Ubiquitous Computing Systems 普适计算系统/论文集 pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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出版者:

作者:Murakami, Hitomi; Murakami, Hitomi; Nakashima, Hideyuki

出品人:

页数:274

译者:

出版时间:2005-11

价格:508.50元

装帧:

isbn号码:9783540278931

丛书系列:

图书标签:

普适计算
嵌入式系统
物联网
人机交互
移动计算
传感器网络
分布式系统
计算机科学
信息技术
智能系统

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具体描述

探索智能互联的未来：一场关于普适计算的深度对话在一个技术以前所未有的速度渗透到我们生活方方面面的时代，一个深刻的变革正在悄然发生，它重新定义了我们与环境、信息乃至彼此的互动方式。这场变革的核心，便是“普适计算”（Ubiquitous Computing）。它并非仅仅是让设备变得更小巧、更智能，而是构建一个无处不在、无感知、深度融合于我们日常生活的计算环境。想象一下，一个真正能够“读懂”我们意图，并主动提供帮助的智能世界，一个让技术退居幕后，而让生活更加便捷、高效、人性化的未来——这就是普适计算所描绘的宏伟蓝图。本文集，汇聚了众多在普适计算领域深耕多年的研究者、开发者和思想家们的心血与洞见，旨在提供一个全面、深入的视角，去理解和探索这一颠覆性技术的核心理念、前沿技术、潜在应用以及所带来的深刻社会影响。我们并非简单地罗列技术清单，而是力求通过这场思想的激荡，引领读者深入到普适计算的本质，感受其如何从科幻般的设想，一步步走向触手可及的现实。普适计算的基石：理解与感知要实现“无处不在”的计算，首先需要的是对“在”这一概念的深刻理解。普适计算系统需要能够感知周围的环境，并理解其中发生的一切。这涉及到一系列关键的技术支撑：传感器技术：从温度、湿度、光照到运动、声音、位置，各式各样的传感器构成了普适计算的“感官”。它们如同人类的眼睛、耳朵、触觉，为计算系统提供了源源不断的环境信息。本文集中的部分篇章将深入探讨新型传感器材料、低功耗传感器网络、以及如何从海量原始传感器数据中提取有意义信息的技术。例如，如何利用微型生物传感器监测健康状况，如何通过分布式声学传感器构建实时的城市声音地图，这些都将是探索的重点。物联网（IoT）与连接性：传感器收集到的信息需要被传递、处理和响应。物联网是实现这一目标的关键基础设施。它将物理世界的万物连接起来，形成一个庞大的信息网络。本文集将审视各种连接协议（如Wi-Fi, Bluetooth, LoRa, 5G/6G），以及如何构建安全、可靠、高效的物联网平台，以支持海量设备的接入和数据交换。此外，边缘计算（Edge Computing）在物联网中的作用也将被重点分析，它使得数据处理可以在更靠近数据源的地方进行，从而减少延迟，提升响应速度，并降低对中心化云端的依赖。情境感知（Context Awareness）：仅仅收集数据是不够的，普适计算系统必须能够理解这些数据所处的“情境”。情境可能包括用户的位置、活动、身份、情绪，甚至是他周围人的状态。本文集将聚焦于情境感知模型的构建，包括如何利用机器学习、数据融合和推理技术，从多源异构数据中推断出用户和环境的真实意图和需求。例如，一个智能家居系统如何根据用户的作息习惯和当前室内环境，自动调整灯光和温度，这背后便是复杂的情境感知在起作用。智能的涌现：推理与交互一旦环境信息被感知和理解，普适计算系统便需要具备“思考”和“行动”的能力，即智能的涌现。这涉及到复杂的数据处理、决策制定和用户交互：人工智能与机器学习：人工智能，特别是机器学习，是赋能普适计算系统智能化的核心驱动力。从模式识别到预测分析，再到自主决策，机器学习算法贯穿于普适计算的各个层面。本文集将深入探讨如何将深度学习、强化学习等先进的AI技术应用于普适计算场景。例如，如何利用卷积神经网络（CNN）识别用户手势，如何利用循环神经网络（RNN）预测用户行为，以及如何利用图神经网络（GNN）理解复杂的社交网络情境，这些都将是探讨的重点。自然语言处理（NLP）与人机交互：普适计算的目标是让技术“隐形”，而最佳的隐形方式之一便是提供自然、直观的人机交互方式。自然语言处理是实现这一目标的关键。本文集将关注语音识别、自然语言理解、对话管理等NLP技术在普适计算中的应用，探索如何让用户能够通过语音、手势甚至眼神与智能系统进行流畅的交流。同时，无创式、情境化的交互方式，如基于用户意图的自动响应，或者通过微妙的环境变化进行反馈，也将是研究的焦点。推荐系统与个性化服务：基于对用户情境的深刻理解，普适计算系统能够提供高度个性化的服务。推荐系统在其中扮演着至关重要的角色。本文集将分析如何构建能够精准预测用户需求，并及时提供相关信息、服务或建议的推荐算法。这可能包括根据用户的位置推荐附近的餐厅，根据用户的学习习惯推荐学习资源，或者根据用户的健康状况提供个性化的运动建议。协同智能与群体行为：普适计算并非孤立的系统，而是能够与其他智能体（包括其他计算系统、机器人，甚至其他人类）进行协同，以实现更宏大的目标。本文集将探讨如何设计能够进行分布式决策、信息共享和任务协同的智能体。例如，在智慧城市中，交通信号灯系统如何与其他车辆传感器协同工作，以优化交通流量；在智能工厂中，机器人如何协同完成复杂的装配任务。无处不在的应用：重塑生活与工作普适计算的终极目标是将其能力无缝地融入到我们生活的方方面面，从根本上提升我们的生活质量和工作效率。本文集将呈现一系列在各个领域展现出的普适计算应用潜力：智能家居与智慧生活：从自动调节温度和照明的房间，到能够管理日常用品的冰箱，再到能够监测家庭成员健康状况的智能穿戴设备，智能家居正在成为普适计算的天然试验场。本文集将深入探讨如何构建更加智能、安全、节能的家居环境，以及如何利用普适计算技术提升老年人和残疾人的生活独立性。智慧医疗与健康管理：普适计算技术在医疗健康领域的应用前景广阔。从远程病人监护到个性化健康追踪，再到辅助诊断和治疗，它正在改变我们获取医疗服务的方式。本文集将关注如何利用可穿戴设备、体征传感器和AI算法，实现对慢性病的有效管理，预防疾病的发生，以及提升医疗资源的利用效率。智能交通与出行：自动驾驶汽车、智能交通信号控制、实时路况预测……普适计算正在重塑我们的出行体验。本文集将探讨如何通过传感器网络、大数据分析和AI技术，构建更加安全、高效、环保的智能交通系统，减少拥堵，提升出行效率，并为未来的共享出行模式奠定基础。智能教育与个性化学习：普适计算能够为学生提供更加个性化、沉浸式的学习体验。从智能辅导系统到虚拟现实（VR）和增强现实（AR）教学，它能够根据学生的学习进度和特点，提供量身定制的学习内容和反馈。本文集将探讨如何利用普适计算技术，打破传统教育的界限，实现终身学习和个性化教育。智能工业与生产制造：在工业领域，普适计算催生了“工业4.0”和智能工厂的概念。通过传感器、物联网和AI，生产过程的每一个环节都可以被实时监控、优化和自动化。本文集将关注如何利用普适计算技术提升生产效率，降低成本，提高产品质量，并实现更加灵活、定制化的生产模式。智慧城市与可持续发展：普适计算是构建智慧城市的核心要素。通过整合城市中的各种基础设施和信息系统，它能够提升城市管理效率，优化资源配置，改善居民生活质量，并应对环境挑战。本文集将探讨如何利用普适计算技术，构建更加宜居、可持续发展的未来城市，例如通过智能电网优化能源消耗，通过智能水务系统节约用水，以及通过智能废物管理系统减少环境污染。挑战与展望：通往普适计算的未来之路尽管普适计算的潜力巨大，但其发展也面临着诸多挑战。本文集不会回避这些挑战，而是将其作为深入探讨的契机：隐私与安全：随着计算能力和数据收集的无处不在，用户隐私和数据安全成为首要关注的问题。如何设计既能提供强大功能，又能充分保护用户隐私的普适计算系统？本文集将探讨差分隐私、联邦学习、零知识证明等前沿安全技术，以及如何在技术设计和政策法规层面找到平衡点。伦理与社会影响：普适计算的广泛应用可能带来意想不到的社会和伦理问题，例如算法偏见、数字鸿沟、以及对人类自主性的影响。本文集将鼓励读者进行批判性思考，探索如何负责任地开发和部署普适计算技术，以造福全人类。互操作性与标准化：异构的设备、平台和协议之间的互操作性是实现大规模普适计算的关键。本文集将关注如何推动相关标准的建立和统一，以促进不同系统之间的无缝集成。功耗与可持续性：数量庞大的普适计算设备需要消耗大量的能源。如何设计低功耗的设备和高效的能源管理系统，以实现可持续的普适计算发展，也将是本文集的重要议题。人本设计与用户体验：最终，普适计算的目标是服务于人。本文集强调以用户为中心的设计理念，确保技术能够真正地提升用户的生活质量，而不是造成不适或困扰。结论 “普适计算系统”这本文集，不仅是对当前普适计算领域研究成果的汇集，更是对未来技术发展方向的一次深度展望。它邀请您与我们一同踏上这场激动人心的探索之旅，去理解那些正在悄然改变世界的隐形力量，去思考技术如何能够更好地服务于人类，去共同构筑一个更加智能、便捷、人性化的未来。无论您是技术专家、政策制定者，还是对未来充满好奇的普通读者，都能在这本文集中找到启发和思考。让我们一起，在技术与生活的交织点上，开启这场关于普适计算的深度对话。