信息空間的形成和發展

1 Internet與信息空間的形成

Intemet誕生于20世紀80年代，它源于電信網絡，但Internet的設計者從計算機行業獲取了新的基因，并注入Internet，使其從通信網行業中“異化”出來，成為傳統電信的“叛逆者”。Internet一出現就表現了強大的生命力，充滿了活力，并為廣大用戶提供了最方便的服務而得到他們的支持和青睞，因而迅速發展成為國際性的網絡。到了90年代Web的出現，大大增強了Internet的服務能力，為用戶提供了極豐富、極方便的信息服務，使Intemet為全人類構建了一個新的生存空間——Cyberspace(賽伯空間、信息空間、數字空間、或虛擬空間)，將人類社會推進到一個新的信息化社會階段。Web2.0更為Internet中的每個用戶提供了方便而有力的工具，使每個用戶不僅是一個信息的服務對象，也可以成為一個媒體的制造者和提供者，平等的點對點(P2P)成為人們在信息空間中生存和相互交往的主要模式。

在信息化社會中，人們既要在物理空間中生存和競爭，又要在虛擬的信息空間中生存和競爭。長期以來，人們對于物理空間中的事物已有了深刻認識，并積累了豐富的經驗來適應在物理空間中生存和競爭，能夠從事各種正常的社會活動，過著幸福安寧的生活。但是，雖然人類經過了幾千年的努力奮斗，物理空間中的生存和競爭仍然面臨著許多嚴重的問題，需要人類去探索和解決。這里要特別提醒大家，虛擬的信息空間中的許多事物和問題大多是物理空間中的事物和問題在虛擬的信息空間中的映像。因此，理解、思考和解決信息空間中的問題常?？梢越梃b物理空間中問題的解決方法和經驗；另一方面，我們也要清楚認識信息空間中問題的特殊性，明確區分信息空間中和物理空間中問題的不同之處。

Intemet的本性是“連通性”、“自由性”，它不是由那個國家，那個公司所建，而是全人類共建的網絡。正如物理空間一樣，它是人類的第二生存空間。人類應當認識這個新的生存環境，學會適應這個新的生存環境，在可能的條件下去控制和改造這個新環境，求得和諧發展。

Intemet是構建信息空間的主要網絡模型，但它絕不是“唯一的”，更不是“完美無瑕”的。作為信息傳輸來看，它只是物理空間中實現“普通郵遞”業務在信息空間中的映像，當然不具有所有理想業務的屬性，特別是不具服務質量(QoS)和安全性的保證。隨著資源的豐富，技術的進步，QoS可以提高，安全性也可以提高，但對于它的安全性不能寄與太多的期望。

Internet不是一種像傳統電信那樣的物理承載網，它是在物理承載網的基礎上通過傳輸控制協議，因特網互聯協議(TCP／IPl協議和軟件組建的虛擬網絡。自有了Intemet，網絡建設就分為兩種類型的工作：一是用物理設備構建具體的物理信號的傳輸網絡(這恰如建設高速公路、高速鐵路)；另一個是通過協議和軟件組成各種虛擬的業務網(這恰如利用鐵路、公路等從事各類運輸服務公司的工作)。在物理或承載網上所建立的任何業務網絡可以獨立于Internet，但將失去了Intemet的連通性，一旦這類網絡采用TCPFIP技術與Intemet連通，就成了Intemet中的一種Intranet(內域網)。按其開放的程度，Intranet可以部分地享用Intemet中的連通性，但同時會部分地失去其安全性和對QoS的控制能力。不同種類業務的Intranet間可以根據其業務合作關系建立起相應的開放性，這就形成多個合作伙伴之間共享的Extranet(外域網)。利用包括安全技術在內的各種IT技術實現Intranet間的可控通達性、共享性、安全性和服務質量要求。信息化社會的信息空間構成如圖1所不。

任何人、單位、政府都可以享用Internet所提供的互連、互通和豐富多彩的信息服務，但同時也要承受來自Internet的安全威脅，有時甚至是嚴重的威脅，付出的代價也是慘重的。Internet出現后的20多年，使人類的生活和整個世界的面貌發生了巨大的變化，但Internet的一些弱點和缺點也日益顯露出來：一是它的服務質量，另一個是它的安全和可信。安全漏洞、黑客攻擊、身份欺詐、垃圾郵件、蠕蟲、病毒，安全事件層出不窮。Intemet安全問題給人們帶來巨大的威脅，處理不好就會帶來巨大的，甚至不可估量的損失。用于Intemet安全的投資巨大，據估計2008年各網絡服務商單用于防治垃圾郵件的費用已達l 400億美元。人們不斷地創制一些新的補丁貼到系統和終端計算機中的軟件上來修補漏洞，互聯網已成了補丁摞補丁、五光十色的百衲衣了。互聯網地址匱乏、業務量陡增，P2P大型視頻文件已占全世界網絡流量的50％，這里還未將高清晰度視頻業務計人。有人預計互聯網的載荷能力將在2010年達到飽和。到2012年互聯網每月傳送的數據量高達20EB，相當于50億張DVD的存儲量。但新的業務還在不斷加入，互聯網已經不堪重負了，2009年已有人撰文“互聯網的崩潰”。

面對這一形勢，我們如何尋求出路?有人提出采用革命性的手段，從零開始，推倒重來，另建一個全新的Internet，美國和歐洲都有這類耗資巨大的工程計劃；另一些人則主張采用演化的而非革命的辦法，認為靈活性和安全性要通過不斷地改進來實現。反對推倒重來者認為，當前的Intemet中已有2.8萬家網絡服務商和50萬臺服務器，以及幾十億用戶，構成了人類的第二生存空間，要想對這一虛擬空間進行徹底的變革將是一個多么浩大的工程!而且任何想要撼動TCP／IP協議的想法和意見都會在國際互聯網會議上遭到否決。他們力勸激進派要三思而后行。我們認為，當前的互聯網雖然存在安全性、QoS、靈活性等諸多問題，但它已成為我們的第二生存空間，它的主要特點是互聯、互通和共享，充分體現了自由、平等和民主。連通性、及時提供豐富的信息、平等的P2P模式等，已成為我們每個人離不開的生存環境了。這個空間就像我們所熟悉的物理空間一樣，而且其中很多部分都不過是物理空間的映像。物理空間也有各種不盡人意的地方，安全性、環境污染、能源逐漸枯竭、自然災害、經濟危機、戰爭威脅、恐怖分子和暴力等。面對該種情況，我們只能逐步地對這個物理世界進行改善，很多時候也只是不斷地進行修修補補而已。我們無法徹底地、輕而易舉地對物理空間的映像空間進行重構，因此還是應當認真地多想一想，不能落入烏托邦式的空想王國中。

互聯網的服務質量依賴于承載網的通信質量和管理水平，隨著承載網絡的帶寬增大、傳輸質量和管理水平提高，互聯網的QoS會逐步改善；隨著虛擬代理技術的推廣使用，用戶地址問題也可以解決。最難的是互聯網的安全性和可信性，這是一個永恒的主題，只能逐步有所改善，很難徹底解決。這和物理空間中的安全問題一樣，即使從零開始，將現有的互聯網推倒從來，徹底重建也難確保互聯網的信息安全和可信。

2 通信技術的發展

1948年美國的偉大科學家C.EShannon發表了《通信的數學理論》，創立了信息論，為通信的發展指明了方向，走數字化的道路，成為數字化革命的理論基礎。半導體和計算機技術的發展為數字化革命提供了物質基礎。

衛星通信、光纖通信和各種寬帶接人技術提供了寬帶數傳信道，分組數傳、程控交換、計算機與通信(2c)的結合為高效網絡化通信開辟了道路。20世紀90年代戈爾提出了建設信息高速公路，即后來的全球和國家信息基礎設施建設，為信息空間的形成和發展提供了物理基礎。

20世紀60年代出現了衛星通信，特別是環繞地球軌道的同步通信衛星出現后，人們對它寄予了希望。短波無線通信固有的缺點，使人們忽視了它的研究和發展。但到了80年代，由于新的通信技術大發展，出現了自適應、數字調制解調器、差錯控制、數字信號處理等技術，使得短波、超短波通信能以更高的數據率、更低的誤碼率、更長的保障時間傳信，而獲得復興。到了90年代，Intemet的發展提出了對于無線接入Internet的需求，無線局域網、Bluetooth、ZigBee等應運而生，解決了近距離接人Internet的問題。為了提高接入網的數據率，叉提出了無線城域網(WMAN)和全球微波互聯接入(wiMAX)技術，以及超寬帶(uWB)(IEEE 802.16)。為用戶接入Internet提供了極大的方便，推動了辦公自動化和家庭網絡的發展。無線數據網絡像盛開的鮮花迅速發展，Wi-Fi熱點已經到處布點，Bluetooth個域網(PAN)到處都已有了，ZigBee的擴展使用使電力網更加高效可靠地運行，通過無線將電表、燈、照明開關、溫度調節器和家用電器連在一起。人們可用一個終端或手機在任何時候，任何地方，與任何人進行聯絡，從網絡獲取所需的信息或向網絡發布信息。各種不同的網絡、不同的設備、不同的業務之間將匯聚在一起形成一個遍布式計算環境或社會。當前通信和信息技術的發展有如下幾個特征：

(1)信息科學正在滲透和融合到許多其它科學領域，如哲學、心理學、生理學、生物學、神經生物學等，信息科學技術成為許多學科的一種有力研究工具。

(2]新的信息載體，如量子和DNA已走上技術舞臺，電子時代已走過它最輝煌的高峰，光子時代和DNA時代已顯露出曙光。

(3)納米技術為IT技術的發展提供了更廣闊的前景。

(4)信息的傳輸、存儲、處理和提取向探索更遙遠的天際、更久遠的過去和更小的微觀世界發展。

前面的3項都是描述信息技術向微觀世界的發展，而第4項涉及航空、航天、宇宙星際探測、宇宙和人類起源、考古等都要求信息技術向更廣闊的時空進軍。

(5)信息化社會的發展要求能無時無刻地向人們提供所需的信息和相關服務。

這對信息的傳輸、存儲、處理和提取提出了很多新的要求，出現了許多新的發展，如Internet、Web2.0、Web3.0、P2P、2G、3G和4G、移動通信、各種有線和無線接人技術、多媒體技術、在線視頻廣播、各種遍布式傳感網絡、無線Mesh網、無線AdHoe網、IP電話、流媒體、遍布式計算、網格計算、云計算、信息對抗等，不一而足共同發展。

3感知技術的發展

人類區別于一般動物之處是能夠不斷地發現、發明和制造新的工具，擴大自己感知時空的能力，由用自己能力有限的感官去看、去聽、去聞、去嗅、去品嘗、去撫摸、去感受，到用聽診器、望遠鏡、顯微鏡、超聲探測儀、x射線、CT斷層掃描……間接感知。使用工具大大延伸了人能感受的時空領域，強化了我們探索自然、社會、和我們自己生理和心理的能力。

1990年美國發射的哈勃(Hubble)太空望遠鏡將人類觀察宇宙的能力擴大到銀河系以遠，帶來天文觀測史上的一場革命。2014年美國航天局計劃將發射功能更強大的詹姆斯·韋伯太空望遠鏡替代哈勃太空望遠鏡。它可以按照天文學家的指令去觀測宇宙中的任意星體，使我們的觀測距離擴展到130億光年的宇宙，同時使我們可以追尋到137億年前，宇宙大爆炸以來的宇宙的形成和演變的歷史。太空望遠鏡就是一個復雜的光探測或感知系統，也是一個無線光通信系統。韋伯耗資達50億美元。但僅為哈勃之半。下一步是建造巨型太空望遠鏡的AtlasT計劃，要到2020至2025年才可能運轉。

太空望遠鏡僅是形形色色的傳感器中的一例，還有許多的各種不同類型的傳感器，僅就用于人體的就有可佩帶、可吞咽和可植入的三大類。利用這些傳感器，通過無線信道可以和計算機、網絡連接，組成了無線個域網(wPAN)或無線體域網(WBAN)，為研究人體生理和心理的奧秘，疾病診斷和治療提供了極為有效的手段。

人對環境有感知、通信和響應能力，人利用計算機可以接入網絡，進人信息空間中活動。人的一些器官對環境雖有部分的感知、通信和響應能力，但它們沒有和外面直接通信的能力，更沒有聯網的能力。當我們給它們綁定或嵌入傳感器后，它們就具備了對環境感知、通信和響應能力了，也可以接入網絡，而成為信息空間中的一員。物理空間中的一切事物，不管它是無生物還是生物、是動物還是植物、也不管它是移動的還是固定的，都可以采用這種辦法，給它綁定或嵌人一個傳感器，就可以將它送入信息空間中，作為其中的一個虛擬成員。

當前嵌入目標中的傳感器多為無源器件射頻識別(RFID)，最近出現一種有源RFID芯片，利用稱為Dash7的無線網接人。運行在433 MHz，波長約為70cm，這個波段的優點是可以穿透像水泥墻一類的障礙，能工作在有大量金屬堆積的環境中，但困難是很難設計高效和小巧的天線。ISO已在2004批準Dash7標準，并在做進一步的改進。有源RFID芯片采用小電池，功耗低，可長期工作。通信距離可達幾百米，條件好時甚至更遠些。Dash7適用于低功耗、低帶寬數字通信。第一次海灣戰爭中，美國國防部成功地將Dash7用來跟蹤戰爭物資的運輸。從此美軍不斷增加對此類無線標記的推廣使用。到2009年，美國國防部將4億2 800萬美元的Dash7 RFID器件的合同分給了Savi、Northrop Grumman、system＆ProcessEngineering Corp，和Unisys 4家公司。Dash 7聯盟于2009年5月成立。當前一只有源RFID僅為5美分。已有更多公司在開發這類產品。工廠的生產管理、銷售、產品派送等已廣泛應用這一技術。

有源傳感器的供電是一個具有挑戰性的問題。在人體、鋼筋混凝土建筑、化工廠危險內部機構中的有源傳感器，難于為其更新電池。目前，即使用在要害節點，有源傳感器的電池也僅能維持幾年。當前急需尋求無需外部供能的有源傳感器解決途徑。2009年在美國Barhimore召開的國際電子器件會議上發表的研究報告，已提出了解決方案。提出了制造長壽命電池的兩種完全不同的方案，但都是用微電子機械系統(MEMS)的懸臂通過壓電產能器將機械能轉換為電能。一個是采用放射性同位素；另一個是采用源于環境的振動能推動懸臂運動，可以提供一般內置無線傳感系統所需的0.1 pw到1 mW的功耗。都已制作出了全自動供電的無線系統。Comell大學Amit Lal和Steven Tin采用鎳-63(Ni-63)溫性放射同位素和少量中子，在衰變過程中放射出無害的B粒子(僅穿入表面2lum)，其能量可供每三分鐘發射一個5-row脈沖信號，Ni-63的半衰期約100年，故可維持供電100年。荷蘭納米電子研究中心Imee的工程師Rene Elfrink所領導的研究組利用氮化鋁振動采能器為無線自動溫度傳感器供電，可以每隔15秒將所測的環境溫度發給15米以內的基站。通過改進，可以更低的成本產生從mW級到w級的電力，足夠支持傳感器網絡節點的運行。HP實驗室的高級研究員PaloAlto，Calif說：“Imee的研究成果對于他們地球計劃的中樞神經系統，即以微型傳感器撒遍世界的幻影很重要。供電是實現幻影王國的主要障礙，他們所需的電力為50mW。目前，這種振動式采能器的使用范圍較窄?！?/p>

最近以來，出現了很多無線通信網絡，如無線自組織網、無線網狀網(WMN)、泛在網、遍布網、物聯網等大多與傳感器有關，即與無線傳感器網絡(wsN)有關。其中物聯網可能是最典型的無線傳感器網絡，它的英文原意是物的互聯網絡，這首先要將物變為靈巧物，也就是嵌入了傳感器后的物，它可以接入網絡，而成為Intomet中的一個虛擬成員。由這類虛擬成員所組成的互聯網絡就是所謂的物聯網，它是具有環境感知、信息可靠采集和遞送、數據智能處理的無線網絡。可以是移動的，也可以是固定的；可以是全局的，也可以是局域的；可以是全面感知的，也可以是專向感知的。

由此可見，物聯網是Internet的一個新發展，特別是Internet中無線網絡的一個新發展，雖然這類網原理上也可以用有線技術布網(如爆破行業)，但很不方便；另一方面，這類網要成氣候，就必須over IP，也就是必須用IP技術與Intemet連接，而成為Internet的一部分，或信息空間中的一類新成員，稱之為機器對機器(M2M)或物一物互聯網也未嘗不可，但還不是很確切的，M2M就是網絡的增值，而物一物間的互聯只反映了拓廣的一個方面，還應包括人一物間的互聯和物一人間的互聯。

這類新的網絡有極其廣闊的應用前景。首先是在軍事上，戰場的感知、數字化戰場、后勤物資調撥、供給等。特別是在反恐上有重要應用價值?！熬乓灰弧笔录?，美國對信息安全有了新的要求，新增設了國土安全部(DHS)，對FBI從組織上和技術上進行改革、簽署美國愛國法案、發布政府的《安全信息空間的國家策略》報告、計劃建設政府專用網(GovNet)、入境指紋采樣和驗證、實施《信息全面覺察計劃》等一系列新舉措。美國國防部也在2002年11月建立了信息覺察局(IAO)。IAO的主要目標是應對恐怖主義威脅，能在世界范圍偵查、發現、跟蹤、定位和攻擊恐怖主義分子，了解和預評估他們的計劃，并研發可供選擇的技術，如開展e-DNA研究、超大規模所有源的信息倉儲，來防止他們的襲擊。這就是美國IAO的全面信息覺察計劃主要內容。

參與式感知是全面信息覺察的一種民用技術領域的新提法，本質上也是在浩瀚的信息空間中捕獲感興趣的有關個人、社團的遍布數據，進行高效數據處理，構建個性數據專用庫。傳感器網絡在民用領域有著更廣泛的應用，2008年全世界市場中的RFID標記已達40億歐元，預計到2018年可達200億歐元。從產品的電子標簽系統、物流管理系統、動物識別系統、交通管理系統、供電管理系統、醫療保健系統、網絡教育系統、家庭網絡系統、生產過程自動控制管理系統到社會的安全監視、管理系統等都已廣泛應用這一新技術。

下一代傳感器網絡將會賦予很多新的能力，如智能化電源管理、流媒體、實時定位、微型飛行器和火箭的控制等。有關新標準的制定，涉及IEEE 802，15，4e、IETF ROOLL和IETF6LoWPAN，預計到2012年傳感器網絡將占有20億美元的市場，年增長率達41.9％，增長勢頭強勁。

4 計算技術的發展

計算由原來的數學和數值計算發展為以計算機為中心的集中式計算機計算，隨著網絡通信的發展計算又向前發展為分布式的網絡計算，同時計算也由當年純數學和數值計算，擴展成為包括很多數據處理的廣義計算。

網絡計算指采用客戶機，服務器結構，利用Internet的開放性和連通性，實現了靈活的數據和計算資源共享、合作完成任務的分布式計算模式。它是由通用數據服務器如Oracle Server、應用服務器如Oracle的Web應用服務器和通用客戶端即任何客戶設備構成的分布式系統。

網格計算是網絡計算中的一種新型計算模式，利用互聯網把分散在不同地理位置的電腦組織成一個“虛擬的超級計算機”，其中每一臺參與計算的計算機就是一個“節點”，而整個計算是由成千上萬的“節點”組成的一個“網格”。網格計算通常是用來處理復雜科學計算問題，如分析來自外太空的電信號、尋找隱蔽的黑洞、探索可能存在的外星智慧生命、尋找超過1000萬位數字的梅森素數、破譯密碼等。其優點是無需購置昂貴的巨型計算機，充分利用網上的空閑計算能力就可集成計算能力超強的虛擬機，為千上萬的用戶提供求解復雜問題的計算資源。

普適(或泛在)計算是施樂公司PALOATO研究中心的首席技術官MarkWeiser在1991年提出：21世紀的計算將是一種無所不在的計算模式。他認為：最深刻和強大的技術是“看不見的”技術，是那些融入日常生活并消失在日常生活中的技術。普適計算是虛擬計算的反面。虛擬計算致力于把人置于計算機所創造的虛擬世界里，而普適計算則是反其道而行之——使計算機融人人的生活空間，形成一個“無時不在、無處不在而又不可見”的計算環境。在這樣的環境中，計算不再局限于桌面，用戶可以通過手持設備、可穿戴設備或其他常規、非常規計算設備無障礙地享用計算能力和信息資源。普適計算模式將對人們享用計算和信息的方式帶來另一場變革。普適計算可包括移動計算，但普適計算不是移動計算，它更強調環境驅動性。從技術上來說，這就要求普適計算對環境信息具有高度的可感知性，人機交互更自然化，設備和網絡的自動配置和自適應能力更強，所以普適計算的研究涵蓋中間件、移動計算、人機交互、嵌人式技術、傳感器、網絡技術等領域。普適計算要解決的問題包括：擴展性、異構性、不同構件的集成、上下文感知和不可見性。其中不可見性對普適計算來說是至關重要的，因為它要求系統無需用戶干預或只需要最少干預，也就是要求系統具有自動和動態的配置機制。遍布式計算類似于普適計算。

云計算是網絡計算中的另一種新型計算模式，是基于互聯網的超級計算模式，是分布式、并行和網格計算的新發展，也可以說是一種基于Web服務的商業實現。云計算的運營商有點像電業、自來水和煤氣公司，將分散在網絡環境中的千千萬萬個“待工”狀態的PC機、手機、個人數字助理(PDA)的計算能力，形成強大的、便宜的計算資源(包括數據、軟件、計算能力等)匯聚起來，再通過互聯網向網中有需求的用戶提供計算資源服務。用戶無需對計算硬件、軟件和數據資源進行大量投資，就可以方便地獲取到計算資源進行所需的計算，甚至包括大型復雜問題求解，大大降低了計算成本。用戶只需為云計算運營商所提供的服務付費。這是網絡中的一種新業務，具有高效、靈活、低成本、利用統計復用技術平滑動態變化的計算負載，能為眾多用戶同時提供計算服務。

要實現“云計算”的目標，還有不少障礙需要克服。首先，個人數據的安全保密，這是一個很重要的問題。云計算意味著數據被轉移到用戶主權掌控范圍外的機器上，也就是云計算服務提供商的手中。雖然借助于加密和接人控制技術，可以實現對隱私數據的保護，但許多人常常將未加密數據放到公開的云上而被竊取。此外，可信性以及還有許多實際上和管理上的問題需要解決。許多人未必愿意向公眾開放自己的計算環境和資源，實現互惠和共享，他們可能也不大在乎出讓一些計算資源所能獲得的一點收益。他們想的是將自己的計算后花園經營好，在自己的控制下，供自己人享用。這正是Pc機能夠戰勝NC機(SUN公司20世紀90年代中所推捧的網絡計算機)的主要理由，也可能是今后PC機還會繼續向前發展的理由，它不會因為云計算的發展而消亡，因為云計算所涉及的不是能量和物質，而是至關重要的信息。開放和隱私，競爭與合作永遠是一種折衷的選擇。

對于云計算的發展，傳統的硬件制造商擔心硬件市場衰退會到來。也有人說，會重回到大型機時代，幻想著超級計算機市場的春天到來。但超級計算機時代的計算機已不是擺在大機房里一排排的機柜，而是看不見也摸不著的云彩里的一些虛幻影子。云計算將是各國的各大計算機制造商和業務運營商間的激烈競技場，也是各大學和研究機構大顯身手的好機遇。

云計算和網格計算都涉及復雜的資源聚集問題，所以有效的系統管理是非常重要的。對于自治計算技術，現有的云計算基礎設施已經支持某些自治的概念，比如確定支持的虛擬機的數量、提供動態可擴展存儲、跨平臺遷移工作負載等。從自治作用的觀點討論網格或云與企業數據中心之間的關鍵差分器是應用和友誼的模式。雖然已有的自治計算研究可以直接在基礎設施層面應用(服務器、虛擬制造、叢管理等等)，但它不能用于應用層。已有的幾個云環境也需要明白如何利用自治概念跨越多個云的擁有者和提供者。

自治計算技術可以論及系統行為的各個方面，如可以提供：

·可預期的系統行為和不可預見的用戶行為和濫用的管理；

·更好的服務質量(QOS)管理，主要是增加來自用戶社區的可信性，從而對已有開發系統的增值；

·更好的能耗管理；

·更有效的資源管理，資源可以在更高利用水平上“彈性地”適應系統規模的變化。

5結束語

在信息化社會中，人們不僅要像世世代代先人們那樣，在物理空間中生存和競爭，還要學會在虛擬的信息空間生存和競爭，這個新的空間中的許多事物是物理空間的映像，可以用我們在物理空間中的經驗去認識和對待，也有很多新的東西需要我們研究。發展信息空間的主要技術是通信、感知和計算。