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学生学号 论文成绩 武汉理工大学 研究生课程论文 课程名称 智能信息检索 论文题目 综述-普适计算中的数据管理 专业班级 学生姓名 任课老师 — 2013 学年 第 二 学期 摘要 普适计算是未来一个引人瞩目的现象，它在以越来越快的速度在一步一步地实现。更小的、处理能力更强的设备通过有线的或无线的网络相连接组成了全新的应用，改变了现有的计算形式。除了新的设备和通信的机制，实现普适计算的关键技术是数据管理。在这片短文中，作者从数据管理的角度总结普适计算应用和环境的关键技术并概述数据管理中遇到的挑战。最后介绍两个正在进行的项目：Data Recharging和Telegraph，从而论证上述的问题。 二、 体积更小、处理能力更强的设备，改进的有线无线的网络，数据传输和表示的标准（ HTML、XML、HTTP、WAP等），这些因素的结合使得计算机在人的日常生活中扮演更重要的角色。有理由相信最终这些设备将普遍深入到我们生活中对我们的生活起到关键的作用，但是一切都是在不知不觉之中，好像在无形中发挥作用。这种被成为普适计算的概念在过去的十年中吸引了很多计算机研究者，这个概念首先是由Mark Wieser提出的。 当然，任何依赖于计算机或PDA人知道，普适计算实现之前还有很多工作要做。加快实现普适计算的必须的技术是提高速率。很多这个领域的研究者关注的是改进设备本身和他们使用的通信技术。对于设备，关键是在减小体积、成本、功耗的同时提高它的功能。对于通信技术，关键是提高带宽和覆盖率，发展协议使得能有更强的容错性和提供无线和移动连接。 改进的硬件和网络显然对于普适计算的发展十分重要，同样重要的和困难的是数据管理。为了支持计算行为背景化，数据必须是可靠地、高效地被存储、查询和传输。传统的数据管理如缓存、并发控制、查询处理需要适应普适计算环境的要求和限制。这些环境包括资源限制、间歇的变化的连接、移动的用户和动态的合作。 本文中，我们首先讨论普适计算支持的应用的主要特征和这些应用对数据管理的要求。然后我们介绍数据管理的不同方面以及它们是怎么适应这些新的要求的。 三、 虽然对普适计算的前景大家由共识，但是并没有明显的所谓的“杀手锏应用”。很多研究者和产品开发者开发样品在特定情形下阐述这种技术的潜能。由于这种综合的全局的普适计算的应用，特定的产品具有比单个应用多很多的功能。有的厂家提出这种技术强调的是用户的经历而不是一个或以一套特定的应用。这些情形中用户被若干移动设备“包围”，在不同的环境（家、办公室、汽车、会议室）中移动。这些设备主动地提醒用户制定的任务，对这些任务相关的部分或所有信息提供访问，并且使得在任务中的独立的小组之间通信变得简单。 四、 与其举例另外的场景还不如分类各种场景功能有用。这些功能分类用来决定数据管理的要求。功能可以按照以下的方式分类： 1）对移动的支持－小型设备与无线通信的融合意味着这些设备可以被用于移动的情况下。所以，相关的应用要能够在变化的、动态的通信计算环境中运行，可以从一个网络提供商移动到另一个网络提供商下正常操作。此外，本地化的新的应用同样要被开发。 2)上下文感知－如果设备真正做到是普遍存在的，那么它们就必须做到在大范围的持续变化的条件下使用。对于那些真正对人有帮助的设备，它们必须对环境以及用户正在执行的和即将执行的认为能够感知。上下文感知的系统从智能提示系统（提醒用户一个重要的事件或者数据）到“smart空间”（房间或者环境能对当前出现的人和事进行适应）。 3）协作的支持－普适计算应用的另一个重要主题是对一组人的支持。这种支持包括通信、会议和共享数据 的存储、维护、传输以及表示。如果所以的参与者可能的话，协作可以是实时发生的，当然可以是异步的。除了支持当前发生的协作，系统还要求能回溯和分析已经发生的行为。 五、 上述的这些功能对数据管理提出了许多挑战，其中对适应性的要求是所有的功能共同要求的。移动的用户和设备、不断改变的上下文、动态的群组这些对适应性提出很高的要求，而这恰恰是传统的数据管理技术不能表示的。适应性是本文余下部分讨论的技术的共同的主题。 普适计算是为了提高人在执行各种任务的能力的，所以这些应用中用户是实时地与计算机进行交互。有的情形下，我们把提供用户对不确定事件的动态干预作为提高适应性的一个方面。群组系统中对共享数据的访问和更新是这种设计思想的具体的例子。不像传统的数据库系统并发控制机制中利用严格的用户交互的类型和度的限制，群组系统数据管理者则很少采用严格的限制规则。放宽规则