如果我們能設(shè)計(jì)一個(gè)公式來描述網(wǎng)絡(luò)物理系統(tǒng)（CPS）的演變，那會(huì)怎么樣？作為由歐盟委員會(huì)資助的HiPEAC愿景工作的一部分，我們提出了一個(gè)：未來的CPS = 5S。讓我們來分解一下。

網(wǎng)絡(luò)物理系統(tǒng)正變得越來越智能、主動(dòng)響應(yīng)和復(fù)雜。換句話說，我們越來越多地看到的是：認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)預(yù)測物理系統(tǒng)系統(tǒng)——CCPPSS，或CPS2。（好吧，這很怪異，但它很優(yōu)雅，對吧？

更詳細(xì)地介紹一下，我們看到這個(gè)平移如下：

認(rèn)知

人工智能（AI）無處不在，它將幫助CPS更好地“理解”他們的環(huán)境，更好地感知周圍環(huán)境。為了推動(dòng)人工智能向前發(fā)展，我們建議投資超低功耗加速器，并研究較少依賴標(biāo)記數(shù)據(jù)的訓(xùn)練方法。

網(wǎng)絡(luò)

歐洲是萬維網(wǎng)發(fā)展的領(lǐng)導(dǎo)者，因此也是網(wǎng)絡(luò)革命的領(lǐng)導(dǎo)者，我們認(rèn)為它仍然可能處于下一個(gè)網(wǎng)絡(luò)的最前沿，這將在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上增加創(chuàng)新。我們還可以與網(wǎng)絡(luò)安全建立心理聯(lián)系，網(wǎng)絡(luò)安全正變得越來越重要，

預(yù)測

CPS應(yīng)該對其環(huán)境進(jìn)行建模，并對各種潛在的未來演變進(jìn)行預(yù)測。因此，他們將能夠在某種程度上預(yù)測環(huán)境將如何反應(yīng)。

物理的

到目前為止，計(jì)算系統(tǒng)還沒有考慮到現(xiàn)實(shí)世界的限制：時(shí)間是如此抽象，以至于大多數(shù)編程語言甚至沒有辦法表達(dá)它，而能量通常是事后的想法，等等。CPS系統(tǒng)應(yīng)考慮現(xiàn)實(shí)世界的屬性（即非功能性屬性），以完成其任務(wù)。我們希望看到更多關(guān)于建模系統(tǒng)如何與物理世界相互作用的研究。因此，他們必須遵守諸如時(shí)序和能量之類的限制，以便擁有更安全，更安全的系統(tǒng)。

系統(tǒng)之系統(tǒng)

隨著計(jì)算越來越多地在從邊緣到云的連續(xù)體中進(jìn)行，開發(fā)工具來編排大型、動(dòng)態(tài)和異構(gòu)系統(tǒng)應(yīng)該是一個(gè)明確的優(yōu)先事項(xiàng)。

那么5S呢？好吧，這些是我們選擇關(guān)注的非功能性屬性 - 可以總結(jié)如下：

清醒：這一切都與能源效率有關(guān) - 隨著數(shù)十億臺連接設(shè)備在未來幾年蓬勃發(fā)展，電池壽命需要延長，系統(tǒng)需要盡可能節(jié)能。能源也是服務(wù)器擁有成本的重要組成部分，通信的能源成本也不容忽視。我們需要超低功耗計(jì)算平臺，涵蓋從深邊緣到云和高性能計(jì)算（HPC）的完整數(shù)字連續(xù)體，以及允許評估和設(shè)計(jì)具有明確功率約束的系統(tǒng)的工具。

安全：最近的網(wǎng)絡(luò)安全攻擊再次將安全置于聚光燈下。我們認(rèn)為研究應(yīng)該集中在現(xiàn)有系統(tǒng)中安全風(fēng)險(xiǎn)的自動(dòng)檢測上，并確保它們通過構(gòu)建盡可能正確。我們還希望看到對自動(dòng)減輕或消除安全風(fēng)險(xiǎn)的方法的研究，安全硬件的開發(fā)以及可以產(chǎn)生設(shè)計(jì)安全的軟件和硬件的工具的開發(fā)。

安全：因?yàn)闆]有人想在他們的機(jī)器人外科醫(yī)生身上看到藍(lán)屏死機(jī)，或者當(dāng)他們的自動(dòng)駕駛汽車在高速公路上高速行駛時(shí)，系統(tǒng)應(yīng)該是安全的，并且/或者應(yīng)該能夠被證明是安全的，并在可能的情況下實(shí)施所有可能的故障回復(fù)。

直截了當(dāng)：不言而喻，未來的網(wǎng)絡(luò)物理系統(tǒng)將非常復(fù)雜。我們怎樣才能馴服這種九頭蛇？我們建議最大限度地提高設(shè)計(jì)和管理復(fù)雜系統(tǒng)的生產(chǎn)力，包括使用人工智能技術(shù)。人類仍然應(yīng)該在循環(huán)中，但要有適當(dāng)?shù)某橄蠹墑e，這樣他們就可以盡可能高效并信任系統(tǒng)。

可持續(xù)的：最先進(jìn)的電子設(shè)備需要使用元素周期表上102個(gè)元素中的大約65個(gè)，如果這些元素開始耗盡，相比之下，目前的芯片短缺將相形見絀。再加上全球只有15%的計(jì)算設(shè)備被回收利用，重復(fù)使用組件的理由變得更加引人注目。我們希望看到進(jìn)一步的研究，以降低設(shè)備的隱含能量，并通過升級，再利用和維修來幫助延長產(chǎn)品壽命，歐洲成為可持續(xù)電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)的領(lǐng)導(dǎo)者。

審核編輯：郭婷