什么是云計(jì)算，它的的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)和邏輯原理分析

（文章來源：網(wǎng)絡(luò)整理）

云計(jì)算最早可以追溯到甲骨文公司的拉里埃里森在1990年提車的網(wǎng)絡(luò)電腦的概念。但受限于當(dāng)時(shí)的網(wǎng)絡(luò)資源和硬件本身的計(jì)算短板，并沒有發(fā)展起來。2002年因互聯(lián)網(wǎng)泡沫破碎帶來的經(jīng)濟(jì)衰退結(jié)束后，以Google公司為代表的互聯(lián)網(wǎng)公司迎來了新一輪的發(fā)展機(jī)會(huì)。依靠互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展和WIFI技術(shù)的迅速普及，人們的辦公場(chǎng)所從寫字樓到了家庭，繼而又到了很多公共場(chǎng)所，隨時(shí)隨地地訪問、處理和共享信息的需求就變得越來越重要了。云計(jì)算的概念也應(yīng)運(yùn)而生。

所謂“云計(jì)算”是指將大量用網(wǎng)絡(luò)連接的計(jì)算資源統(tǒng)一管理和調(diào)度，構(gòu)成一個(gè)計(jì)算資源池向用戶提供數(shù)據(jù)計(jì)算處理等個(gè)性化需求的計(jì)算服務(wù)。云計(jì)算區(qū)別于一般網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)的核心區(qū)別是它能夠調(diào)用網(wǎng)絡(luò)資源實(shí)現(xiàn)并行作業(yè)，通俗地講，它能將一個(gè)非常大的計(jì)算問題，自動(dòng)分解到許多計(jì)算能力不是很強(qiáng)大的計(jì)算機(jī)上，共同完成，實(shí)現(xiàn)資源共享，化整為零，逐個(gè)擊破。

對(duì)云計(jì)算概念的解釋五花八門，甚至有人只知道云計(jì)算這名稱并開始談?wù)撛朴?jì)算了。很多原本就存在的不是云計(jì)算的東西，也被人軌道這個(gè)范疇。例如遠(yuǎn)程辦公，這是上個(gè)世紀(jì)90年代就已經(jīng)實(shí)現(xiàn)的辦公模式。只要有分布式數(shù)據(jù)庫和局域網(wǎng)，諸如網(wǎng)上流程審批之類簡單的事情就能輕而易舉地做到，也被某些公司稱為云辦公。還有比如網(wǎng)絡(luò)硬盤被稱為云存儲(chǔ)；帶有互聯(lián)網(wǎng)接口的電視被叫做云電視等等。

云計(jì)算的本質(zhì)是一種網(wǎng)絡(luò)服務(wù)方式，其特征有兩點(diǎn)。一是云計(jì)算保證用戶可以隨時(shí)隨地訪問和處理信息，非常方便地與他人共享信息。二是云計(jì)算保證用戶使用云端的大量計(jì)算資源，包括CPU處理器和存儲(chǔ)器（內(nèi)存和磁盤），而無需自己購買設(shè)備。

單從字面意思上理解，云計(jì)算的基礎(chǔ)一定離不開數(shù)學(xué)。它的基本原理是：將一個(gè)復(fù)雜的問題，分成若干個(gè)簡單的子問題進(jìn)行解決。然后對(duì)子問題的結(jié)果進(jìn)行合并，得到原有的解集。所以它的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)說透了也很簡單，就是我們大學(xué)所學(xué)的矩陣論。

現(xiàn)在全球做云計(jì)算的龍頭公司有Google、亞馬遜、和IBM，中國有阿里云、騰訊等。我們以Google公司為例來說明云計(jì)算的數(shù)學(xué)邏輯原理。Google公司采用的是云計(jì)算工具叫MAP-REDUCE。第一步叫MAP，就是將一個(gè)大任務(wù)（大矩陣）利用矩陣計(jì)算按行分為若干小的子任務(wù)（小矩陣），然后分配給云端連接的服務(wù)器計(jì)算機(jī)進(jìn)行并且完成子任務(wù)的計(jì)算；第二步叫REDUCE，就是將上一步的各個(gè)計(jì)算結(jié)果利用小矩陣做乘法合并大矩陣的方式合并為最終的結(jié)果。邏輯原理很簡單，就是我們計(jì)算算法中常用的“各個(gè)擊破”法。但是如何將一個(gè)大矩陣自動(dòng)拆分，保證各個(gè)服務(wù)器負(fù)荷均載，如何合并返回值，那就是我們事先在云計(jì)算服務(wù)器上設(shè)計(jì)好的算法程序了。

將復(fù)雜問題簡化分解為若干小問題去分別求解，再把小問題的求解合并為原始問題的解。由此可見，利用數(shù)學(xué)來解決我們生活中的復(fù)雜問題往往簡單樸實(shí)而又非常有用。
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