自然云计算理论

前言
第1章 云计算自然原理
1.1 云计算的自然性公理
1.2 云计算的自然性定理
1.3 云计算与自然云的相似性
1.4 云计算系统具备的自然性
1.5 成语中的云计算思想
1.6 社会生活中的云计算思想
1.7 云计算与传统计算的比较
1.8 云计算的技术集成框架
1.9 云计算系统的多级结构
1.10 云计算系统的体系结构
1.11 云服务与传统服务的比较
1.12 云服务的原理
1.13 云服务的内容
1.14 云服务的行业分类
1.15 云计算的“生老病死”

第2章 自然云计算理论基础
2.1 云计算的服务模式与主要流派
2.2 云计算的技术资源积累与产业市场驱动
2.3 云计算的技术趋势与运营趋势
2.4 云计算的先集中后民主原理
2.5 用户感受最深的云计算三大特点
2.6 判断是否为云计算的三大标准
2.7 狭义与广义云计算的区别
2.8 道法自然的自然计算
2.9 自然计算产生新型计算
2.10 新型计算中的自然计算
2.11 新型计算与自然计算的结合

第3章 云计算产业理论
3.1 云计算产业理论的背景
3.2 面向市场的云计算产业模型
3.3 云计算产业的纵横发展
3.4 云计算产业的自我调节机制
3.5 云计算产业成熟度
3.6 云计算产业模型的两种图形建模法

第4章 云计算集成理论
4.1 云服务模块的集成原理
4.2 云服务模块的集成方法
4.3 云服务模块的集成模式
4.4 即插即用中心
4.5 互联互通中心

第5章 云计算时空理论
5.1 云计算时空理论的组成
5.2 云计算时空模型
5.3 云时空数据模型
5.4 云时空数据模型的设计
5.5 云时空数据模型的数据操作方法
5.6 时空模型云升级的意义
5.7 传统时空模型的云升级
5.8 时空快照修正模型的云升级
5.9 时空复合模型的云升级
5.10 时空数据模型划分方法的比较
5.11 时空数据模型升级前后的性能比较

第6章 云计算技术创新
6.1 一种自适应云计算方法
6.2 一种云服务的无缝升级方法
6.3 一种云数据审计的方法

第7章 云计算应用创新
7.1 云机器人系统的设计方法
7.2 多机器人云系统的设计方法
7.3 视频自适应转码云系统的设计方法
参考文献
后记

图目录
图1.1 云的形成
图1.2 云的转化
图1.3 云计算与传统计算层次对应关系
图1.4 云计算与传统计算行业对应关系
图1.5 云计算与传统计算供求关系的差异
图1.6 云计算与传统计算个体生产关系的差异
图1.7 云计算与传统计算集体生产关系的差异
图1.8 云计算与传统计算冗余能力的技术差异
图1.9 云计算与传统计算冗余能力的模式差异举例
图1.10 云计算与传统计算资源利用及能耗的差异举例
图1.11 云计算与传统计算资源利用及成本的差异举例
图1.12 云计算与传统计算可扩展性的差异举例
图1.13 云计算的技术集成框架
图1.14 多级结构举例
图1.15 单级存储云举例
图1.16 多级存储云举例
图1.17 单级计算云举例
图1.18 多级计算云举例
图1.19 单级网络云
图1.20 多级网络云
图1.21 系统云
图1.22 存储中心系统云
图1.23 计算中心系统云
图1.24 网络中心系统云
图1.25 云服务原理
图2.1 云计算的服务模式与主要流派
图2.2 云计算的技术资源积累与产业市场驱动
图2.3 云计算的技术趋势与运营趋势
图2.4 云计算的先集中后民主原理
图2.5 用户感受最深的云计算三大特点
图2.6 判断是否为云计算的三大标准
图2.7 狭义与广义云计算的区别
图3.1 云计算产业金字塔模型
图3.2 云计算产业规模升级模型
图3.3 云计算产业成熟度升级模型
图3.4 云计算产业自我调节模型
图3.5 云计算产业间主动让利模型
图3.6 云计算产业间联动让利模型
图3.7 云计算产业用户需求拉动模型
图3.8 云计算产业递进调节模型
图3.9 云计算行业规模模型
图3.10 云计算行业成熟度模型
图3.11 云计算行业总体模型
图3.12 云计算新行业演进模型
图3.13 云计算同一时间的本性模型
图3.14 云计算不同时间的本性模型
图3.15 云计算地域本性模型
图3.16 云计算时空本性模型
图3.17 云计算产业的三维坐标
图3.18 云计算产业坐标模型降维法示例一
图3.19 云计算产业坐标模型降维法示例二
图4.1 管道集成法
图4.2 总线集成法
图4.3 事件集成法
图4.4 集成不同领域服务模块方式一
图4.5 集成不同领域服务模块方式二
图4.6 集成分布与非分布服务模块方式一
图4.7 集成分布与非分布服务模块方式二
图4.8 集成串并行服务模块方式一
图4.9 集成串并行服务模块方式二
图4.10 集成脚本与服务模块方式一
图4.11 集成脚本与服务模块方式二
图4.12 即插即用中心的运行流程
图4.13 互联互通中心主进程的流程
图4.14 互联互通中心请求服务子进程的流程
图4.15 互联互通中心获取服务子进程的流程
图4.16 互联互通中心信息交互子进程的流程
图4.17 互联互通中心文件转换子进程的流程
图4.18 串并行服务模块或应用连通流程
图4.19 不同领域服务模块或应用连通流程
图4.20 不同领域服务模块或应用连通流程
图4.21 连通异常处理流程
图4.22 串并行服务模块或应用文件转换流程
图4.23 不同领域服务模块或应用文件转换流程
图4.24 不同范例服务模块或应用文件转换流程
图5.1 云计算时空理论组成示意
图5.2 不同时空模型时间上结构可变性比较
图5.3 云时空模型时间上结构变化原因
图5.4 存储容错性
图5.5 计算容错性
图5.6 单级数据云时空模型举例
图5.7 多级数据云时空模型举例
图5.8 单级任务云时空模型举例
图5.9 多级任务云时空模型举例
图5.10 单级流水云时空模型举例
图5.11 多级流水云时空模型举例
图5.12 数据—任务云时空模型举例
图5.13 任务—数据云时空模型举例
图5.14 流水—数据云时空模型举例
图5.15 数据—流水云时空模型举例
图5.16 流水—任务云时空模型举例
图5.17 任务—流水云时空模型举例
图5.18 传统时空数据模型、并行时空数据模型与云时空数据模型的关系
图5.19 时空数据模型按时空性进行分类
图5.20 云时空数据模型按划分的方式进行分类
图5.21 基于时间维对应用对象集合进行划分
图5.22 基于时间维对用户对象集合进行划分
图5.23 基于时间维对程序对象集合进行划分
图5.24 基于空间维对应用对象集合进行划分
图5.25 基于空间维对用户对象集合进行划分
图5.26 基于空间维对程序对象集合进行划分
图5.27 基于本性维对应用对象集合进行划分
图5.28 基于本性维对用户对象集合进行划分
图5.29 基于本性维对程序对象集合进行划分
图5.30 基于本性维和时间维对对象集合进行划分
图5.31 基于空间维和时间维对对象集合进行划分
图5.32 基于空间维和本性维对对象集合进行划分
图5.33 基于空间维、本性维、时间维对对象集合进行划分
图5.34 多级划分
图5.35 同一时空数据集同一并行时空数据模型举例
图5.36 同一时空数据集多个并行时空数据模型举例
图5.37 同一并行时空数据模型多个时空数据集举例
图5.38 多个并行时空数据模型多个时空数据集举例
图5.39 混合模式举例
图5.40 潜在空间使用原则举例
图5.41 各存储空间并行时空数据模型粒度的选择原则举例
图5.42 求同一个时间上的不同空间中的同类对象举例
图5.43 求同一个空间上的不同时间中的同类对象举例
图5.44 求不同时间上的不同空间中的同类对象举例
图5.45 在同一个时间上的不同空间中查询某对象或某些对象举例
图5.46 在同一个空间上的不同时间中查询某对象或某些对象举例
图5.47 在不同时间上的不同空间中查询某对象或某些对象举例
图5.48 同一时间不同空间内的对象之间的空间关系运算举例
图5.49 不同空间内的时间点对象之间的空间关系运算举例
图5.50 不同时间同一空间内的对象之间的空间关系运算举例
图5.51 不同时间不同空间内的对象之间的空间关系运算举例
图5.52 不同时间内的某对象自身与自身的空间关系运算举例
图5.53 不同时间内的各对象自身与自身的空间关系运算举例
图5.54 一段时间内的各对象轨迹之间的空间关系运算举例
图5.55 不同空间内的某类对象自身的时间轨迹之间的关系运算举例
图5.56 同一空间内不同时间点内对象之间的本性关系运算举例
图5.57 同一时间内不同空间内对象之间的本性关系运算举例
图5.58 不同时间内不同空间内对象之间的本性关系运算举例
图5.59 同一时间内某类对象的空间分布运算举例
图5.60 同一时间内多类对象的空间分布运算举例
图5.61 某类对象时间点的空间分布运算举例
图5.62 多类对象时间点的空间分布运算举例
图5.63 不同时间内某类对象的空间分布运算举例
图5.64 不同时间内多类对象的空间分布运算举例
图5.65 同一空间内某类对象的时间分布运算举例
图5.66 同一空间内多类对象的时间分布运算举例
图5.67 某类对象空间点的时间分布运算举例
图5.68 多类对象空间点的时间分布运算举例
图5.69 不同空间内某类对象的时间分布运算举例
图5.70 不同空间内多类对象的时间分布运算举例
图5.71 同一时空数据集同一基本数据操作举例
图5.72 同一时空数据集多个基本数据操作举例
图5.73 同一基本数据操作多个时空数据集举例
图5.74 多个基本数据操作多个时空数据集举例
图5.75 混合数据操作举例
图5.76 潜在空间使用原则举例
图5.77 各级存储空间的数据集流动举例
图5.78 存储空间的变化举例
图5.79 数据操作的升级举例
图5.80 数据操作的变化举例
图5.81 时空数据集的变化举例
图5.82 串行时空立方体模型(Langran,1992)
图5.83 划分串行时空立方体模型
图5.84 索引时空立方体模型
图5.85 并行时空立方体模型
图5.86 串行时空快照修正模型(Langran,1992)
图5.87 划分时空快照修正模型
图5.88 索引时空快照模型
图5.89 并行时空快照模型
图5.90 串行时空复合模型(Langran,1992)
图5.91 索引时空复合模型
图5.92 并行时空复合模型
图6.1 自适应云计算方法流程
图6.2 初级自适应云计算系统结构
图6.3 高级自适应云计算系统结构
图6.4 一种云服务的无缝升级方法流程
图6.5 一种初级云服务的无缝升级系统结构
图6.6 一种高级云服务的无缝升级系统结构
图6.7 云数据审计的方法流程
图6.8 云数据审计的系统结构
图7.1 云机器人系统的设计方法流程
图7.2 云机器人系统的系统结构
图7.3 多机器人云计算系统的扩展伸缩容错模块布局
图7.4 多机器人云计算系统的扩展伸缩容错模块交互关系
图7.5 “多机器人云计算系统扩展”模块的组成
图7.6 “云计算节点加入”子模块的内部流程
图7.7 “云计算节点退出”子模块的内部流程
图7.8 “多机器人云计算系统伸缩”模块的组成
图7.9 “多机器人云计算系统用户伸缩”子模块的组成
图7.10 “多机器人云计算系统任务伸缩”子模块的组成
图7.11 “多机器人云计算系统容错”模块的组成
图7.12 “云计算节点故障处理”子模块的内部流程
图7.13 “机器人节点故障处理”子模块的内部流程
图7.14 视频自适应转码云系统的设计方法流程
图7.15 视频初级自适应转码云系统的方法流程
图7.16 视频初级自适应转码云系统的系统结构
图7.17 视频自适应转码云系统的资源池
图7.18 视频高级自适应转码云系统的方法流程
图7.19 云服务端的系统结构

表目录
表5.1 各类时空数据模型特性比较表
表5.2 不考虑进程出错时各类时空数据模型升级前后计算复杂度比较表
表5.3 考虑进程出错时各类时空数据模型升级前后计算复杂度比较表
表5.4 各类时空数据模型升级前后存储复杂度比较表
表5.5 各类时空数据模型升级前后存储及计算容错性比较表