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如今，智能終端設(shè)備幾乎已無(wú)處不在：外出時(shí)，可以用智能手機(jī)和平板電腦叫來(lái)出租車(chē)，或是隨時(shí)隨地與同事、家人溝通與聯(lián)絡(luò)，一切都如此便捷；運(yùn)動(dòng)時(shí)，智能手表可以提供運(yùn)動(dòng)健康的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，讓運(yùn)動(dòng)事半功倍；回到家，可以打開(kāi)智能電視，使用智能冰箱和各類(lèi)智能電器，做出一頓可口的晚餐，或是戴上智能眼鏡，放松地沉浸在虛擬現(xiàn)實(shí)的世界當(dāng)中。我們的一天在各類(lèi)智能終端的陪伴下度過(guò)，而這一切，已經(jīng)越來(lái)越離不開(kāi)云服務(wù)的保障。

隨著云服務(wù)向智能終端不斷延伸，終端的計(jì)算、存儲(chǔ)、傳感等資源成為新一代互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的必需品，不僅能夠極大地豐富和擴(kuò)展云服務(wù)的應(yīng)用深度和廣度，其自身不斷增長(zhǎng)的能力也是對(duì)云端服務(wù)壓力與運(yùn)維成本的一種有效緩解；與此同時(shí)，云服務(wù)可以為終端提供近乎無(wú)限的計(jì)算、存儲(chǔ)和電力資源，也使得終端應(yīng)用的服務(wù)能力與用戶(hù)體驗(yàn)得到進(jìn)一步的增強(qiáng)。因此，應(yīng)用軟件根據(jù)設(shè)備特性、用戶(hù)偏好、使用場(chǎng)景、資源現(xiàn)狀等情況，動(dòng)態(tài)/在線地調(diào)整云端和終端的功能分布，進(jìn)而按需使用終端和云端的計(jì)算、存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)、甚至電力等資源的云-端融合計(jì)算模式，將是一種新興的云計(jì)算模式，孕育著新的產(chǎn)業(yè)生長(zhǎng)點(diǎn)。

這種機(jī)遇重重的“云-端融合”新模式也面臨著兩項(xiàng)核心挑戰(zhàn)：“如何使得云端和終端資源被按需使用”和“服務(wù)和應(yīng)用如何具備按需使用資源能力”。為了迎接挑戰(zhàn)，北京大學(xué)、南京大學(xué)、華中科技大學(xué)、復(fù)旦大學(xué)等單位組成研究團(tuán)隊(duì)，共同承擔(dān)國(guó)家863計(jì)劃項(xiàng)目“云端和終端資源自適應(yīng)協(xié)同與調(diào)度平臺(tái)”，在資源按需使用軟件體系結(jié)構(gòu)與程序框架、應(yīng)用分析重構(gòu)引擎、終端運(yùn)行平臺(tái)、云端運(yùn)行平臺(tái)、云端融合虛擬網(wǎng)、自適應(yīng)分析決策引擎等方面開(kāi)展研究，取得了一系列技術(shù)創(chuàng)新和突破。

在技術(shù)層面，研究團(tuán)隊(duì)首先以應(yīng)用結(jié)構(gòu)為云端融合技術(shù)體系突破點(diǎn)，建立了云端和終端資源按需使用的軟件體系結(jié)構(gòu)和程序框架。研究團(tuán)隊(duì)提出了一種新型構(gòu)件模型SMVC，即服務(wù)（Service）、模型（Model）、視圖（View）、控制器（Controller），統(tǒng)一支撐了移動(dòng)和桌面Java/Web應(yīng)用按需使用云端和終端的計(jì)算、存儲(chǔ)、電量、網(wǎng)絡(luò)等資源。其中服務(wù)負(fù)責(zé)提供與其他軟件應(yīng)用和云服務(wù)的交互接口；模型負(fù)責(zé)提供軟件應(yīng)用執(zhí)行的數(shù)據(jù)資源，數(shù)據(jù)可來(lái)自本地或遠(yuǎn)程；視圖負(fù)責(zé)提供用戶(hù)交互界面，是根據(jù)模型中的數(shù)據(jù)實(shí)例化得到的結(jié)果；控制器負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)模型與服務(wù)、視圖之間的關(guān)系。

其次，針對(duì)Java應(yīng)用的3類(lèi)常見(jiàn)易混淆方法，研究團(tuán)隊(duì)提出了“應(yīng)用分析重構(gòu)引擎”，自動(dòng)支持云端和終端資源的按需使用：針對(duì)邏輯跳轉(zhuǎn)混淆，提出基于執(zhí)行路徑分析的死代碼（dead code）檢測(cè)技術(shù)；針對(duì)新增方法和變量的混淆，提出基于抽象語(yǔ)法樹(shù)聚類(lèi)的“離群”代碼判定方法，防止混淆代碼影響程序代理生成的完整性和被代理邏輯的執(zhí)行效率；針對(duì)字符串混淆，提出全局命名表分析方法，防止重構(gòu)中代理對(duì)象發(fā)生代理目標(biāo)調(diào)用轉(zhuǎn)發(fā)錯(cuò)誤。在云端資源異構(gòu)性方面，提出了浮點(diǎn)精度檢測(cè)方法和精度特定的浮點(diǎn)數(shù)運(yùn)算修復(fù)方法，解決了跨設(shè)備程序浮點(diǎn)運(yùn)算語(yǔ)義不一致的問(wèn)題。

再次，在終端資源需求預(yù)測(cè)方面，研究團(tuán)隊(duì)通過(guò)分析已有相似應(yīng)用的千萬(wàn)級(jí)用戶(hù)行為配置文件的語(yǔ)義、語(yǔ)法，結(jié)合機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)，準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)新的軟件應(yīng)用（或重構(gòu)后的應(yīng)用）在不同軟硬件環(huán)境下的資源使用情況和質(zhì)量，平均預(yù)測(cè)準(zhǔn)確度94%；在終端代碼云端運(yùn)行方面，研究團(tuán)隊(duì)提出了超輕量移動(dòng)容器云平臺(tái)，與傳統(tǒng)平臺(tái)相比，安卓系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)間從28秒加速到1.75秒，內(nèi)存從1.9千兆字節(jié)縮小到24兆字節(jié)，磁盤(pán)從2.5千兆字節(jié)縮小到26兆字節(jié)；在云端融合方面，研究團(tuán)隊(duì)提出了基于社會(huì)化虛擬網(wǎng)的終端和終端協(xié)同，通過(guò)豐富的人機(jī)交互和協(xié)作機(jī)制，實(shí)現(xiàn)用戶(hù)之間的資源分享和互助，并與各種軟件服務(wù)和資源實(shí)現(xiàn)有機(jī)融合，以滿(mǎn)足用戶(hù)高層需求。

除此之外，研究團(tuán)隊(duì)基于運(yùn)行時(shí)模型的資源使用自適應(yīng)，建立了“自適應(yīng)分析決策引擎”：收集分析了350個(gè)混合型安卓應(yīng)用（Web App）運(yùn)行數(shù)據(jù)，揭示了現(xiàn)有安卓WebKit的資源使用性能缺陷；實(shí)現(xiàn)了基于代理的自適應(yīng)軟件體系結(jié)構(gòu)，重構(gòu)WebKit資源加載流程，降低了資源管理的復(fù)雜度。

當(dāng)前，研究團(tuán)隊(duì)申請(qǐng)發(fā)明專(zhuān)利26項(xiàng)（其中國(guó)際發(fā)明專(zhuān)利6項(xiàng)），取得軟件著作權(quán)10項(xiàng)，制定企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)2項(xiàng)，并在國(guó)際頂級(jí)期刊和會(huì)議上發(fā)表了多篇論文來(lái)闡述研究成果。其中以“層次化云計(jì)算資源協(xié)同管理方法與技術(shù)”作為主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)之一，《軟件定義的云管理關(guān)鍵技術(shù)及系統(tǒng)》榮獲2015年高等學(xué)?？萍歼M(jìn)步一等獎(jiǎng)。以“軟件定義云-端融合資源管理方法與框架”作為主要技術(shù)發(fā)明點(diǎn)之一，《云-端融合計(jì)算的資源反射機(jī)制與互操作技術(shù)及其平臺(tái)應(yīng)用》榮獲2017年中國(guó)電子學(xué)會(huì)技術(shù)發(fā)明特等獎(jiǎng)。

基于所取得的成果，研究團(tuán)隊(duì)針對(duì)終端應(yīng)用云端運(yùn)行、云端服務(wù)終端運(yùn)行、數(shù)據(jù)單端鎖定、云服務(wù)和端應(yīng)用混合組裝4類(lèi)典型的云端融合應(yīng)用場(chǎng)景，在政府或大型企業(yè)進(jìn)行了驗(yàn)證性應(yīng)用，如因特睿燕云DaaS應(yīng)用程序接口管理平臺(tái)等。其中因特睿燕云DaaS應(yīng)用程序接口管理平臺(tái)通過(guò)重構(gòu)客戶(hù)端軟件，使其具備對(duì)象請(qǐng)求動(dòng)態(tài)遠(yuǎn)程調(diào)用和狀態(tài)同步的能力，將終端應(yīng)用部署在云端容器中執(zhí)行，進(jìn)而基于運(yùn)行時(shí)模型的軟件自適應(yīng)環(huán)路進(jìn)行協(xié)同與調(diào)度，以保障接口性能。由于大幅降低了云端負(fù)載，平臺(tái)能夠支持大規(guī)模應(yīng)用實(shí)例并發(fā)運(yùn)行，被廣泛應(yīng)用于人力資源和社會(huì)保障部、科技部、工信部等10余個(gè)部委，以及北京、貴州、浙江等20多個(gè)省市自治區(qū)的國(guó)家政務(wù)信息系統(tǒng)整合共享、互聯(lián)網(wǎng)+政務(wù)服務(wù)、新型智慧城市等重大工程和任務(wù)之中。

如今，在云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)和各類(lèi)智能技術(shù)的賦能下，信息技術(shù)已發(fā)展到人機(jī)物融合的新階段。人機(jī)物融合標(biāo)志著信息技術(shù)及其應(yīng)用開(kāi)始從“自然世界信息化”向“信息世界自然化”發(fā)展，其泛在化、社會(huì)化、情境化、智能化等新型應(yīng)用形態(tài)與模式，蘊(yùn)含著“全棧全網(wǎng)信息資源隨需即用”的核心技術(shù)特征，“以云計(jì)算架構(gòu)和服務(wù)模式深度融合人機(jī)物三元空間中云、網(wǎng)、端的軟硬件及數(shù)據(jù)和服務(wù)資源”的重大技術(shù)需求應(yīng)運(yùn)而生，成為云計(jì)算國(guó)際學(xué)術(shù)研究的主要熱點(diǎn)和焦點(diǎn)。研究團(tuán)隊(duì)提出的云-端融合體系結(jié)構(gòu)可以作為研究基礎(chǔ)，延伸到人機(jī)物融合的應(yīng)用之中，為未來(lái)的全新融合模式鋪平道路。