未來嵌入式系統的公式描述物理世界過程的公式的簡單性中有美感。想到的例子是麥克斯韋方程，或者愛因斯坦著名的質量和能量之間的關系。 如果我們可以設計一個公式來描述網絡物理系統 (CPS) 的演變呢？可能是：未來 CPS=5S.(CPS)2。讓我們分解一下。 網絡物理系統正變得更加智能、積極響應和復雜。換句話說，我們越來越多地看到的是：系統的認知網絡預測物理系統——CPS2。 更詳細一點，我們看到這個平移如下： 認知的 人工智能無處不在，它將幫助 CPS 更好地“了解”他們的環境，更好地感知他們周圍的環境。為了推動人工智能向前發展，我們建議投資超低功耗加速器并研究較少依賴標記數據的訓練方法。 網絡 到目前為止，計算系統還沒有考慮到現實世界的約束：時間太抽象了，大多數編程語言甚至沒有辦法表達它，而能量往往是事后的想法，等等。 CPS系統應該考慮現實世界的屬性（即非功能屬性）以完成其使命。 隨著計算越來越多地在從邊緣到云的連續體中進行，開發用于編排大型、動態和異構系統的工具應該是一個明確的優先事項。 那么5S呢？以下是我們選擇關注的非功能屬性——可以總結如下： 清醒：這一切都與能源效率有關——未來幾年將有數十億臺聯網設備蓬勃發展，需要延長電池壽命，系統需要盡可能節能。能源也是服務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算平臺，涵蓋從深邊緣到云和高性能計算 (HPC) 的完整數字連續體，以及允許評估和設計具有明確功率限制的系統的工具。 保護：最近的網絡安全攻擊再次將安全性置于聚光燈下。我們認為研究應側重于對現有系統中安全風險的自動檢測，并通過構建確保它們盡可能正確。我們還希望看到對自動減輕或消除安全風險的方法、安全硬件的開發以及可以生成設計安全的軟件和硬件的工具的開發的研究。 安全：因為沒有人希望看到他們的機器人外科醫生出現藍屏死機，或者當他們的自動駕駛汽車在高速公路上高速行駛時，系統應該是安全的，并且應該能夠被證明是安全的安全，在可能的情況下實施所有可能的故障回復。 直截了當：不言而喻，未來的信息物理系統將極其復雜。我們如何馴服這只九頭蛇？我們建議最大限度地提高設計和管理復雜系統的生產力，包括使用人工智能技術。應該仍然處于循環中，但具有正確的抽象級別，以便他們可以盡可能高效并信任系統。 可持續：最先進的電子設備需要使用元素周期表上 102 種元素中的大約65 種，如果這些元素開始耗盡，相比之下，當前的芯片短缺將相形見絀。再加上全球只有 15% 的計算設備被回收利用的事實，再利用組件的理由變得更加引人注目。可以進一步的研究，以降低設備的隱含能量，并通過升級、再利用和維修幫助延長產品壽命。 |