大学计算机第13讲-怎样连接和利用网络II

1、Research Center on Intelligent Computing for Enterprises & Services,Harbin Institute of Technology战德臣哈尔滨工业大学 教授.博士生导师教育部大学计算机课程教学指导委员会委员由机器网络到信息由机器网络到信息(文档文档)网络网络战德臣 教授机器网络机器网络信息网络信息网络群体互动群体互动网络与社网络与社会网络会网络未来互联未来互联网与网络网与网络化社会化社会通讯与联网通讯与联网局域网局域网广域网广域网互联网互联网国际互联网国际互联网由机器网络到信息由机器网络到信息(文档文档)网络网络(1)回顾机器网

2、络回顾机器网络? 战德臣 教授由机器网络到信息由机器网络到信息(文档文档)网络网络(2)由机器网络到信息由机器网络到信息(文档文档)网络网络? 计算机计算机网页：文档网页：文档/文件文件内容内容:文本文本/多媒体多媒体战德臣 教授文本/图像/音频等链接超文本超文本/超媒体超媒体由机器网络到信息由机器网络到信息(文档文档)网络网络(3)信息信息(文档文档)网络的基本特征及其实现方法网络的基本特征及其实现方法? 超文本超文本/超媒体超媒体 = 普通文本普通文本/媒体媒体 + 链接链接l技术方面怎样技术方面怎样实现文档之间的实现文档之间的关联关联?l内容方面怎样内容方面怎样建立文档之间的建立文档之间

3、的关联关联?战德臣 教授uHTML：超文本标注语言-一系列预定义的标记的集合uHTML文档由HTML标记和相应的文本组成。u一个HTML文档又称为一个Web Page(网页)HTML与网页 Hello World! 世界你好！世界你好！ Hello.html展现给读者的网页展现给读者的网页转换程序：浏览器转换程序：浏览器HTML语言：一套预语言：一套预定义的标记的集合定义的标记的集合输入输入输出输出由机器网络到信息由机器网络到信息(文档文档)网络网络(4)网页与网页与HTML? 战德臣 教授浏览器的核心功能解析浏览器的核心功能解析解析相关的网页InternetURL地址网页 显示网页 解析UR

4、L地址 联接网络主机 各种网站及其资源按URL协议，获取相关的网页客户网页网页网页网页应用层协议应用层协议如如 Http, Ftp, Telnet,SMTP,DNS,SNMP.应用层协议应用层协议如如 Http, Ftp, Telnet,SMTP,DNS,SNMP.Protocol:/host.domain.first-level-domain/path/filename.ext 其他功能(略) 浏览器浏览器由机器网络到信息由机器网络到信息(文档文档)网络网络(5)浏览器浏览器? 战德臣 教授通用搜索引擎的功能解析通用搜索引擎的功能解析当大规模网络上的网页被链接当大规模网络上的网页被链接起来后

5、，用户怎样找到最符合起来后，用户怎样找到最符合期望的文档期望的文档?由机器网络到信息由机器网络到信息(文档文档)网络网络(7)搜索引擎搜索引擎? Research Center on Intelligent Computing for Enterprises & Services,Harbin Institute of Technology战德臣哈尔滨工业大学 教授.博士生导师教育部大学计算机课程教学指导委员会委员标记语言标记语言: HTML战德臣 教授文本文本标记语言标记语言待处理的对象，纯文本或多媒体待处理的对象，纯文本或多媒体待处理对象的某一方面的性质，由相应处理程序解析或利用待处理对象

6、的某一方面的性质，由相应处理程序解析或利用标记的起始标记的起始带带“/”-标记的结束标记的结束标记语言标记语言: HTML(1)标记语言的本质是什么标记语言的本质是什么? 战德臣 教授 文本文本 标记的嵌套标记的嵌套 文本文本 文本文本 标记语言标记语言: HTML(2)标记语言的基本形态是什么标记语言的基本形态是什么? 战德臣 教授排版用标记语言示意排版用标记语言示意 文本文本A 文本文本B 文本文本C 文本文本D按要求排好版的按要求排好版的文档文档排版处理程序排版处理程序排版用标记语言规定排版用标记语言规定了排版用的各种标记了排版用的各种标记及其嵌套方法及其嵌套方法输入输入输出输出标记语言

7、标记语言: HTML(3)不同用途的标记语言举例不同用途的标记语言举例? 战德臣 教授信息交换用标记语言示意信息交换用标记语言示意 010202-10 IPAD 20 4000 80000 010202-20 ThinkPAD 10 4000 40000 B 企业的文档企业的文档转换程序转换程序信息交换用标记语言信息交换用标记语言规定了大家共用的各规定了大家共用的各种标记及其嵌套方法种标记及其嵌套方法输入输入输出输出A企业的文档企业的文档标记语言标记语言: HTML(3)不同用途的标记语言举例不同用途的标记语言举例? 战德臣 教授uHTML：超文本标注语言-一系列预定义的标记的集合uHTML文

8、档由HTML标记和相应的文本组成。u一个HTML文档又称为一个Web Page(网页)HTML与网页 Hello World! 世界你好！世界你好！ Hello.html展现给读者的网页展现给读者的网页转换程序：浏览器转换程序：浏览器HTML语言：一套预语言：一套预定义的标记的集合定义的标记的集合输入输入输出输出标记语言标记语言: HTML(4)HTML是什么是什么? 战德臣 教授HTML文档的基本结构标记语言标记语言: HTML(4)HTML是什么是什么? 战德臣 教授HTML文档的链接标记链源锚链源锚(链接者链接者) 屏幕显示内容屏幕显示内容Link to another section

9、of this document链宿锚链宿锚(被链接段节需要定义被链接段节需要定义)屏幕显示内容屏幕显示内容Beginning of new sectionn绝对地址链接绝对地址链接文本文本Our Productn本机内相对地址链接本机内相对地址链接Our Productn文档内部段节链接文档内部段节链接标记语言标记语言: HTML(5)HTML怎样表达链接怎样表达链接? 战德臣 教授HTML文档的完整处理过程示意标记语言标记语言: HTML(5)HTML的处理过程是怎样的处理过程是怎样? 战德臣 教授主网页主网页(ZDC.HTM)本机主网页本机主网页本机主网页(MainHTML.HTM)本机

10、主网页网页1(张三.HTM)网页2 (李四.HTM)网页3 (王五.HTM)网页4 (李五.HTM)网站网站 vs. 门户网站门户网站其他网页标记语言标记语言: HTML(6)HTML文档与网站的关系文档与网站的关系? Research Center on Intelligent Computing for Enterprises & Services,Harbin Institute of Technology战德臣哈尔滨工业大学 教授.博士生导师教育部大学计算机课程教学指导委员会委员标记语言：由标记语言：由HTML到到XML战德臣 教授文本文本标记语言标记语言待处理的对象，纯文本或多媒体待

11、处理的对象，纯文本或多媒体待处理对象的某一方面的性质，由相应处理程序解析或利用待处理对象的某一方面的性质，由相应处理程序解析或利用标记的起始标记的起始带带“/”-标记的结束标记的结束标记语言标记语言: 由由HTML到到XML(1)标记语言的本质是什么标记语言的本质是什么? 战德臣 教授排版用标记语言示意排版用标记语言示意 文本文本A 文本文本B 文本文本C 文本文本D按要求排好版的按要求排好版的文档文档排版处理程序排版处理程序排版用标记语言规定排版用标记语言规定了排版用的各种标记了排版用的各种标记及其嵌套方法及其嵌套方法输入输入输出输出标记语言标记语言:由由HTML到到XML(3)不同用途的标

12、记语言举例不同用途的标记语言举例? 战德臣 教授HTML vs. XMLn都是一种标记语言nHTML语言用于格式化并显示数据；XML语言用于描述数据和语言用于描述数据和数据结构，专为存储、传输、数据交换和数据处理而设计。数据结构，专为存储、传输、数据交换和数据处理而设计。nHTML有预定义的格式化标记；XML允许用户定义自己的标记允许用户定义自己的标记和自己的文档结构。和自己的文档结构。nXML不是替代HTML，而是对 HTML 的补充。nXML是W3C(万维网联盟)的推荐标准。XML：eXtesible Markup Language，扩展标记语言标记语言标记语言:由由HTML到到XML(7

13、)XML是什么是什么? 战德臣 教授XML：eXtesible Markup Language，扩展标记语言 Foundations of DBs Abiteboul 1995 55 USD HTML vs. XMLHTML示例示例XML示例示例标记语言标记语言:由由HTML到到XML(7)XML是什么是什么? 战德臣 教授基于基于XML的信息交换的信息交换uXML文件通常采用ASCII码标准进行存储，因此其易于解读。u很多数据交换标准都是基于XML制定，即确定各行各业中的XML文档的各种标记及其含义。u如此可设计基于XML的转换器，实现任意数据结构的数据交换。标记语言标记语言:由由HTML到

14、到XML(8)XML的用途举例的用途举例? 战德臣 教授文本文本基于基于XML的新语言及其处理的新语言及其处理待处理的对象待处理的对象待处理对象的某一方面待处理对象的某一方面的性质，由相应处理程的性质，由相应处理程序解析或利用序解析或利用(可执行可执行)计算机计算机语言源程序语言源程序新语言源程序新语言源程序编译器编译器新语言新语言：书写规范及其语法结构编辑器编辑器一套标记的集一套标记的集合及其处理规合及其处理规则则标记语言标记语言:由由HTML到到XML(9)XML语言的本质语言的本质? Research Center on Intelligent Computing for Enterpr

15、ises & Services,Harbin Institute of Technology战德臣哈尔滨工业大学 教授.博士生导师教育部大学计算机课程教学指导委员会委员互联网的创新思维互联网的创新思维战德臣 教授WikiPedia用户创造内容的典型范例用户创造内容的典型范例-维基百科维基百科n专家创造专家创造 vs. 普通人创造普通人创造n普通人创造的内容为什么会被相信普通人创造的内容为什么会被相信?n大规模数据大规模数据 vs. 小规模数据小规模数据网络大规模数据环境下，网络大规模数据环境下，“不可能不可能”变为变为“可能可能”互联网的创新思维互联网的创新思维(1)WikiPedia中的思维

16、中的思维? 战德臣 教授Blog知识传播的典型范例知识传播的典型范例博客博客n线性传播线性传播 vs. 网络化传播网络化传播n文档传播文档传播 社会网络社会网络思想传播的典型范例思想传播的典型范例微博微博n信息传播信息传播 vs. 思想传播思想传播n大规模微博大规模微博 群体互动群体互动n大规模微博数据的分析与利用大规模微博数据的分析与利用网络大规模数据环境下，网络大规模数据环境下，什么什么“不可能不可能”呢呢?互联网的创新思维互联网的创新思维(2)Blog中的思维中的思维? 战德臣 教授苹果与淘宝苹果与淘宝互联网平台的典型范例互联网平台的典型范例苹果与淘宝苹果与淘宝n自己赚钱自己赚钱 vs.

17、 让别人赚钱然后自己赚钱让别人赚钱然后自己赚钱n产品销售产品销售 vs. 产业链产业链互联网的创新思维互联网的创新思维(3)苹果与淘宝的思维苹果与淘宝的思维? 战德臣 教授租户业务运行(外包管理)现实服务企业及其资源网络ProductMaterials3412CDABzwxy租户系统建立虚拟资源接入E13412E2E3CDABzwxy1DyOrder1Dy租户运行管理(服务任务管理)租户运行管理(客户托单管理)wz租户运行管理(结算管理)C1YD租户业务过程运租户业务过程运行管理与监控行管理与监控虚拟资源配置虚拟资源配置(租户定义租户定义)wZCwZCOrder 1Order 2Order 3

18、Order租户管理中心租户管理中心软件及与现实系软件及与现实系统互操作配置统互操作配置租户业务过程设租户业务过程设计与定义计与定义互联网的创新思维互联网的创新思维(4)万般皆服务的思维万般皆服务的思维? Software As A Service(SAAS) & Everything As A Service(EAAS)战德臣 教授机器网络机器网络信息网络信息网络群体互动群体互动网络与社网络与社会网络会网络未来互联未来互联网与网络网与网络化社会化社会超文本超文本/超媒体超媒体超文本表达超文本表达超文本组织超文本组织搜索与搜索引擎搜索与搜索引擎群体群体/互动网络互动网络基于网络的创新基于网络的创

19、新互联网的创新思维互联网的创新思维(5)信息网络信息网络-小结小结 Research Center on Intelligent Computing for Enterprises & Services,Harbin Institute of Technology战德臣哈尔滨工业大学 教授.博士生导师教育部大学计算机课程教学指导委员会委员形形色色的网络与网络计算形形色色的网络与网络计算战德臣 教授形形色色的网络与网络计算形形色色的网络与网络计算(1)互联网连接的世界是怎样的互联网连接的世界是怎样的? Internet of ServicesInternet of NetworksInterne

20、t of ThingsInternet of 3D WorldsFor peopleand enterprises形形色色的网络形形色色的网络战德臣 教授形形色色的网络形形色色的网络-Internet中的网络中的网络形形色色的网络与网络计算形形色色的网络与网络计算(1)互联网连接的世界是怎样的互联网连接的世界是怎样的? 战德臣 教授形形色色的网络形形色色的网络-社会社会/自然网络：交通网络、水电网络等自然网络：交通网络、水电网络等形形色色的网络与网络计算形形色色的网络与网络计算(2)社会社会/自然中的网络自然中的网络? 战德臣 教授形形色色的网络形形色色的网络-社交网络、群体网络社交网络、群体

21、网络形形色色的网络与网络计算形形色色的网络与网络计算(3)社交网络与群体网络是怎样的社交网络与群体网络是怎样的? 战德臣 教授图：图：G(V, E), 其中其中 V = A, B,., E (x, y) | x, y V, x yACDB(a)包含4个节点的图ACDB(b)包含4个节点的有向图ACDB(c)边有不同性质的图.边的性质可用边上的不同标记来展现+ ACDB(d)边有数值标记的有向图. 数值可表示边的长度、边的强度等 (2)(5)(6)(3)形形色色的网络与网络计算形形色色的网络与网络计算(4)如何研究网络问题如何研究网络问题? 网络问题的一种研究方法网络问题的一种研究方法: 图图战

22、德臣 教授形形色色网络的形形色色网络的“图图”抽象抽象(1)计算机网络计算机网络的一种无向图抽象。节点表示计算机或者一些网的一种无向图抽象。节点表示计算机或者一些网络设备；边表示两台计算机之间的物理连接；络设备；边表示两台计算机之间的物理连接；边上可有数值标记，表示该物理线路的数据传输速率。分析：网络传输中是否通畅、是否存在瓶颈节点等。(2)文档网络文档网络的一种有向图抽象。节点表示网页，有向边表示从的一种有向图抽象。节点表示网页，有向边表示从一个网页到另一个网页的链接。每个节点可有一数值标记，表示一个网页到另一个网页的链接。每个节点可有一数值标记，表示指向该网页的链接的数量或者指向该网页的有

23、向边的数量。分析：指向该网页的链接的数量或者指向该网页的有向边的数量。分析：可评估每个网页的重要程度。可评估每个网页的重要程度。(3)内容网络内容网络的图抽象。的图抽象。(a)合作图合作图。合作图用于记录在一个限定条件下，人与人之间的。合作图用于记录在一个限定条件下，人与人之间的工作关系。例如节点表示科学家，边表示科学家之间联合发表了工作关系。例如节点表示科学家，边表示科学家之间联合发表了作品。作品。分析：科学家之间的合作关系、合作程度等。(b)“谁和谁讲话谁和谁讲话”图图。节点为参与互动的用户标识，而边表示。节点为参与互动的用户标识，而边表示在给定的观察周期内，两个用户之间发生过互动的情况。

24、在给定的观察周期内，两个用户之间发生过互动的情况。分析：社会网络中个体与群体之间的关系，群体之间行为的互动影响，以及若干相关的经济与社会现象。 ACDBACDB形形色色的网络与网络计算形形色色的网络与网络计算(5)各种网络的抽象各种网络的抽象? 战德臣 教授全局耦合网络示意全局耦合网络示意最近邻耦合网络示意最近邻耦合网络示意星形耦合网络示意星形耦合网络示意随机网络随机网络 规则网络规则网络 认识不同的网络及其特性认识不同的网络及其特性形形色色的网络与网络计算形形色色的网络与网络计算(6)不同网络的特性不同网络的特性? 物联网物联网战德臣 教授面对网络要研究什么面对网络要研究什么?形形色色的网络

25、与网络计算形形色色的网络与网络计算(7)不同网络的特性不同网络的特性? n网络的结构稳定性问题网络的结构稳定性问题n网络的路径与连通性问题网络的路径与连通性问题n网络的距离问题网络的距离问题n网络流量问题网络流量问题n网络群体行为问题网络群体行为问题n网络的分布与并发利用问题网络的分布与并发利用问题图论图论 博弈论博弈论 排队论排队论Research Center on Intelligent Computing for Enterprises & Services,Harbin Institute of Technology战德臣哈尔滨工业大学 教授.博士生导师教育部大学计算机课程教学指导委

26、员会委员网络计算的一个示例网络计算的一个示例战德臣 教授一个例子：社会网络中的正关系与负关系一个例子：社会网络中的正关系与负关系边的正负性边的正负性 社会网络中，两个节点之间的关系社会网络中，两个节点之间的关系（边）可能携带着各种各样的社会性（边）可能携带着各种各样的社会性含义；含义； 例如：支持（）与反对（），例如：支持（）与反对（），朋友（）与敌人（），信任（）朋友（）与敌人（），信任（）与不信任（）等利害关系与不信任（）等利害关系ACDB+ 网络计算的一个示例网络计算的一个示例(1)社会网络中的正关系与负关系社会网络中的正关系与负关系? 战德臣 教授从社会心理学角从社会心理学角度看，一个

27、平衡度看，一个平衡的三角关系要么的三角关系要么3，要么，要么1，2。否则结构不平衡，否则结构不平衡，即隐含有一种改即隐含有一种改变的力量。变的力量。三角关系中的结构平衡问题三角关系中的结构平衡问题(a)A、B、C三者互相是朋友：平衡平衡关系(b)A分别与B、C是朋友，但B和C无法相处：不平衡不平衡关系(c)A和B是朋友，C是他们共同的敌人：平衡平衡关系(d)A、B、C三者互相是敌人：不平衡不平衡关系ACB+ACB+ ACB + ACB 网络计算的一个示例网络计算的一个示例(2)小网络中的结构平衡小网络中的结构平衡? 战德臣 教授社会网络（图）的结构平衡社会网络（图）的结构平衡定义：图的结构是平

28、衡的，若其中所有三角关系都是定义：图的结构是平衡的，若其中所有三角关系都是平衡的（即每个三角关系要么平衡的（即每个三角关系要么3，要么，要么1和和2）。）。ACDB(a)平衡+ + ACDB(b)不平衡 + +网络计算的一个示例网络计算的一个示例(3)用小网络的特性来定义大网络的特性用小网络的特性来定义大网络的特性? 战德臣 教授平衡定理平衡定理如果一个标记（）的完全图是平衡的，则要么它的所如果一个标记（）的完全图是平衡的，则要么它的所有节点两两都是朋友，要么它的节点可以被分为两组，有节点两两都是朋友，要么它的节点可以被分为两组，X和和Y，其中其中X组内的节点两两都是朋友，组内的节点两两都是朋友，Y组内的节点两两也都是朋组内的节点两两也都是朋友，而友，而X组中的每个节点都是组中的每个节点都是Y组中每个节点的敌人组中每个节点的敌人集合X内所有人两两互为朋友集合Y内所有人两两互为朋友不同集合间：任何两人均互为敌人集合X集合Y网络计算的一个示例网络计算的一个示例(4)结构平衡的性质结构平衡的性质? 战德臣 教授A的朋友A的敌人BCDEA+ ?平衡定理的证明平衡定理的证明ACB+ACB + 满足前述划分性质的图符合平衡定义 符合平衡定义的图一定满足前述性质平衡关系平衡关系平衡关系平衡关系网络计算的一个示例网络计算的一个示例(4)结构平衡的性质结构平衡的性质? 战德臣 教