物聯(lián)網(wǎng)建模探究
物聯(lián)網(wǎng)是個復(fù)雜的大系統(tǒng),它既是虛擬的互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò),也包含物理世界;既有連續(xù)變量,也包含離散變量;既有非線性問題,也可用線性求解;既有對稱性,也有非對稱性;總之,物聯(lián)網(wǎng)是個混雜的復(fù)雜非線性系統(tǒng),故有“霧里看花”的感嘆。如何研究物聯(lián)網(wǎng)的建模問題。應(yīng)用數(shù)學(xué)方法,揭示描述物聯(lián)網(wǎng)的內(nèi)在規(guī)律?可能是未來若干年內(nèi)物聯(lián)網(wǎng)向我們提出的最大挑戰(zhàn)。而無線模塊是物聯(lián)網(wǎng)這個復(fù)雜系統(tǒng)中扮演重要角色。
這里,我們提出一些數(shù)學(xué)建模問題,以期望對未來的研究者給出一點啟發(fā):
1)我們認為物聯(lián)網(wǎng)是一個混雜的復(fù)雜非找性多變量系統(tǒng)。既是虛擬的互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò),也包含物理世界;既有連續(xù)變量,也包含離散變量;既有非線性問題,也可用線性求解;既有對稱性,也有非對稱性;這樣的話,我們可以采用已經(jīng)有的復(fù)雜系統(tǒng)的數(shù)學(xué)方法與數(shù)據(jù)方法進行描述和分析。
2)物聯(lián)網(wǎng)是由虛擬網(wǎng)絡(luò)空間和實際物理空間所構(gòu)成,而且兩者既對立又統(tǒng)一,彼此互相關(guān)聯(lián)、轉(zhuǎn)化,因此,對立統(tǒng)一是它的基本規(guī)則。
3)物聯(lián)網(wǎng)空間中,存在著信息流、物質(zhì)流和能量流三種流體,它們彼此可以相互轉(zhuǎn)化、控制,如何描述它們?nèi)叩年P(guān)系?
4)對物聯(lián)網(wǎng)的控制要求在于給予物體進行四個“確定”,即:定性、定位、定位、定量。用什么函數(shù)進行“四定”的描述與分析?
5)物聯(lián)網(wǎng)是由虛擬網(wǎng)絡(luò)空間與實際物理空間所組成,應(yīng)該建立一個統(tǒng)一的純數(shù)學(xué)特征空間,并在這個純數(shù)學(xué)空間中對信息流、物質(zhì)流和能量流三種流體進行統(tǒng)一分析,優(yōu)化。如何建立一個統(tǒng)一的特征空間?
6)物聯(lián)網(wǎng)是個復(fù)雜大系統(tǒng),我們對它的理論分析方法研究應(yīng)該逐步深入,首先可以將物聯(lián)網(wǎng)的非線性特征線性化,再利用牛頓數(shù)效學(xué)方法進行分析,比如,把虛擬網(wǎng)絡(luò)空間看作是虛部,把實際物理空間所看作是實部,利用復(fù)變函數(shù)對物聯(lián)網(wǎng)進行描述解析。
7 )基本尺度問題。任何教學(xué)分析體系,首先要選好其基本尺度,物聯(lián)網(wǎng)的基本尺度需要考慮虛擬的信息流的尺度、看得見的物(理)流的尺度、能量流的尺度。而且如何統(tǒng)一這三種尺度?
8)物聯(lián)網(wǎng)控制的首要目的不再是實時性問題,而是安全性的問題,如何圍繞物聯(lián)網(wǎng)安全進行數(shù)理方法研究,是需要深入研究的問題。
9)物聯(lián)網(wǎng)的控制目標(biāo)應(yīng)該有兩種。一是M2M, P2P環(huán)境下的控制問題,雙滑??刂颇P涂赡苁且环N有效的控制方法。二是對于物聯(lián)網(wǎng)大網(wǎng)絡(luò)進行管理、控制和優(yōu)化。