
「鲁棒性」为 Robust 的音译,牛津词典中「Robust」的定义为:
其中,1.2 是我们在科学中使用「Robust」时所采用的含义,即一个系统或组织有抵御或克服不利条件的能力。
举例来说,在建造一座大厦时,我们要考虑影响建筑物安全性的因素有哪些,例如建筑物如果处于震区,要考虑如何建造才能承受地震而不倒塌,遭遇恶劣天气(如台风、龙卷风)时需要承受几级大风以及如何让建筑能够抵抗此等级的天气等等。
在计算机领域「鲁棒性」所表达的内涵是相似的,即该系统或算法能够适应应用环境,如数据中的噪声、不同的应用领域等等。
「鲁棒性」一词在许多领域广泛存在,通过与不同领域的实际情境结合获得不同含义。
鲁棒性的研究方向还有:生态系统的恢复、生态系统的结构、动态平衡和生存、细胞进程的随机性、遗传网络、遗传变异的阻尼、生物复杂性的发展、定向进化、进化的自动选择、免疫系统里分布式的反馈、神经系统、神经和发动机系统之间的交互作用、模型驱动系统、大脑中的信息处理、网络系统、计算系统、计算机安全、人类与环境的交互作用、「脆弱性」和社会—自然现象的综合研究、社会—文化传统、社会制度、经济、经济学博弈、多样性、决策、宪法、政治协议,政府和政体、所有权的转移、古文明的轨迹等等。[7]
「鲁棒性」并不等同于「稳定性」,「稳定性」概念出现的更早,起源于天体力学特别是太阳系的稳定性研究。鲁棒性则是随着20世纪30年代控制论学科的发展,基于经典稳定性理论逐渐演化出的概念。
稳定性通常意味着「特性随时间不变化的能力」,鲁棒性则常被用来描述可以面对复杂适应系统的能力,需要更全面的对系统进行考虑。例如建筑物的稳定性仅仅指建筑内部的结构是否稳定,甚至只考虑部分结构的稳定性;鲁棒性则要从外部条件和内部结构上整体考量,尽可能将整体的影响纳入到计算。
两者的共性是稳定性和鲁棒性均与特定干扰下的持久程度有关。因此,系统(或物体等)的持久性可被看作鲁棒性和稳定性共同关注的特性之一。[8]
参考文献:
[1]Oxford Living Dictonaries. https://en.oxforddictionaries.com/definition/robust
[2] Sayed Mahmoud. "What is the definition of the robustness of a machine learning algorithm?". ResearchGate. Retrieved 2016-11-13.(补充链接:https://www.researchgate.net/post/What_is_the_definition_of_the_robustness_of_a_machine_learning_algorithm)
[3] 朱炳, 包家立, 应磊. 生物鲁棒性的研究进展[J]. 生物物理学报, 2007, 23(5): 357-363.
[4] 叶列平 [1, 程光煜 [1, 陆新征 [1, 等. 论结构抗震的鲁棒性[D]. , 2008.
[5] 邓贵仕, 武佩剑, 田炜. 全球航运网络鲁棒性和脆弱性研究[J]. 大连理工大学学报, 2008, 48(5): 765-768.
[6] 黄小原, 晏妮娜. 供应链鲁棒性问题的研究进展[J]. 管理学报, 2007, 4(4).
[7] Hüser C. Robustness-a challenge also for the 21st century: A review of robustness phenomena in technical, biological and social systems as well as robust approaches in engineering, computer science, operations research and decision aiding[R]. UFZ-Diskussionspapiere, 2006.
[8]Jen E. Stable or robust? What's the difference?[J]. Complexity, 2003, 8(3): 12-18
