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諸如天氣,、交通,、股票市場和體內(nèi)生物化學過程等種種復雜系統(tǒng)的運轉(zhuǎn)，并不是隨機而為的過程,，相反這一切都要遵循各自的非線性規(guī)律,。此類系統(tǒng)的個體組成部分之間相互作用，不斷更迭,。這樣的例子比比皆是，譬如沙丘會自然成型,，又如云朵,、蟻群、激光中的光脈沖和大腦中的信號,，無不自成一體而有條不紊,。系統(tǒng)的復雜性隨其所包含元素的數(shù)量、這些元素之間的聯(lián)系廣度以及聯(lián)系關系的非線性程度而增加,。因此,，假如信號強度加倍，產(chǎn)生的結(jié)果未必也只是加倍,，而可能是4倍甚至8倍于原本的強度,。

不過，通過運用復雜動態(tài)系統(tǒng)理論,，人們通?？梢栽诹攘葦?shù)個參數(shù)的基礎上為影響著多個系統(tǒng)的趨勢建立模型。譬如,，一個智能交通引導系統(tǒng),，要預測特定高峰路況或嚴重擁堵，它并不需要掌握公路上每個司機的駕駛行為,。這樣的系統(tǒng)經(jīng)過調(diào)試,，能夠根據(jù)交通流量模式的變化及時識別出趨勢，然后視需要調(diào)整交通燈次序或隧道入口通行情況,。

資料來源：互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中心發(fā)布的《2011年數(shù)字宇宙研究報告》（兩份圖表均引自該報告）

說到復雜的系統(tǒng),，大腦就是一個極其有趣的例子。當人們學習新事物時,，大腦中的神經(jīng)元會自動建立新的結(jié)點,，形成新的神經(jīng)網(wǎng)絡。在由感覺器官傳遞到大腦的刺激模式的作用下,，大腦中會形成更為復雜的行為模式,。總的來說,，在腦研究和復雜系統(tǒng)研究成果的啟迪下,，計算機科學領域也發(fā)生了范式轉(zhuǎn)變,。在相當長的時間內(nèi)，科學家們一度以為復雜的系統(tǒng)只能通過高級程序來控制,，但是如今我們知道了,，像發(fā)電、制造,、交通引導系統(tǒng)和物流等領域的很多過程,，都可以通過神經(jīng)網(wǎng)絡來實現(xiàn)管理，其作用方式正如大腦神經(jīng)的互聯(lián)互通,。這里的一大優(yōu)勢就是此類人工神經(jīng)網(wǎng)絡可以從實例中實時學習,，并根據(jù)變化著的狀況靈活做出響應。

現(xiàn)在神經(jīng)網(wǎng)絡已經(jīng)被應用于電廠運轉(zhuǎn)控制中,。比如,，堪稱當前 高效的發(fā)電裝置的西門子在德國易興鎮(zhèn)建造的燃氣輪機，就配備有數(shù)千個傳感器,，可以不間斷監(jiān)測氣壓,、廢氣溫度和排放量。傳感器監(jiān)測到數(shù)據(jù)后,，以人腦為模型的軟件系統(tǒng)對數(shù)據(jù)進行評估,，同時自動從中學習。但是測量數(shù)據(jù)不僅用于優(yōu)化一座發(fā)電裝置的運轉(zhuǎn),；利用某種群體智能,，還可以實現(xiàn)多座發(fā)電裝置的互聯(lián)互通，而這些發(fā)電裝置本身在運轉(zhuǎn)過程中會根據(jù)經(jīng)驗不斷自我優(yōu)化,。

與此類似,，在未來的“物聯(lián)網(wǎng)”中，很多設備將可以互相交換數(shù)據(jù),，使用網(wǎng)絡服務,，以及人機交互。比如,，衣服將告訴洗衣機需要設置的水溫,；汽車之間將相互通信，從而避免交通堵塞和事故,；未來的電網(wǎng)將連通千千萬萬個能源生產(chǎn)商和消費者,；軟件代理將自動購買和銷售電力；工廠里的部件將裝上智能標簽,，從而能夠自我組織,，并通過無線電通信來控制生產(chǎn)過程。

資料來源：思科VNI移動,，2012年

工業(yè)設施也將采集整個產(chǎn)品生命周期期間的數(shù)據(jù),，用以優(yōu)化生產(chǎn)制造,、產(chǎn)品運轉(zhuǎn)和回收利用；一體化交通和運輸系統(tǒng)將綜合利用各種交通方式,，以使乘客能夠盡可能快捷而便利地抵達目的地,。在目前的應用中，由*醫(yī)療設備生成的圖像已經(jīng)可以通過計算機來解讀,，然后圖像信息與知識數(shù)據(jù)庫中的信息相聯(lián)系,，輔助醫(yī)師進行診斷。

物聯(lián)網(wǎng)將使知識獲取方式發(fā)生天翻地覆的轉(zhuǎn)變,，并催生新的商業(yè)模式和服務,。人們還將以類似的方式建立一種全新的“知識互聯(lián)網(wǎng)”和“服務互聯(lián)網(wǎng)”。不過首要的一點是,，通過網(wǎng)絡實現(xiàn)互聯(lián)互通的事物數(shù)量勢必會激增。舉例而言,，互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中心（IDC）的市場研究人員預期不超過2015年,，就將有150億個聯(lián)網(wǎng)型設備實現(xiàn)互聯(lián)，而到2020年,，這一數(shù)字將增加到500億以上,。