從制造業(yè)的發(fā)展看計算機科學(xué)和技術(shù)的熱點問題ppt

從制造業(yè)的發(fā)展看計算機科學(xué)與技術(shù)的熱點問題天津大學(xué)馮志勇2007年9月20世紀(jì)制造業(yè)的發(fā)展從手工作坊到機械工廠：——勞動分工——互換性原理從單件小批到全盤自動化的大量生產(chǎn)2023/2/3天津大學(xué)計算機科學(xué)與技術(shù)系馮志勇教授320世紀(jì)制造業(yè)的特點F制造業(yè)主要是把原料變?yōu)楫a(chǎn)品、完成物質(zhì)轉(zhuǎn)化（加工、裝配）過程的工業(yè)認為只要有資金投入，制造資源幾乎可看作是無限的，對自然資源進行無節(jié)制開采產(chǎn)品使用和制造過程所產(chǎn)生的環(huán)境污染是幾乎可以忽略的，廢水、廢氣大量排放產(chǎn)品、工藝和設(shè)備是相對穩(wěn)定的，大量生產(chǎn)方式是經(jīng)濟和有效的理想生產(chǎn)方式增值比例整機的制造裝配產(chǎn)品生命周期產(chǎn)品設(shè)計回收再造售后服務(wù)培訓(xùn)維修保養(yǎng)原材料零部件制造產(chǎn)品=原材料+制造資源（物質(zhì)形態(tài)）資源消耗型20世紀(jì)的產(chǎn)品增值過程產(chǎn)品設(shè)計和制造過程智能化和數(shù)字化，必須使用數(shù)字化信息流，實現(xiàn)企業(yè)運作信息化，才能迅速反應(yīng)市場需求資產(chǎn)投入的知識化和無形化，知識將成為企業(yè)經(jīng)營的重要資本和生產(chǎn)要素隨著因特網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)的普及，制造和經(jīng)營活動日益全球化和網(wǎng)絡(luò)化數(shù)字信息傳遞速度的增加，將使企業(yè)在未來10年的變化超過近50年來變化的總和與分工原理和互換性原理促使大量生產(chǎn)方式出現(xiàn)相似，信息技術(shù)將使21世紀(jì)制造業(yè)產(chǎn)生翻天覆地的變化，信息化、全球化和網(wǎng)絡(luò)化將成為新的重要發(fā)展趨勢知識經(jīng)濟對制造業(yè)影響2023/2/3天津大學(xué)計算機科學(xué)與技術(shù)系馮志勇教授621世紀(jì)制造業(yè)的發(fā)展趨勢市場的全球化產(chǎn)品的個性化、多樣化對環(huán)境的影響最小化制造過程敏捷化生產(chǎn)企業(yè)的專業(yè)化企業(yè)變革經(jīng)?；袌觥a(chǎn)——服務(wù)一體化產(chǎn)品設(shè)計、生產(chǎn)、服務(wù)系統(tǒng)信息化F

系統(tǒng)的、綜合的產(chǎn)品生命周期觀點，通過知識化，減少自然資源消耗和環(huán)境污染F

通過產(chǎn)品和過程數(shù)字化實現(xiàn)虛擬制造，減少失誤和加快新產(chǎn)品的開發(fā)和上市進度F

推行小組合作的、并行的工作方法，采用權(quán)利下放、分散網(wǎng)絡(luò)化的扁平管理模式重視客戶關(guān)系管理，客戶需求和現(xiàn)有技術(shù)的不足的差距是企業(yè)發(fā)展和創(chuàng)新的源泉產(chǎn)品更新?lián)Q代日益加速，傳統(tǒng)的大量生產(chǎn)方式將逐步轉(zhuǎn)變?yōu)榇罅慷ㄖ品绞?，傳統(tǒng)生產(chǎn)組織和制造方法將成為產(chǎn)品創(chuàng)新和制造業(yè)信息化的嚴(yán)重障礙21世紀(jì)制造業(yè)的特點增值比例整機的制造裝配產(chǎn)品生命周期產(chǎn)品設(shè)計和軟件產(chǎn)品重構(gòu)回收再造遠程診斷遠程培訓(xùn)新材料關(guān)鍵零部件制造產(chǎn)品=原材料+知識+制造資源+服務(wù)（知識形態(tài)+物質(zhì)形態(tài)）21世紀(jì)的產(chǎn)品增值過程2023/2/3天津大學(xué)計算機科學(xué)與技術(shù)系馮志勇教授9制造系統(tǒng)組織形式的變化1920~19901975~200021世紀(jì)網(wǎng)絡(luò)聯(lián)盟的生物型結(jié)構(gòu)部門分工的機械型結(jié)構(gòu)項目小組的三維化學(xué)型結(jié)構(gòu)2023/2/3天津大學(xué)計算機科學(xué)與技術(shù)系馮志勇教授10未來制造業(yè)信息系統(tǒng)的特點面向?qū)嵤┻^程的信息系統(tǒng)面向BPR的信息系統(tǒng)自組織的生長型信息系統(tǒng)面向產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的生產(chǎn)組織管理面向虛擬企業(yè)的信息系統(tǒng)面向產(chǎn)品全生命周期的信息系統(tǒng)2023/2/3天津大學(xué)計算機科學(xué)與技術(shù)系馮志勇教授11對計算機技術(shù)的需求系統(tǒng)分析技術(shù)(模型驅(qū)動的開發(fā)MDA)CASE技術(shù)面向Internet的集成技術(shù)智能分析技術(shù)虛擬現(xiàn)實技術(shù)(交互\沉浸)工程分析技術(shù)其它靈巧工具2023/2/3天津大學(xué)計算機科學(xué)與技術(shù)系馮志勇教授12面向Web服務(wù)的計算環(huán)境在大規(guī)模Internet網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下Web服務(wù)功能接口的一致性描述、基于上耦合的多種Web服務(wù)之間的互操作問題、對異構(gòu)企業(yè)信息資源的統(tǒng)一訪問、面向領(lǐng)域的Web服務(wù)集成技術(shù)與安全機制。因特網(wǎng)環(huán)境中基于Web服務(wù)的、松散耦合、支持可靠安全機制的分布式計算技術(shù)?；赬ML的信息表示與交換技術(shù)，服務(wù)的描述、發(fā)布、定位和集成技術(shù)，Web服務(wù)的開發(fā)、部署、運行和管理技術(shù)，提供跨平臺、資源共享、協(xié)同合作的Web服務(wù)運行平臺，擬解決在因特網(wǎng)環(huán)境中大規(guī)模Web服務(wù)集成及應(yīng)用。W3CXML1.0規(guī)范、W3CSOAP1.2規(guī)范、W3CWSDL1.1規(guī)范、XML安全方面，遵循W3CXML加密和簽字標(biāo)準(zhǔn)、業(yè)界規(guī)范，如UDDI.org的UDDI1.0規(guī)范、IBMWSFL1.0規(guī)范。2023/2/3天津大學(xué)計算機科學(xué)與技術(shù)系馮志勇教授13移動計算環(huán)境中的軟件新技術(shù)在移動計算中要解決動態(tài)位置定位、追蹤，動態(tài)信息獲取和交換，動態(tài)服務(wù)信息的檢索和提供，移動對象的登陸和認證，移動切換（handoff）管理等問題。涉及因特網(wǎng)、IPv6、分布式信息處理、數(shù)據(jù)庫、軟件工程、移動Agent等跨領(lǐng)域研究，是一個研究前沿和熱點，且有十分急迫和廣闊的應(yīng)用前景。2023/2/3天津大學(xué)計算機科學(xué)與技術(shù)系馮志勇教授14軟件代理技術(shù)涉及到的標(biāo)準(zhǔn)KQML（KnowledgeQuery&manipulationlanguage）、DAML（Darpaagentmarkuplanguage）、DAML-OIL（DAMLontologyinferencelayer）、RDF（Resourcedescriptionframework）、XML。系統(tǒng)采用分層結(jié)構(gòu)，包括信息層（基于XML的信息互操作）、語義層（基于語義Web的內(nèi)容查詢）、服務(wù)層（基于Web服務(wù)的信息中介與發(fā)現(xiàn)）、代理層（智能代理的通訊、承諾、協(xié)作與協(xié)商及工作流引擎）、任務(wù)層（有關(guān)時間、資源、目標(biāo)、活動與規(guī)劃的表示、推理與求解）。2023/2/3天津大學(xué)計算機科學(xué)與技術(shù)系馮志勇教授15高可信軟件理論與技術(shù)基于嚴(yán)格數(shù)學(xué)理論和形式化計算模型研制高可信軟件的理論和技術(shù)。形式化方法是以形式規(guī)約為基礎(chǔ)，通過對計算系統(tǒng)的嚴(yán)格推理和分析，得到系統(tǒng)的性質(zhì)。研究與形式化方法有關(guān)的理論和技術(shù)如并發(fā)實時系統(tǒng)的計算模型、軟件模型檢測等，可提高軟件的可靠性和開發(fā)效率，減少其中存在的錯誤。軟件開發(fā)的各個階段，研究、實現(xiàn)一組輔助的軟件工具，如軟件驗證工具、軟件測試工具。2023/2/3天津大學(xué)計算機科學(xué)與技術(shù)系馮志勇教授16構(gòu)件化軟件生產(chǎn)技術(shù)可視化軟件建模技術(shù)、終端用戶編程技術(shù)、領(lǐng)域工程技術(shù)、需求工程技術(shù)、軟件構(gòu)件標(biāo)準(zhǔn)、軟件系統(tǒng)組裝技術(shù)、應(yīng)用服務(wù)技術(shù)、軟件構(gòu)件庫技術(shù)、軟件過程改善技術(shù)等方面；主要技術(shù)參數(shù)是以Internet環(huán)境為基礎(chǔ)，與相應(yīng)運行平臺相集成，發(fā)展適應(yīng)廣泛構(gòu)件組裝的開發(fā)環(huán)境和組件。2023/2/3天津大學(xué)計算機科學(xué)與技術(shù)系馮志勇教授17嵌入式軟件新技術(shù)嵌入式軟件呈現(xiàn)出諸如動態(tài)分布、基于無線通訊網(wǎng)絡(luò)、實時交互等新的特征。目前嵌入式軟件的開發(fā)方法、技術(shù)和工具等相對于主流商業(yè)軟件的開發(fā)技術(shù)來說比較落后。隨著硬件設(shè)備計算、存儲能力的飛速發(fā)展，有必要也有可能將諸如分層抽象控制、面向?qū)ο筌浖O(shè)計技術(shù)、組件化技術(shù)、基于模型的設(shè)計與分析、設(shè)計模式（DesignPatterns）、可重用框架設(shè)計（ReusableFrameworkDesign）、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(SystemArchitectureDesign)等等成熟的現(xiàn)代軟件方法和技術(shù)應(yīng)用于嵌入式軟件的開發(fā)，在嵌入式軟件設(shè)計、實現(xiàn)和驗證等方面形成一批嵌入式軟件新技術(shù)，以進一步有效地解決由于嵌入式軟件的各種特征所引起的軟件復(fù)雜性問題。2023/2/3天津大學(xué)計算機科學(xué)與技術(shù)系馮志勇教授18信息網(wǎng)格定義：構(gòu)建一體化的智能信息處理平臺，集成海量的異構(gòu)信息、數(shù)據(jù)等資源，為用戶提供統(tǒng)一的信息訪問方式。目的：對廣域網(wǎng)上分布、異構(gòu)、動態(tài)的信息資源，建立一種新的信息集成方法，提供信息統(tǒng)計、分析及處理工具，實現(xiàn)海量、異構(gòu)信息源的一體化的訪問方式。主要技術(shù)特征：（1）面向海量的信息處理及服務(wù)的高性能計算機；（2）具有自配置、自優(yōu)化、自保護和自修復(fù)功能的且具有海量存儲能力的分布式網(wǎng)絡(luò)動態(tài)均衡存儲系統(tǒng)；（3）基于Grid的信息集成技術(shù)。包括信息資源的發(fā)布、定位、搜索與選擇，各類信息和服務(wù)的協(xié)調(diào)、重整與集成。提供全局統(tǒng)一的管理、訪問和控制方法；（4）海量信息的數(shù)據(jù)統(tǒng)計方法、分析技術(shù)及處理工具；（5）基于Grid的信息搜索和知識挖掘。自主調(diào)整信息查詢路徑和組織方式，實現(xiàn)信息網(wǎng)格對于信息搜索的反饋機制，具有知識積累和自主學(xué)習(xí)能力。（6）滿足On-Demand可定制的信息網(wǎng)格服務(wù)。2023/2/3天津大學(xué)計算機科學(xué)與技術(shù)系馮志勇教授19我們已經(jīng)完成的一些工作2023/2/3天津大學(xué)計算機科學(xué)與技術(shù)系馮志勇教授20項目一：智能化企業(yè)信息集成快速開發(fā)平臺資助情況：RapidDevelopmentToolsforAgentBasedInformationSystems（基于Agent的信息系統(tǒng)快速開發(fā)工具），Eclipse國際合作項目，2002.12-2003.12面向企業(yè)信息集成的開發(fā)平臺研究,天津市科技攻關(guān)重點項目，2004.9-2006.12開源環(huán)境Eclipse+JADE+Hibernate+AspectJ2023/2/3天津大學(xué)計算機科學(xué)與技術(shù)系馮志勇教授21系統(tǒng)架構(gòu)2023/2/3天津大學(xué)計算機科學(xué)與技術(shù)系馮志勇教授22自定義APL<AgentProgram>::=AGENT_PROGRAM<AgentName><DefOntology><DefR_Fluents><DefF_Fluents><DefServices><DefPlanTemplate><Beliefs><Goals><DefOntology>::=DEF_ONTOLOGY[<DefFrameClass>;]*[<InsertOperation>;]*<DefR_Fluents>::=DEF_RELATIONAL_FLUENTS（對應(yīng)relation,fluent變量）

[<R_FluentName>[(<VarType>*)];]*<DefF_Fluents>::=DEF_FUNCATIONAL_FLUENTS[<FunctionType><F_FluentName>[(<VarType>*)];]*<DefServices>::=DEFINE_SERVICES[<DomainName>.<ServiceName>([<VarType>]*);]*<DefPlanTemplate>::=DEFINE_PLAN_TEMPLATE(PLAN_TEMPLATE<TemplateName>([<VarType><Variable>]*):INIT_STATE<StateConst>:FINIAL_STATES<StateConst>*:RULE{(<StateConst,<ActionName>*)}*);{(ACTION<ActionName>:NEXT_STATE<StateConst>[:PRECONDITION<Sentence>][:DO<send>|<recv>|<ServiceCall>][:EFFECT<EffectFormula>]);}*2023/2/3天津大學(xué)計算機科學(xué)與技術(shù)系馮志勇教授23APL類庫TypeAttributeInstanceRelationRelaInstFunctionFuncInstBlackboardMessageAgendaControlContextMessagHandleMessageInputMessageQueueBlackboardAgentSentenceConjSntcDisjSntcNegSntcContextRelaSntcPlanPlanLibraryTransactionActionPerfromGoalStructGoalCntxibmcenterbaseblackboardcontrolsentenceplangoaleventlistenerexceptionDATAUPDATEEXEPERMIT2023/2/3天津大學(xué)計算機科學(xué)與技術(shù)系馮志勇教授24開發(fā)平臺設(shè)計與實現(xiàn)2023/2/3天津大學(xué)計算機科學(xué)與技術(shù)系馮志勇教授25開發(fā)平臺主界面截圖2023/2/3天津大學(xué)計算機科學(xué)與技術(shù)系馮志勇教授26數(shù)據(jù)建模2023/2/3天津大學(xué)計算機科學(xué)與技術(shù)系馮志勇教授27基于Hibernate的數(shù)據(jù)整合2023/2/3天津大學(xué)計算機科學(xué)與技術(shù)系馮志勇教授28HBDI系統(tǒng)的程序流程圖2023/2/3天津大學(xué)計算機科學(xué)與技術(shù)系馮志勇教授29多Agent系統(tǒng)應(yīng)用示例一2023/2/3天津大學(xué)計算機科學(xué)與技術(shù)系馮志勇教授30多Agent系統(tǒng)應(yīng)用示例二2023/2/3天津大學(xué)計算機科學(xué)與技術(shù)系馮志勇教授31多Agent系統(tǒng)應(yīng)用示例三2023/2/3天津大學(xué)計算機科學(xué)與技術(shù)系馮志勇教授32項目二：語義網(wǎng)工具平臺及應(yīng)用原型

資助情況：面向語義網(wǎng)的新型軟件體系及工具平臺,天津市應(yīng)用基礎(chǔ)研究重點項目，2004.4-2006.12.開源環(huán)境Jena+Protègè+Eclipse2023/2/3天津大學(xué)計算機科學(xué)與技術(shù)系馮志勇教授33基于語義萬維網(wǎng)的智能化檢索

2023/2/3天津大學(xué)計算機科學(xué)與技術(shù)系馮志勇教授34面向語義的信息檢索算法庫

2023/2/3天津大學(xué)計算機科學(xué)與技術(shù)系馮志勇教授35用戶個性化搜索引擎2023/2/3天津大學(xué)計算機科學(xué)與技術(shù)系馮志勇教授36本體整合工具2023/2/3天津大學(xué)計算機科學(xué)與技術(shù)系馮志勇教授37語義網(wǎng)與SOA架構(gòu)2023/2/3天津大學(xué)計算機科學(xué)與技術(shù)系馮志勇教授38基于語義網(wǎng)的汽車供應(yīng)