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《系统架构:复杂系统的产品设计与开发》——第1章,第1.1节复杂系统的架构

简介:

本节书摘来自华章出版社《系统架构:复杂系统的产品设计与开发》一书中的第1章,第1.1节小结复杂系统的架构,作者[美]布鲁斯·卡梅隆,更多章节内容可以访问云栖社区“华章计算机”公众号查看。

第1章 系统架构简介
1.1 复杂系统的架构
1962年6月,NASA决定专门采用一个太空舱从月球轨道降落到月球表面,而不使用把宇航员带入月球轨道的指挥/服务舱(Command/Service Module)进行降落。这项决定意味着这个专属的太空舱(后来起名为登月舱,Lunar Module)在返回月球轨道时,必须和主航天器会合(rendezvous),而且还要设法使宇航员能够在航天器之间移动。
这项决定是在阿波罗计划(Apollo program)的头一年做出的,真正在月球轨道中施行还要等到7年之后。在做这项决定时,大部分团队成员还没有招募,设计合同也还没有敲定,然而这项决定依然是有益的,因为它排除了很多种其他的设计方案,并且给设计团队提供了一个出发点。它指导了成千上万的工程师进行工作,并引发了一项注资,其额度超过1968年联邦支出的4%。
我们构思、设计、实现并操作复杂的系统,这些系统可能是以前从未出现过的。当前最大的集装箱船可以装载18 000个集装箱,1950年这个数字是480个[1,2]。当前的汽车一般有70个处理器遍布各处,它们之间最多可以由5条独立的总线连接起来,其速度可达每秒1Mbit[3],这远比以前进行燃料喷射所用的那种电子总线快得多,当时的通信速度只有每秒160bit。造价2亿~8亿美元[4]的石油平台一直在研发并生产着,2003~2009年,出现了39个石油平台[5]。
这些系统不仅仅庞大而复杂,有时还要针对每位客户进行配置,并且会有巨额的生产费用。消费品的客户所期望的可定制及可配置程度是相当高的。比如,宝马公司(BMW)曾经测算,它在2004年向其客户提供了15亿种潜在的配置方案[6]。某些复杂系统的生产费用很高。Norm Augustine指出,战斗机的单位造价在1910~1980年间呈指数式增长。他预测2053年,全美国的国防预算只够买一架战斗机[7]。值得注意的是,Augustine的预测在这30年来一直都没有出错:2010年,一架F-22猛禽战斗机(F-22 raptor)的造价是1.6亿美元,如果把研发费用也算上,就是3.5亿美元[8]。

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