品。據(jù)了解,該服務(wù)是專門針對北京的中小企業(yè)貸款需要量身打造的,在這個(gè)平臺(tái)上,中小企業(yè)可以使用CRM工具,民生銀行則可以使用CRM監(jiān)測工具,對所貸款的中小企業(yè)經(jīng)營情況進(jìn)行定期監(jiān)察。
“中小企業(yè)客戶申請并授權(quán)民生銀行,民生銀行相關(guān)審核人員通過客戶使用的XTools系統(tǒng)可以查看申請企業(yè)的相關(guān)運(yùn)營數(shù)據(jù),根據(jù)分析、評級、確定貸款額度或增加額外貸款額度?!敝x億民介紹道。
三方互動(dòng)創(chuàng)共贏
“民生銀行一直致力于中小企業(yè)的信貸工作。然而由于中小企業(yè)數(shù)量眾多,貸款信譽(yù)度不夠清晰,且與銀行之間都相對封閉、互不了解,導(dǎo)致銀行放貸速度慢、監(jiān)管難?!泵裆y行小微企業(yè)金融中心副主任白靖表示。
基于上述問題,此次雙方推出的云平臺(tái),將不再是單向的云計(jì)算服務(wù)供應(yīng)商與需求方的簡單呼應(yīng),而是增加了第三方內(nèi)容的互動(dòng)。XTools、民生銀行、中小企業(yè)的三方互動(dòng),共同促成了一個(gè)新的金融產(chǎn)品和體系,中小企業(yè)可以通過信息化的服務(wù)獲得貸款的增值服務(wù),對企業(yè)和銀行而言都將是更高效、更快捷、更透明的方式?!?/p>
云數(shù)據(jù)的三維可視化模擬一直是計(jì)算機(jī)圖形學(xué)和氣象科學(xué)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。提出了基于WRF模式數(shù)據(jù)的建模與渲染技術(shù),以實(shí)現(xiàn)真實(shí)云數(shù)據(jù)三維可視化模擬。針對粒子系統(tǒng)建模復(fù)雜、實(shí)時(shí)性差的問題,首先通過計(jì)算云粒子之間的相互關(guān)系建立結(jié)構(gòu)化粒子模型,實(shí)現(xiàn)WRF云數(shù)據(jù)的建模;然后利用光照模型和公告牌技術(shù)對建模粒子進(jìn)行光照渲染和三維模擬,同時(shí)結(jié)合Imposter技術(shù)提高紋理繪制速度和效果。實(shí)驗(yàn)仿真結(jié)果驗(yàn)證了該方法在提高云數(shù)據(jù)的建模與渲染速度,提高云三維可視化的逼真度方面的有效性。
關(guān)鍵詞:
WRF模式;結(jié)構(gòu)化粒子系統(tǒng);紋理映射;公告牌技術(shù);三維可視化
0引言
近年來,通過計(jì)算機(jī)模型和圖形算法模擬云、流水、大氣、雨、雪等具有不規(guī)則的外形和豐富的表面細(xì)節(jié)的自然物體,是計(jì)算機(jī)圖形學(xué)研究的熱點(diǎn)和難點(diǎn)。其中云作為天氣系統(tǒng)的一個(gè)組成部分,其復(fù)雜的視覺和物理特性引起了氣象學(xué)家,物理學(xué)家的關(guān)注,具有模擬的重要性。WRF(Weather Research and Forecasting)模式云數(shù)據(jù)具有反映大氣運(yùn)動(dòng)規(guī)律的云物理參數(shù),對其進(jìn)行模擬可以直觀地獲得云結(jié)構(gòu)和特征。由于云的結(jié)構(gòu)復(fù)雜、動(dòng)力學(xué)特征變化不定以及光照效果特殊等原因,使得人們很難用精確的方法及模型去描述它,更加不容易真實(shí)地展示三維云場景。從圖形學(xué)的角度看,云的無確定邊界、無確定表面、復(fù)雜光照效果等特性,使傳統(tǒng)的幾何建模方法不適用于云的建模。因此,WRF云數(shù)據(jù)的模擬一直成為氣象應(yīng)用領(lǐng)域中最具有挑戰(zhàn)性的研究方向之一。
1相關(guān)研究
在計(jì)算機(jī)上模擬三維云,最重要的是模擬結(jié)果要有真實(shí)云的規(guī)律和特性。為了得到逼真的效果,研究學(xué)者們提出很多種建模方法,這些建模方法一般分為兩類:基于個(gè)體生長的方法和基于物理過程的方法?;趥€(gè)體生長的方法沒有考慮云生成的物理過程,主要是為了獲得云的視覺特性,增強(qiáng)云的真實(shí)感。1983年,Reeves[1]提出用粒子系統(tǒng)對云、火等模糊物體建模,取得了不錯(cuò)的視覺效果。1985年,Gardner[2]引入簡單的啟發(fā)式方法,主要利用著色和紋理映射的平面和曲面建模,通過調(diào)整紋理函數(shù)的參數(shù)產(chǎn)生不同類型的紋理,并將其映射到橢球體上生成三維云圖像。1993年,Nishita等[3]提出了云的二維分形建模方法,通過映射分形圖像描述云的密度分布,并將這些圖像映射到一組不同高度的球面上實(shí)現(xiàn)模擬。1998年,Dobashi等[4]完善Nagel提出細(xì)胞自動(dòng)機(jī)模擬方法,成功地生成具有較好真實(shí)感的云。Perlin提出基于Perlin噪聲的云模擬,通過對噪聲的不同操作生成隨機(jī)且連續(xù)的密度數(shù)據(jù)來填充云。這些建模方法雖然從視覺上模擬云的外觀效果,但是動(dòng)態(tài)云的細(xì)節(jié)方面難以實(shí)現(xiàn)。
基于物理過程的方法,是直接從生成云的物理因素出發(fā)。云屬于流體的一種,基于物理模擬流體運(yùn)動(dòng),只需要更改控制方程的參數(shù)和模擬的初始條件等,并在此基礎(chǔ)上考慮云的熱力學(xué)規(guī)律和水平衡規(guī)律,就能產(chǎn)生較好的模擬效果。典型的有Jos Stam的流體模型,通過求解可壓縮連續(xù)流體的納維斯托克斯(NavierStokes,NS)方程來模擬云和煙霧的動(dòng)態(tài)變化情況,并且可以交互式控制云或煙霧的變化情況[5-6]。Harris等在2002年引用NS方程進(jìn)行計(jì)算,但是計(jì)算量太大,求解過程很困難。2003年,Harris等又提出了一種快速生成算法,使用GPU技術(shù),利用圖形顯卡處理器的特點(diǎn)提高了計(jì)算速度。此處文獻(xiàn)列表中沒有標(biāo)注他的兩篇文獻(xiàn),故需要?jiǎng)h除;或者在文獻(xiàn)列表中補(bǔ)充他的這兩篇文獻(xiàn),書寫格式如修改規(guī)范。Miyazaki[7]引入耦合映射網(wǎng)格(Couple Map Lattice)對方程進(jìn)行簡化,降低了計(jì)算代價(jià)。徐江斌等[8]改進(jìn)元胞自動(dòng)機(jī)建模方法,模擬了水汽從聚集到凝結(jié)至相變的完整物理過程,并采用GPU技術(shù)提高建模速度。
通過分析以上建模方法及其存在的不足,為了提高云數(shù)據(jù)三維可視化的速度,本文通過計(jì)算云粒子之間的相互關(guān)系構(gòu)建結(jié)構(gòu)化粒子系統(tǒng)并用于數(shù)據(jù)建模,以提高建模速度;然后利用光照模型,Billboard技術(shù)及Imposter技術(shù)實(shí)現(xiàn)云的色彩渲染和三維效果。實(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證了本文方法的有效性。
2基于結(jié)構(gòu)化粒子系統(tǒng)建模
2.1結(jié)構(gòu)化粒子系統(tǒng)
粒子系統(tǒng)的基本思想就是采用許多具有簡單幾何形狀的粒子作為最基本的元素,每個(gè)粒子都有一個(gè)生命周期,分別為“產(chǎn)生”、“運(yùn)動(dòng)”、“生長”和“死亡”四個(gè)階段,而且各自是隨機(jī)分布的[9]。但是粒子系統(tǒng)采用大量的、離散的粒子模擬物體,導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)的實(shí)時(shí)性受到影響,實(shí)驗(yàn)速率和真實(shí)性之間的平衡很難把握,所以需要對存儲(chǔ)空間和計(jì)算時(shí)間進(jìn)行優(yōu)化。
為了解決以上問題,本文引入“結(jié)構(gòu)化”的概念,通過計(jì)算粒子與粒子之間的相似性或相互關(guān)系,建立結(jié)構(gòu)化粒子模型。其基本思想是:遍歷所有粒子,查詢與基準(zhǔn)粒子具有相似關(guān)系的粒子,將這些粒子歸為一類,作為一個(gè)結(jié)構(gòu)化粒子,然后對結(jié)構(gòu)化粒子組成的粒子系統(tǒng)進(jìn)行渲染。為了表達(dá)粒子之間的相似關(guān)系,引入近似代數(shù)中的一些概念來完成“結(jié)構(gòu)化”的定義。
首先,粒子相似關(guān)系的定義[10]是:設(shè)R≠是否應(yīng)該為空集符號,請明確。是粒子系統(tǒng)的所有元素的集合,定義任意兩個(gè)粒子之間的相似關(guān)系為ω,如果ω滿足自反性和對稱性,那么稱粒子x,y在屬性∈Sa∈A(SA為粒子系統(tǒng)的屬性集)相似 ω(a(x),a(y))成立。為了更好地表示兩個(gè)粒子之間的相互關(guān)系,本文設(shè)定度量函數(shù)λa:R×RR是[0,1]進(jìn)行度量,從而可以確定兩個(gè)粒子之間的相似程度。但是對于各個(gè)不同的數(shù)值,可以根據(jù)屬性的各自特征給出不同的定義,以更好地符合實(shí)際情況。下面是3種度量的方法。
1)當(dāng)a∈A為連續(xù)值屬性時(shí):
否應(yīng)該為希臘字符α,請明確。同理,下面式2、3中,包括后面的一段描述段落中,是否也是如此修改,請明確?;貜?fù)為“a”
2)當(dāng)a∈A為離散的、有序的、有限個(gè)數(shù)的數(shù)值屬性時(shí),若v1≤v2≤…此處是否應(yīng)該為“…”?≤vi,則:
3)當(dāng)a∈A為非數(shù)值符號屬性時(shí):
其中P(a)表示為某條件下的概率取值。
除了滿足以上度量條件,還需要對粒子之間的關(guān)系有一定的約束,這里給出約束函數(shù)的定義[10]:如果任意兩個(gè)粒子對象x,y相似ωA(x,y) h(A,λa(a(x),a(y)))滿足給定的約束條件,其中h()為考慮X與Y的相似性,各個(gè)屬性a∈A所應(yīng)滿足的條件為相似的整體約束函數(shù)。對于整體約束函數(shù)h()的定義應(yīng)視實(shí)際情況而定,這里給出以下原則:a∈A,λa(a(x),a(y))≥σ(a),其中σ(a)∈[0,1]為屬性a的取值被認(rèn)為相似時(shí)所設(shè)定的最低閾值。這個(gè)段落中的a,是否應(yīng)該為希臘字符α,請明確。
2.2模型的構(gòu)建
根據(jù)結(jié)構(gòu)化粒子系統(tǒng)的基本步驟,生成云的主要流程如下:
1)讀取WRF云數(shù)據(jù)。從數(shù)據(jù)中獲取云的位置、半徑及邊界分布情況。
2)初始化粒子。根據(jù)云的物理特征為每一個(gè)粒子賦予相關(guān)屬性,再按照WRF數(shù)據(jù)中云的邊界分布對其進(jìn)行填充。
3)結(jié)構(gòu)化粒子的生成。以第一個(gè)粒子開始作為基準(zhǔn)遍歷所有粒子,查找與第一個(gè)粒子具有相似關(guān)系的粒子并標(biāo)記出來,將這些粒子歸為一類,看作一個(gè)結(jié)構(gòu)化粒子;然后從未標(biāo)記的粒子中隨機(jī)選取一個(gè)作為基準(zhǔn),在其余未標(biāo)記的粒子中查找,生成結(jié)構(gòu)化粒子。以此類推,最后生成由結(jié)構(gòu)化粒子組成的結(jié)構(gòu)化粒子系統(tǒng)。
4)判斷粒子的生命周期是否終結(jié)。如果粒子的生命周期結(jié)束,粒子回到初始化位置,重新對粒子初始化;否則進(jìn)入下一步。
5)保存現(xiàn)存的結(jié)構(gòu)化粒子并根據(jù)下文講述的渲染技術(shù)進(jìn)行渲染,繪制出云的圖形。
最終算法實(shí)現(xiàn)過程如圖1所示。
圖片
圖1結(jié)構(gòu)化粒子系統(tǒng)流程
3云粒子渲染
3.1光照模型
粒子系統(tǒng)建立了云的模型,但是云粒子的最終色彩還需要進(jìn)一步處理。其中光照對云的顏色起到了關(guān)鍵性的作用。光照模型能夠表現(xiàn)出云與光之間的物理過程,對整個(gè)模型的繪制后的真實(shí)性和渲染的速度方面影響很大。那么要增強(qiáng)模擬云的真實(shí)感,必須要考慮云與陽光之間的相互關(guān)系,要考慮光的吸收、散射以及消失。