为了应对信息社会中协作对协同工作研究提出的新的挑战,在分析了国内外协同工作研究的现状后,指出应将协作技术研究就与协作社会性研究和技术应用的经济规律密切结合;把准确理解协作需求,开发强大且能够满足真实协作需求的协作技术和技术应用的良好商业模型有机地结合起来,用综合全面的方法学来指导CSCW的研发和应用。
为在知识密集型工作流中捕获组织中的知识或信息并嵌入到流程中,提出了一种面向工作流的组织记忆描述模型,设计了基于本体的组织记忆描述模型到面向对象模型的映射器,在此基础上给出了面向工作流组织记忆的实现框架。它根据工作流上下文获取支持信息,支持对语义 Web 内容的集成,并提供了易于被现有工作流开发人员使用和掌握的工具包,因此提高了上下文感知能力、集成性和可用性。
在虚拟坦克协同操作系统上研究不同的多空间视角方式(不同空间视角、相同空间视角和单人操作)和相互感知方式(视角共享、语言交流和无感知),在不同任务下对协同对象操作协作效率的影响。结果表明多空间视角方式和相互感知方式对协作效率的影响和具体协作任务紧密相关,在特定协作任务中,合理的多空间视角方式和相互感知方式设计可大大提高系统的协作效率。
为整合现有 IT 资源,使孤岛式的应用向集成化、协作化的方向发展,发挥资源效益的最大化,遵循面向服务的体系结构(SOA)的思想,提出了一个面向服务的业务流程协作与集成体系结构。按照上述架构,实现了一个面向服务的业务流程协作与集成平台。实践结果表明,该平台能够较好地满足当前行业需求。
为了提高协同感知的直观性与交互性,提出了一种基于信息可视化的协同感知模型,在感知粒度和感知范围的支持下将感知对象与感知呈现模式相映射,引入了进程线、任务前趋图、思维导图等图形化的信息可视化方式以支持感知信息的通信,描述了不同设计端对感知信息的处理流程。在协同模板建模平台中实现并验证了该模型,有效提高了协同设计中交互的启发性,促进了设计过程中的通信与协作。
通过借鉴人际关系信任模型,利用Bayesian方法对agent的可信度进行评估,提出了一种基于信任机制的多agent协作系统的形成方案。通过agent间基于信任关系的链接更新形成稳定的多agent协作系统,并通过随机图模型分析了提出的协作系统的演化特征。仿真结果证实,提出的协作方案不仅能有效地促进 agent 间的协作效率,提高共同完成任务的成功率,还能提高整个网络系统的交互性能,使agent聚集在服务能力较强的可信agent周围,保证协作对象选取的可靠性。
提出了一种基于OWL时间本体的工作流模型,将OWL时间本体引入到工作流模型的描述中,可以方便地表示工作流中的时态信息和时态约束。在工作流管理系统中加入基于本体的规则后推理机可以检测工作流中的时态约束是否满足,同时推理机还可以自动检测工作流信息的一致性和有效性。
分析了自然灾害综合预报会商式决策系统的特点,研究并提出了一种将智能决策方法作为“特殊预报专家”的协同综合预报 IGDSS 的通用模型。以地震然灾害综合预报为应用背景,根据地震综合预报的工作原理应用协同综合预报IGDSS通用模型,重点介绍了地震综合预报IGDSS的智能决策方法—贝叶斯网络的设计与实现,建立地震综合预报贝叶斯网络分析器,采用改进后的桶消元算法作为网络推理。给出了应用协同综合预报IGDSS通用模型解决地震综合预报的较完整的解决方案,系统已应用于福建省地震局预报中心。
首先提出了在任务共享的代理协作机制中代理实体的效用函数和联盟特征函数,证明了联盟效用核心解的存在性。为了解决传统合作博弈中核心解不易求解的问题,引入了非合作博弈中的竞争均衡,并证明了核心解与代理竞争均衡之间的等价关系,基于上述结论,利用李亚普若夫定理分析了竞争均衡解在全连通协作模式和HUB状代理协作模式下的扰动稳定性。
利用模型驱动理论,建立了一个包括多个平台无关模型和平台相关模型的多设备用户界面模型。通过分析各模型间的转换规则,描述了界面的构成元素和交互关系,给出了面向不同设备的界面展示规则和界面布局树,实现了不同设备上的用户界面,使应用系统在不同设备上同用户交互成为可能。
主要关注基于BPEL(业务流程执行语言)流程访问控制的实现方法。对现有的基于任务的访问控制(TBAC, task-based access control)模型进行扩展,修改了授权结构体的定义并增加了授权结构体的类型,最终实现了从BPEL定义的流程到新的TBAC模型的映射,提出了一种TBAC(基于任务的访问控制)应用到BPEL中的方法。这种方法使通过BPEL定义的服务合成系统具有从底层支持访问控制的能力。最后讨论了下一步的研究工作。
在业务流程管理领域引入了本体思想,探讨了业务流程本体的构建。具体介绍了对业务流程基本概念模型的构造,并以电子图档借阅管理流程为例,用OWL语言对流程本体进行形式化描述。还提出了一种基于Jena的信息检索方法,介绍了Jena的推理机制以及推理规则构造语法,并通过实例来说明Jena在本体的信息检索中的应用。
为自动生成满足用户需求的个性化流程,在给出智能流程应用模式的基础上,提出一种用户个性化需求获取新方法。对业务流程中活动进行归纳和抽象,定义一种新服务——元服务,并由元服务组成流程语义库,然后基于流程语义库,提出一种用户需求获取算法,帮助用户快速准确地输入需求信息。理论分析和应用表明:算法提高了用户需求获取的准确程度和效率。
对于工作流系统中普遍存在的时态信息,由于后台关系数据库管理系统难以很好处理,造成工作流引擎需要进行相关的时态信息处理。提出在时态数据库平台上建立工作流管理系统的架构,并采用时态关系代数描述工作流引擎运行中涉及的时态信息,证明了该架构的优势。最后以一个例子分析该架构下的工作流执行过程。
针对分布式工作流引擎中的负载均衡问题,提出了一种新的算法,即启发式模糊算法,将传统控制理论中的模糊控制和启发式策略应用到了工作流负载均衡中。最后在一个基于 JINI 的分布式网络系统中实现了该算法,并且给出了其与其他几种经典算法进行比较的实验结果。结果表明,启发式模糊算法提高了工作流引擎服务的整体响应时间,使得资源得到了更加合理的利用。
针对现有的分布式并发控制机制存在的缺陷,提出一种适合开放式环境下协作设计事务的并发控制机制。该机制将只读事务和更新事务区分开来,只读事务在执行时遵守多版本时间戳排序协议,而更新事务的执行将按基于两阶段有序相容性封锁的多粒度封锁协议进行。这样不仅使用户可以快速得到查询结果,而且有效提高了协作设计事务的并发度。实验分析表明,该机制比较适合于开放式的协同设计环境。
传统消息中间件多基于某些特定的平台或开发工具。这些中间件大多是紧密耦合的,并采用了大量互不兼容的传输协议,因此缺乏足够的扩展性和灵活性。针对这些问题,介绍了一种新型的面向服务架构的消息中间件——MOM-S的设计与实现。利用面向服务体系结构来组建消息中间件,MOM-S不仅增强了原有系统的灵活性,提供了服务扩展和重组支持等,还增强了消息传输的可靠性。更进一步,MOM-S提供了对消息多播、广播和路由转发的支持,还将扩展对传统消息中间件协议的支持。最后,通过与实验系统的性能对比和实际应用,证明了该系统的广阔前景。
为了满足网格工作流调度进程中交互活动的灵活性和多样性,提出了一个基于扩展元组空间的工作流调度机制。这种扩展的元组空间引入了交互通道的概念,增加了触发和过滤规则。论证及实例研究表明这种工作流调度机制在元组操作方面更具有针对性和安全性。使用该机制的体系结构和编程接口,将有利于在工作流的调度中平衡信息的开放性和保护性。
越来越多的企业采用面向服务的架构来构建其信息基础设施,并通过执行Web服务流程来实现其业务逻辑。然而,当前作为工业界标准的服务流程建模语言BPEL4WS只能支持非常有限的运行时动态性,难以适应复杂多变的业务需求。针对这一问题,提出了在BPEL4WS及其执行引擎之上,实现基于语义的服务流程动态细化的机制——在BPEL4WS中增加目标类型的活动以及流程的语义描述;扩展现有BPEL4WS执行引擎使之能够执行带有目标活动的流程,并能够根据目标描述与流程的数据内容,在运行时为目标活动匹配与绑定子流程。
近年来,一些研究利用人工智能的规划技术来进行网格工作流的动态构建,但目前应用的方法尚缺乏显式知识支持,影响了系统的可扩展性。针对这个不足,定义了流程模式作为应用层知识表示工具;并基于模式提出了工作流动态生成的规划方法;进而提出了一个支持多领域应用的,知识丰富,目标驱动网格工作流框架。
为了保证数据密集型网格中的数据的可获取性,采用对数据资源增加存储副本的方法,提出了一种数据密集型网格环境下的大数据分片存储及散发方法,并设计了一种数据自动复制及散发模型。初步实验表明该方法能够以较小的系统代价大幅度提高数据的可获取性。
在如今大规模的网络环境中,为了解决传统资源发现机制不能很好的适应网络状态、异构等特点的问题,提出了一种基于Mesh结构的资源发现模型。该模型结合了集中式和对等网模型的优点,在中央节点之外,还引入了超级节点的概念,将整个资源搜索过程划分为本地搜索和全局搜索,从而减少了查询时的时间开销。通过理论分析和实验结果,该模型能有效的提高网格环境下的整体性能。
为了及时发现和处理大规模网格应用中资源运行异常的情况,提出了一种基于多代理(agent)的动态资源自维护机制(MADOM)。定义了监测域和属主代理的概念,通过域间属主代理的交互获得全局资源视图,并基于此执行维护动作达到资源状态一致。分析表明,MADOM不但提高了分布式应用系统的扩展性和可靠性,而且具有较低的空间复杂度和消息复杂度,因此可以支持任意大规模的分布式应用。
首先对网格环境的异构性进行描述,定义了关键计算域并给出其划分算法。刻画了基于多 agent 系统进行任务分配的机制,分析了在自主 agent 不同移动策略下网格各区域任务分布的不同。采用控制理论的方法加速agent 的合理分布,从而可以充分利用关键计算域的异构特征。实例研究表明,提出的任务分配机制具有自配置和自优化特征,能够动态适应异构网格环境的要求。
提出了基于内容分发网络(CDN, content delivery network)技术实现远程教育系统的完整的解决方案,并对系统实施过程中遇到的技术难点进行了详细讨论。经测试证明,该系统可以提供稳定、高效、大并发流的远程教学服务,大大改善了用户体验。
分布式协作正在成为现代社会中一种日渐普遍的工作方式,而计算机支持的协同工作能够显著地提高分布式群组的工作效率。然而,传统的群件系统很难适应灵活多变的应用需求。面向服务的架构与Web服务技术为建立高度灵活的协同系统提供了一种新途径。探讨了面向服务的协同系统设计,主要关注于系统体系结构、协同服务参考框架和交互模型。这种面向服务的设计思想能够提高协同系统的灵活性,简化协同应用的开发,并且支持协同服务与其他应用的无缝集成。
针对分布式在协同设计与制造环境中的需求,提出了实体对象与分布式对象的映射模型和平台匹配方案。分析了协同虚拟制造(CVM,collaborative virtual manufacturing)的技术体系,给出了实体对象的分析方法,提出了分布式环境下的分布式对象映射模型,并设计了CVM分布式支撑环境架构;引入单元匹配和平台匹配量化分析,改进了信息平台效率测度的评价方法。通过实例分析,得到了CVM系统结构拓展模型,对分布式虚拟设计与测试环节进行讨论,表明了应用协同与虚拟现实技术的改进效率。
针对CSCW(computer supported cooperative work)中的访问控制需求,利用基于角色和基于任务的访问控制技术,将协同设计中的用户、任务、角色、权限相关联,并引入属性证书进行授权,建立了一种新的访问控制模型NT-RBAC(new task-role based access control),并实现了基于该模型的访问控制子系统。实例表明NT-RBAC
为了处理协同设计中多个分布、异构的组织和个人的复杂数据交互,利用沉浸式可视化技术提供高质量的无间距协作。通过对访问网格进行分析,提出基于访问网格的沉浸式可视化协同设计系统框架,研究系统实现及通过网格服务进行任务智能分解的关键技术。系统实现表明,比传统基于 Internet 的协同设计系统具有更高的设计效率和更好的设计效果。
随着因特网的发展,以地域分布的方式来存储和管理企业文件成为一种很普遍的现象。跨地域的企业需要一种比较便捷的方式来共享这些分布在不同地方的文件或者协同完成它们的设计。针对在开发协同文件管理系统的构建模块时可能会遇到的一些基本问题,研究了文件协同的管理,并为用户上下文、文件上下文和协同上下文这3个正交的构建模块提供了一套比较完整的解决方案,包括用户群组管理、文件安全管理、文件关系管理以及文件流程控制。
ETL工具在构造数据仓库过程中负责数据抽取、转换和加载的工作。商用的ETL工具一般需要运行在高性能的服务器如小型机上进行大量的计算工作,造成数据仓库项目在硬件方面的成本必须大大的提高。针对计算效率的问题,提出了一种多计算服务器的协同计算模型,通过创建一协调中心来控制多计算服务器的协同处理计算来增加计算能力。与原有的ETL工具相比,可以在一定程度上降低ETL工具对服务器硬件性能的要求。
为了满足电子超市中用户的个性化的服务需求,提出并实现了一种基于支持向量机的自适应推荐算法。首先,将用户模型按照层次化方式组织成领域信息和原子需求信息,考虑多用户同类信息需求。采用支持向量机对领域信息节点中的原子需求信息进行分类协同推荐,然后在针对每一领域信息节点中的原子信息需求进行基于内容的过滤。该算法克服了分别采用协同推荐和基于内容的推荐单一方法的缺点,大大提高了信息的查准率和查全率,尤其适合大规模用户群的信息推荐。该算法用于基于电子超市的个性化推荐服务系统(PRSSES)中,结果表明是有效的。
协同设计中的实时通信性能是衡量该协同设计系统性能的重要指标,实时通信系统所提供的网络环境能否及时的将各设计终端的设计操作反映在服务器和其他的设计端直接决定了该协同系统协同性能的高低。在对现有的实时通信系统深入研究得基础上,给出了一个基于HOOPS的三维协同设计系统中的实时通信系统的实现框架、机制和具体的方法。
介绍了群体智能的特点、算法以及基于群体智能的多 agent 协同设计系统模型。重点介绍微粒群优化算法的原理,工作流程。最后,以一个建筑外观设计为实例,介绍了算法在协同建筑设计组装过程中的应用。
基于多agent技术,提出在网络环境下构建一个协同远程教育平台,为分布在不同地点的教师和学生提供协同的虚拟教学环境,实现协同远程教学。详细描述了系统的体系结构、设计思想、agent 的内部结构及多 agent的通信机制。