阅读《时空大数据与云平台 理论篇》_走进云的世界_1.1 共享世界的认知

【摘要】 本书摘自《时空大数据与云平台 理论篇》一书中第1章，第1节，作者是吴信才。

第1章 绪论

随着云计算、物联网的发展，我们迎来了大数据的时代。大数据之父维克托 ·迈尔- 舍恩伯格提出：大数据的核心要义在于共享。

作为具有强大变革能力的大数据，不仅引发技术革命、经济变革，更引发了人类的 认知变革。从对现实世界认知，到概念世界的认知，到数字世界的认知，无不经历着一 次又一次的认知变革。然而大数据是共享型资源，带来的变革是全方位的，影响的人越 来越多，资源交换共享越来越多，催生了“共享世界”的出现。地理信息共享作为一种 智力资源将共享价值变现，利用云计算、大数据的共享理念，产生经济效益，通过地理 信息共享让人人享有地理信息，让人人低成本参与地理信息共享。

1.1 共享世界的认知

1.1.1 现实世界认知过程

所有动物都有认知 (cognition)的本能，尤其人类更为突出。德国哲学家康德认为： 时间和空间是人类的"先验认知",所谓“先验”就是先于经验的，即还没有任何知识 的时候，时空就已经存在每个人的意识当中，人对所有事物的认知要放在时间和空间的 框架中来，时空即成为了所有知识的共同基础，正是这样，人类才能清晰的认知事物之 间关系。认知包括感觉、知觉、思考、想象、推理、求解、记忆、学习和语言等。人类 生活在地球上，人类的一切活动无不与空间认知 (spatial cognition) 息息相关。在信息 快消时代，什么时间、什么地点、发生了什么事情、为什么发生在这里、事发地点的环 境及其周围环境的关系，这些都是人们比以往任何时间都更为关心的问题。如何将时间、 地点、事务、环境等因素融合起来，综合分析，更有利于人们做出判断和决策，这同时 也是一个将客观世界的地理现象转化为抽象表达的数字世界相关信息的过程，这个过程 涉及三个层面：现实世界、概念世界和数字世界，如图1-1所示。

(1)现实世界是存在于人们头脑之外的客观世界，事物及其相互联系就处在这个世 界之中。人们的认知来源于现实世界。认知理论早在20世纪70年代就被引入地图学， 并用“刺激-反应”的关系模式来研究用图者在读图时的心理——物理反应。现实世界是 非常复杂的，人们所见所得从早期的纸质地图记载，逐渐演进为计算机系统输入输出。 人们借助计算机系统将现实世界各种各样的地理现象进行模拟再现，然而机器无法代替人脑，许多复杂的现象、海量的信息无法识别。要正确认识和掌握现实世界这些复杂、 海量的信息，需要进行去粗取精、去伪存真的加工。因此，对现实世界的认识是一个从 感性认识到理性认识的抽象过程。

(2)概念世界是现实世界在人们头脑中的反映。客观事物在概念世界中称为实体， 反映事物联系的是实体模型。实体模型又分为逻辑模型和物理模型。人们研究发现，人 脑就是一个信息加工系统，人类对外界的知觉、记忆、思维等一系列认知过程，可以看 成是对信息的产生、接收和传递的过程，计算机和人脑两者的物质结构大不一样，但计 算机软件所表现出的功能和人的认知过程是类同的，即两者的工作原理是一致的，都是 信息加工系统：输入信息、进行编码、存储记忆、做出决策和输出结果。因此，空间认 知是一个信息加工过程，将各种空间认知抽象成概念模型。

(3)数字世界是概念世界中信息的数据化。现实世界中的事物及联系在这里用数据 模型描述。计算机通过对各种地理现象的观察、抽象、综合取舍，得到实体目标(有时 也称为空间对象),然后对实体目标进行定义、编码结构化和模型化，以数据形式存入 计算机内。空间认知处理现实世界的空间属性，依赖于位置、大小、距离、方向、形状、 格局、移动，以及事物间关系的认知。其中时间、空间、属性，形成了地理空间信息的 三要素。人们对地理信息的获取、认知亦来源于这三个要素。因此空间数据表示的基本 任务就是将以图形模拟的空间物体(时间、空间、属性)表示成计算机能够接受的数字 形式，完成逻辑数据模型向物理数据模型的转变，如图1-2所示。

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