计算模式的发展趋势
普适计算思想的发展



强调把计算机嵌入到环境或日常工具中去，让 计算机本身从人们的视线中消失，让人们注意 的中心回归到要完成的任务本身 Weiser的思想在90年代后期开始在国际上得到 广泛关注和接受，目前已经成为一个极具活力 和影响力的研究领域。 重要标志：

1999年开始的Ubicomp国际会议 2000年开始的Pervasive Computing国际会议 2002年IEEE Pervasive Computing期刊的创刊

两种途径实现绑定

直接在物体上（内） 嵌入一定的感知、 计算、通信能力，使其同时具有物理空 间和信息空间中的用途。
例子： MERL实验室研究的Interactive Table； 清华大学研究的Smart Classroom； MIT Media Lab的Things That Think项目。

集体智慧导言
什么是集体智慧 集体智慧与Web
2.0
集体智慧在Web领域的应用 集体智慧与机器学习

搜索排名
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内容(续)

推荐系统

推荐系统的诞生和现状 推荐系统的经典案例──Netflix

设计推荐系统的基本方法
全新的计算模式提出

计算机技术进一步发展迫切地需要全新的计 算模式，这就是普适计算 (Pervasive/Ubiquitous Computing)。 普适计算的思想最早是1991年Mark Weiser在 《Scientific American》的“The Computer for the 21st Century”中提出的。
90年代以来计算技术的飞速发展蕴育
了新的计算模式。
传统的计算模式
n
n
以计算机为中心的计算： 计算机的使用方法不符合人类的习惯； 为了完成一任务，需要与计算机进行的对话过 于烦琐；

n n
基于桌面的使用模式： 用户要使用计算机，就需要坐在计算机面前； 本质上说是一种私有模式，难以适应一个用户 可能在不同地点和环境，甚至在移动过程中使 用多台计算设备进行工作的情况。
“随时随地”和“透明”

“随时随地”指人们可以在工作、生活的现 场就可以获得服务,而不需离开这个现场而去 端坐在一个专门的计算机面前，即像空气一 样无所不在；

“透明”指获得这种服务时不需要花费很多 注意力，即这种服务的访问方式是十分自然 的甚至是用户本身注意不到的，即所谓蕴涵 式的交互（Implicit Interaction）。
普适计算实现的条件 从技术上，实现普适计算必须做到满足三个条 件，首先，市场上大量出现可供购买的尺寸大 小不一、种类繁多的显示设备和廉价、低能耗 计算设备；其次，存在将所有计算设备（如嵌 入式计算设备、辅助设备）联接在一起的网络； 最后，研制出用于实现普适计算应用系统的软 件支撑系统。
信息空间和物理空间的融合

集体智慧中的常用算法

贝叶斯分类器 决策树分类器 神经网络 k-最近邻 优化技术
集体智慧导言

人们使用集体智慧（Collective Intelligence） 这一术语已经有十多年之久，随着新型通 信技术的出现，尤其是进入Web时代以后， 这一术语也变得日趋的流行和重要。
什么是集体智慧

隔离正是桌面计算模式各种不足的根源！
讲座内容
普适计算机定义及其发展历程 普适计算的视频介绍 普适计算的实现
结论
结论
普适计算是：
把计算和信息融入人们的生活空间； 人们生活其中可随时、随地得到计算服务； 是对计算技术的极大挑战。

参考文献
[1] 谢伟凯. 智能空间关键支撑技术的研究 [D]. 清华大学工学博士学位论文，2003年4 月：1－2. [2] Weiser M. The Computer for the 21st Century [J]. Sci. Amer. Sept. 1999. [3] 郑增威，吴朝晖. 普适计算综述[J]. 计算机科学，2003（4）：18－22. [4] Ubiquitous Computing [EB/OL]. [5] 徐光祐，史元春，谢伟凯. 普适计算[J]. 计算机学报，2003（9）：1043. [6] Gregory Abowd, Chris Atkeson, Irfan Essa. Ubiquitous Smart Spaces [EB/OL]. /fce/pubs/s.98.pdf. [7] Satyanarayanan M. Pervasive Computing: Vision and Challenges [J]. IEEE Pers. Commun. , Aug. 2001. [8] Sandeep K. Gupta S.et al. An Overview of Pervasive Computing [J]. IEEE Pers. Commun. , Aug. 2001. [9] 郑增威，吴朝晖. 普适计算综述[J]. 计算机科学，2003（4）：18－22 [10] 李卢一，郑燕林. 泛在学习环境的概念模型[J]. 中国电化教育，2006（12）: 9-12.
状态的改变，从而改变相应对象的状态 或触发某些事件。
这种特性称为觉察上下文的计算，是普适计 算的重要特征； 当你抵达一个场所…… 当你拿起一个公用设备…… 信息空间对人的行为甚至表情的自动理解— —主动的计算或者蕴涵式的人机交互

蕴涵式人机交互的实现途径 实现途径有两类 通过传感器： 欧盟的TEA计划，在日常器具如咖啡杯、 家具、手机等中嵌入传感器；
“普适计算2007国际会议”官方网站指出，普适计算是指人们可 以在任何时间（anytime）任何地点（anywhere）通过我们日常生 活中的物体和环境中的某一联网的动态设备，而不仅仅是计算机 设备进行随时随地的交流和协作 。


清华大学徐光祐教授等的定义是:“普适计算是信 息空间与物理空间的融合，在这个融合的空间 中人们可以随时随地、透明地获得数字化的服 务。”

纵观当今的Web领域，当我们讨论集体智慧这 一概念的应用时，通常是指把一部分人的行为、 偏好或思想数据搜集起来并加以分析，从而寻 找新的发现。 在维基百科（Wikipedia）上，集体智慧被定 义成为是一种共享的或者群体的智能，它是从 许多个体的合作与竞争中涌现出来的。

什么是集体智慧

对于集体智慧的研究，实际上可以被认为是一 个属于生物学、社会学、商业、计算机科学、 大众传媒和大众行为的多学科课题，其研究的 领域从夸克到细菌、植物、动物，直至人类社 会各个层次中出现的群体行为。
提示
我们必须认识到普适计算不仅仅是一个计算 问题 普适计算环境中的社会问题包括受到普适计 算影响的个人、集体和组织的行为应受到关 注

讲座内容
普适计算机定义及其发展历程 普适计算的视频介绍 普适计算的实现
结论
普适计算视频介绍 普适计算视频１ 普适计算视频２ 普适计算视频３ 普适计算视频４
信息空间的状态改变映射到物理空间中，
其最主要形式是数字化信息可以无缝地 叠加在物理空间中/上。
例子： 已经广泛采用的各种电器上的显示屏； E-Ink公司正在研究的电子纸； IBM研究院的Everywhere Display；

从两个相对方向看自发的交互
信息空间也可以自动地觉察物理空间中
2、自发的交互
信息空间： 存在于计算机和网络中的 数字化的信息、服务、 计算和通信
1、绑定
物理空间： 真实存在的物理世界
融 合
普适计算
绑定和自发的交互

绑定：信息空间中的对象与物理空间 中的物体建立相互对应，使这个物体 成为访问信息空间中服务的直接入口。 自发的交互：物理空间和信息空间之 间无需人的干预的交互，即其中任一 个空间状态的改变可以引起另一个空 间的状态的相应改变。
当前计算机技术发展的特点

计算、通信和数字媒体技术的互相渗 透和结合，其集中的体现 同时体积也越来越小，其发展趋势是 把计算能力嵌入到各种设备中去，而 且这些设备可联网使用。
计算模式的发展
计算模式（Computing
Paradigm）在20 世纪80年代经历了从主机计算 (Mainframe Computing)到桌面计算 (Desktop Computing)的革新。

通过多模态感知接口： 清华大学的Smart Classroom，用视觉跟踪、 姿态识别等方法来判断目前教室中的上下文。
桌面计算模式与普适计算模式

桌面计算模式下信息空间和物理空间是隔离 的：
绑定是稀疏的，唯一的绑定点是计算机； 它们之间的交互是由人驱动的，人先察觉物理空间 的改变然后用一定的方式输入到信息空间。
普适计算 PERVASIVE/UBIQUITOUS COMPUTING
讲座内容
普适计算机定义及其发展历程 普适计算的视频介绍 普适计算的实现
结论
讲座内容
普适计算机定义及其发展历程 普适计算的视频介绍 普适计算的实现
结论
普适计算的定义

目前尚未有明确定义，但目标都是“要建立一 个充满计算和通信能力的环境，同时使这个环 境与人们逐渐地融合在一起”。

“最具有深远意义的是那些从人们注意力中消 失的技术，这些技术已经渗透到人们的日常生 活中以致与生活难以区分”。
曾经的研究计划
1. 2. 3. 4. 5. 6.
7.
8.
Don Norman的“Invisible Computer”； CMU的Aura计划； 欧盟的“Disappearing Computer”计划； MIT的Oxygen计划； MERL实验室的Interactive Table计划； MIT Media Lab的Things That Think项目； HP的Cool Town计划； 清华大学的Smart Classroom等。