什么是魯棒性
　　魯棒性亦稱健壯性、穩(wěn)健性笨农、強(qiáng)健性就缆，是系統(tǒng)的健壯性，它是在異常和危險(xiǎn)情況下系統(tǒng)生存的關(guān)鍵谒亦，是指系統(tǒng)在一定(結(jié)構(gòu)竭宰、大小)的參數(shù)攝動(dòng)下，維持某些性能的特性份招。例如切揭，計(jì)算機(jī)軟件在輸入錯(cuò)誤、磁盤(pán)故障锁摔、網(wǎng)絡(luò)過(guò)載或有意攻擊情況下廓旬，能否不死機(jī)、不崩潰谐腰，就是該軟件的魯棒性孕豹。響應(yīng)快速性所謂的響應(yīng)快速性就是處于穩(wěn)定狀態(tài)的系統(tǒng)對(duì)于外部環(huán)境改變的快速反應(yīng)能力，也是系統(tǒng)在受到擾動(dòng)后迅速進(jìn)入穩(wěn)態(tài)的能力十气。對(duì)于生物模塊來(lái)講励背，任何輸入信號(hào)，無(wú)論是信號(hào)分子砸西、蛋白質(zhì)叶眉，還是代射物，都會(huì)降解芹枷、排出或者轉(zhuǎn)化成其他物質(zhì)衅疙。生物模塊必須要在這些輸入信號(hào)消失之前做出響應(yīng)，才能確保自身功能的發(fā)揮鸳慈。

魯棒性的特性
　　(1)標(biāo)識(shí)不會(huì)引起原始文件的退化饱溢，這意味著需要建立起一個(gè)好的質(zhì)量度量標(biāo)準(zhǔn)。在圖像中走芋，質(zhì)量的好壞可以用視覺(jué)模型來(lái)衡量理朋。

(2)檢測(cè)標(biāo)識(shí)的存在與否必須擁有密鑰絮识。

(3)若在一個(gè)對(duì)象中存在多個(gè)標(biāo)識(shí)，彼此間不會(huì)互相于擾嗽上；進(jìn)一步次舌，若一個(gè)對(duì)象以不同的標(biāo)識(shí)被分發(fā)，不同用戶不能同時(shí)擁有所有備份兽愤，從而使他們不能生成一個(gè)沒(méi)有標(biāo)識(shí)的新的備份彼念。

(4)標(biāo)識(shí)必須能夠抵抗各種攻擊，包括再采樣浅萧、再量化逐沙、抖動(dòng)、壓縮以及它們的聯(lián)合攻擊洼畅。

計(jì)算機(jī)的魯棒性
　　用戶使用計(jì)算機(jī)的目的是達(dá)到某種目標(biāo)吩案。能否成功地達(dá)到目標(biāo)和能否對(duì)到達(dá)的目標(biāo)進(jìn)行評(píng)估就體現(xiàn)為交互的魯棒性。

1．可觀察性
　　可觀察性允許用戶通過(guò)觀察交互界面的表現(xiàn)了解系統(tǒng)的內(nèi)部狀態(tài)帝簇。也就是說(shuō)徘郭，允許用戶將當(dāng)前觀察到的現(xiàn)象與要完成的任務(wù)進(jìn)行比較，如果用戶認(rèn)為系統(tǒng)沒(méi)有達(dá)到預(yù)定的目標(biāo)丧肴，可能會(huì)去修正后面的交互動(dòng)作残揉。可觀察性涉及到五個(gè)方面的原則：可瀏覽性芋浮、默認(rèn)值提供抱环、可達(dá)性、持久性和操作可見(jiàn)性纸巷。

可瀏覽性允許用戶通過(guò)界面提供的有限信息了解系統(tǒng)當(dāng)前的內(nèi)部狀態(tài)镇草。通常由于問(wèn)題的復(fù)雜性，不允許在界面上一次顯示所有相關(guān)聯(lián)的信息瘤旨。事實(shí)上梯啤，系統(tǒng)通常將顯示信息限制在一個(gè)與用戶當(dāng)前活動(dòng)關(guān)聯(lián)的子集上，例如只對(duì)文檔的整體結(jié)構(gòu)感興趣裆站，可能就不會(huì)看到文檔的全部?jī)?nèi)容，而只是見(jiàn)到一個(gè)提綱黔夭。有了這種限制宏胯，有些信息就不能立即觀察到了，需要用戶通過(guò)進(jìn)一步的瀏覽操作考察想要了解的信息本姥。另外肩袍，瀏覽本身不應(yīng)有副作用，即瀏覽命令不應(yīng)該改變內(nèi)部狀態(tài)婚惫。

默認(rèn)值的功能是可以減少輸入數(shù)值的操作氛赐、因此魂爪，提供默認(rèn)值可以看作是一種錯(cuò)誤防范機(jī)制。默認(rèn)值分為兩種：靜態(tài)的和動(dòng)態(tài)的艰管。靜態(tài)默認(rèn)值不涉及交互會(huì)話滓侍，它們?cè)谙到y(tǒng)內(nèi)定義或在系統(tǒng)初始化時(shí)獲得；動(dòng)態(tài)默認(rèn)值在會(huì)話中設(shè)置牲芋，系統(tǒng)根據(jù)前用戶的輸入進(jìn)行設(shè)置撩笆。

可達(dá)性是指在系統(tǒng)中由一種狀態(tài)到達(dá)另一種狀態(tài)的可能性：也就是說(shuō)能否由一個(gè)狀態(tài)經(jīng)過(guò)若干動(dòng)作轉(zhuǎn)換到另一個(gè)狀態(tài)「灼郑可達(dá)性也會(huì)影響到下面提到的可恢復(fù)性夕冲。

持久性是關(guān)于交互響應(yīng)信息的持續(xù)以及用戶使用這些響應(yīng)的問(wèn)題。交互中的語(yǔ)言就談不上持久性裂逐，而可以看見(jiàn)的交互響應(yīng)就可以在后續(xù)操作中持續(xù)一段時(shí)間歹鱼。例如，用揚(yáng)聲器發(fā)出聲音表示一封新郵件的到達(dá)卜高，在當(dāng)時(shí)能獲得這一消息弥姻，但如果沒(méi)有注意的話，可能就會(huì)忽略掉篙悯，用一個(gè)持久性好的可見(jiàn)的標(biāo)志(如一個(gè)小的對(duì)話框)通知這個(gè)消息蚁阳，就可以長(zhǎng)久存在。

2．可恢復(fù)性
　　可恢復(fù)性是指用戶意識(shí)到發(fā)生了錯(cuò)誤并進(jìn)行更正的能力鸽照。更正可以向前進(jìn)行螺捐，也可以向后恢復(fù)。向前意味著接受當(dāng)前狀態(tài)并向目標(biāo)狀態(tài)前進(jìn)矮燎，這一般用于前面交互造成的影響不可挽回的情況定血，比如實(shí)際刪除了一個(gè)文件就無(wú)法恢復(fù)。向后恢復(fù)是撤銷前面交互造成的影響诞外，并回到前面一個(gè)狀態(tài)澜沟。

恢復(fù)可由系統(tǒng)啟動(dòng)也可以由用戶啟動(dòng)。由系統(tǒng)啟動(dòng)的恢復(fù)涉及到系統(tǒng)容錯(cuò)性峡谊、安全性茫虽、可靠性等概念。由用戶啟動(dòng)的恢復(fù)則根據(jù)用戶的意愿決定恢復(fù)動(dòng)作既们。

可恢復(fù)性與可達(dá)性有關(guān)濒析，如果不具備可達(dá)性，可能用戶就很難從錯(cuò)誤的或不希望的狀態(tài)到達(dá)期望的狀態(tài)啥纸。

在提供恢復(fù)能力時(shí)号杏，恢復(fù)過(guò)程要與被恢復(fù)工作的復(fù)雜程度相適應(yīng)。一般而言斯棒，容易恢復(fù)的工作實(shí)現(xiàn)起來(lái)簡(jiǎn)單盾致，因?yàn)榧词钩鲥e(cuò)也可以很容易地恢復(fù)主经；較難恢復(fù)的做起來(lái)比較困難，可以讓用戶在操作時(shí)進(jìn)行思考庭惜，更加小心罩驻，避免出錯(cuò)。

3．響應(yīng)性
　　響應(yīng)性反映了系統(tǒng)——用戶之間交流的頻率蜈块。響應(yīng)時(shí)間一般定義為系統(tǒng)對(duì)狀態(tài)改變做出反應(yīng)的延遲時(shí)間鉴腻。一般而言，延遲較短或立即響應(yīng)最好百揭，這意味著用戶可以立即觀察到系統(tǒng)的反應(yīng)爽哎，即使由于延遲較長(zhǎng)，一時(shí)還沒(méi)有響應(yīng)器一，系統(tǒng)也應(yīng)該通知用戶請(qǐng)求已經(jīng)收到课锌，正在處理中。

4．任務(wù)規(guī)范性
　　任務(wù)的規(guī)范性就是指系統(tǒng)為完成交互任務(wù)所提供的功能是否規(guī)范祈秕。用戶可能已經(jīng)有一些交互體驗(yàn)渺贤，對(duì)某些交互任務(wù)已經(jīng)有一些認(rèn)識(shí)，如果系統(tǒng)提供的功能符合規(guī)范请毛，用戶就能大體了解系統(tǒng)對(duì)交互任務(wù)的支持志鞍，也就能夠比較容易地理解和使用系統(tǒng)提供的新功能。比如規(guī)范的窗口都應(yīng)具有最小化方仿、最大化和關(guān)閉按鈕固棚，這樣用戶就能夠很容易地完成窗口操作的交互任務(wù)猜敢。

控制系統(tǒng)的魯棒性
　　一個(gè)反饋控制系統(tǒng)是魯棒的锈拨，或者說(shuō)一個(gè)反饋控制系統(tǒng)具有魯棒性卒暂，就是指這個(gè)反饋控制系統(tǒng)在某一類特定的不確定性條件下具有使穩(wěn)定性之众、漸近調(diào)節(jié)和動(dòng)態(tài)特性保持不變的特性，即這一反饋控制系統(tǒng)具有承受這一類不確定性影響的能力茎辐。

很顯然框杜，控制系統(tǒng)的魯棒性貫穿著穩(wěn)定性双炕、漸近調(diào)節(jié)和動(dòng)態(tài)特性這三個(gè)方面的內(nèi)容贾节，即分別有魯棒穩(wěn)定性汁汗、魯棒漸近調(diào)節(jié)和魯棒動(dòng)態(tài)特性，其中魯棒漸近調(diào)節(jié)和魯棒動(dòng)態(tài)特性反映了控制系統(tǒng)的魯棒性能要求栗涂。

(1)魯棒穩(wěn)定性是指在一組不確定性的作用下仍然能夠保證反饋控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性知牌。

(2)魯棒漸近調(diào)節(jié)是指在一組不確定性的影響下仍然可以實(shí)現(xiàn)反饋控制系統(tǒng)的漸近調(diào)節(jié)功能。

(3)魯棒動(dòng)態(tài)特性通常稱為靈敏度特性戴差，即要求動(dòng)態(tài)特性不受不確定性的影響送爸。

從工程技術(shù)的角度看铛嘱，一個(gè)反饋控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)問(wèn)題就是暖释，根據(jù)給定的控制對(duì)象模型袭厂，尋找一個(gè)控制器，以保證反饋控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性球匕，使反饋控制系統(tǒng)達(dá)到期望的性能纹磺，并對(duì)模型不確定性和擾動(dòng)不確定性具有魯棒性。

具有魯棒性的控制系統(tǒng)稱為魯棒控制系統(tǒng)亮曹。在實(shí)際控制問(wèn)題中橄杨，不確定性往往是有界的。因此照卦，在魯棒控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)中式矫，一般是假定不確定性在一個(gè)可能的范圍內(nèi)變化來(lái)進(jìn)行控制器的設(shè)計(jì)，這就意味著設(shè)計(jì)出來(lái)的控制器役耕，在這個(gè)可能的不確定性范圍內(nèi)均能使控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性和性能保持不變采转。換句話說(shuō)，就是確定不確定性可能變化的范圍界限瞬痘，在不確定性變化的這個(gè)可能范圍內(nèi)對(duì)最壞情況進(jìn)行控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)故慈。根據(jù)不確定性變化的范圍界限，在這個(gè)范圍內(nèi)進(jìn)行最壞情況下的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)框全，這就是魯棒控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本思想察绷。這一設(shè)計(jì)思想的出發(fā)點(diǎn)是，只要設(shè)計(jì)出來(lái)的控制系統(tǒng)在最壞情況下具有魯棒性津辩，那么這個(gè)控制系統(tǒng)在其他情況下也一定具有魯棒性拆撼。