robustness是什麼意思，robustness的意思翻譯、用法、同義詞、例句

robustness英标

英:/'rəʊˈbʌstnəs/ 美:/'roʊˈbʌstnəs/

常用詞典

例句

專業解析

Robustness（魯棒性） 是一個廣泛應用于工程、計算機科學、統計學、生物學等多個領域的核心概念，其核心含義是指一個系統、方法或模型在面對内部不确定性、外部擾動、參數變化或輸入變異時，保持其預期功能、性能或穩定性的能力。簡單來說，它衡量的是系統或方法的抗幹擾能力、健壯性或容錯性。

以下從不同角度詳細解釋其含義：

1. 核心含義 - 抵禦變化與擾動的能力：

   • Robustness 描述的是系統或過程在面對非預期或不利條件時的韌性。這些條件可能包括：輸入數據的噪聲或錯誤、環境參數的波動、組件故障、模型假設的偏差、惡意攻擊（如網絡安全）等。
   • 一個具有高魯棒性的系統，在遭遇這些挑戰時，其核心功能不會崩潰，性能不會急劇下降，或者能夠快速恢複到正常狀态。它強調的是在非理想、複雜或不可預測環境下的可靠性和適應性。例如，在嘈雜環境中仍能清晰通話的降噪耳機就體現了魯棒性。

2. 在工程與計算機科學中的應用：

   • 控制系統： 指控制系統在存在模型不确定性、參數變化或外部幹擾時，仍能保持穩定性和滿足性能指标的能力。魯棒控制理論專門研究如何設計能在各種不确定性下良好工作的控制器。
   • 軟件工程： 指軟件在遇到無效輸入、磁盤故障、網絡異常或其他意外情況時，能夠繼續正常運行（可能以某種降級模式）而不崩潰或産生災難性錯誤的能力。健壯的軟件能夠優雅地處理錯誤。
   • 機器學習/人工智能： 指機器學習模型對于輸入數據中的噪聲、對抗性攻擊（人為設計的微小擾動以誤導模型）或數據分布輕微變化（與訓練數據不同）的抵抗能力。魯棒的模型在這些情況下仍能做出準确或可靠的預測。
   • 網絡與安全： 指網絡系統或安全機制在遭受攻擊（如DDoS攻擊、惡意軟件）或組件故障時，維持關鍵服務可用性、完整性和機密性的能力。

3. 在統計學與數據分析中的含義：

   • 指統計方法、估計量或檢驗方法對于數據輕微偏離其假設條件（如正态性假設、同方差性假設）或存在少量異常值（離群點）時的不敏感性或穩定性。
   • 一個魯棒的統計方法（如中位數代替均值，Huber損失函數代替平方損失）在數據不完全符合理想假設時，其得出的結果（如參數估計、p值）不會發生劇烈變化或嚴重失真，仍能提供相對可靠的結論。

4. 跨領域的共同特征：

   • 適應性/彈性： 能夠適應變化的環境或輸入。
   • 容錯性： 能夠容忍一定程度的錯誤、故障或幹擾。
   • 穩定性： 在擾動下保持狀态或輸出的相對恒定。
   • 可靠性： 在非理想條件下仍能可靠地執行功能。

總結來說，Robustness（魯棒性）的本質是衡量系統、方法或模型在現實世界複雜多變、充滿不确定性和幹擾的環境中，維持其核心功能和性能水平的“韌性”或“健壯程度”。它是評價一個解決方案是否實用、可靠和耐用的關鍵指标。

引用參考來源：

• 工程領域定義與應用： Kalman, R. E., & Bertram, J. E. (1960). Control System Analysis and Design via the "Second Method" of Lyapunov. Journal of Basic Engineering. (該論文奠定了現代控制理論的基礎，魯棒性是核心議題之一)。 更通用的工程定義可參考權威教材如：Ogata, K. (2010). Modern Control Engineering (5th ed.). Prentice Hall. 或 Dorf, R. C., & Bishop, R. H. (2017). Modern Control Systems (13th ed.). Pearson.
• 計算機科學（軟件/系統）： IEEE Standard Glossary of Software Engineering Terminology (IEEE Std 610.12-1990). 該标準定義了軟件可靠性、健壯性等相關術語。
• 機器學習領域： Goodfellow, I., Bengio, Y., & Courville, A. (2016). Deep Learning. MIT Press. (書中章節讨論了對對抗樣本的魯棒性等議題)。 具體研究可參考如：Szegedy, C., et al. (2014). Intriguing properties of neural networks. arXiv preprint arXiv:1312.6199.
• 統計學領域： Huber, P. J. (1981). Robust Statistics. Wiley. (魯棒統計學的奠基性著作)。 更現代的教材如：Maronna, R. A., Martin, R. D., & Yohai, V. J. (2006). Robust Statistics: Theory and Methods. Wiley.

數學表達示例（統計學魯棒性）： 衡量估計量魯棒性的一個常用概念是影響函數（Influence Function），它量化了在數據中加入一個額外觀測點（或一個異常值）對估計量的影響大小。對于參數 $theta$ 的估計量 $T$，在分布 $F$ 下，點 $x$ 處的影響函數定義為： $$ IF(x; T, F) = lim_{epsilon to 0} frac{T((1-epsilon)F + epsilon Delta_x) - T(F)}{epsilon} $$ 其中 $Delta_x$ 是在點 $x$ 的退化分布。一個魯棒的估計量應具有有界的影響函數，意味着單個異常值對估計結果的影響是有限的。

網絡擴展資料

Robustness（魯棒性/健壯性）是系統或對象在異常、幹擾或不确定條件下維持核心功能正常運作的能力，其含義和翻譯在不同領域有所側重：

1.基本詞義

• 英文原義：指堅固性、強健性、耐受力，源自拉丁語“robustus”（堅硬如橡木）。
• 中文翻譯争議：音譯“魯棒性”因“魯棒”二字無實際意義而常被诟病，部分領域（如建築結構）更傾向使用“健壯性”。

2.跨領域應用

• 控制理論與統計學：描述系統對參數擾動或外界幹擾的不敏感性，例如通信網絡在故障時仍能穩定運行。
• 計算機科學：代碼的魯棒性體現在處理異常輸入（如無效數據、接口報錯）時避免崩潰，例如前端頁面在用戶非常規操作下不白屏。
• 人工智能：模型的魯棒性指面對異常數據時性能穩定，例如深度學習算法對噪聲的容忍度較高。

3.實現魯棒性的方法

• 異常處理：通過錯誤捕獲機制（如try-catch）保障程式穩定性。
• 輸入檢查：對用戶輸入或外部數據進行驗證和過濾，防止非法操作。
• 冗餘設計：在系統中加入備份或容錯機制，例如分布式系統的節點冗餘。

4.常見搭配與場景

• 技術領域：魯棒性測試（Robustness Testing）、魯棒控制系統（Robust Control System）。
• 日常語境：可描述經濟體系、組織結構等抵禦風險的能力。

如需更詳細案例或領域擴展，可參考相關學術文獻或專業文檔。

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