（计算机应用技术专业论文）印染图案协同设计平台的研究与实现.pdf

独创声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的 研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其 他人已经发表或撰写过的研究成果，或其他教育机构的学位或证书使用过的材 料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明 并表示谢意。 学位论文作者签名：糊签字日期：加刀年箩月步日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并 向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人 授权学校可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用 影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。同时授权中国科学技术信息 研究所将本学位论文收录到中国学位论文全文数据库，并通过网络向社会公 众提供信息服务。( 保密的学位论文在解密后适用本授权书) 学位论文作者签名：乌饕新埘 导师签字： 答字日期瑚蛑伯习日 签字日期： 所琴 b f 口年f 月u 日 印染图案协同设计平台的研究与实现 摘要 印染领域竞争优势的关键因素是产品图案的多样化和差异化。然而，很多印 染行业中小型企业目前并不具备自主的对自己需要的产品花样进行设计创新的 能力，大多是将设计师创作后的图案修改以满足自身生产的需要。为解决设计能 力薄弱的印染生产企业无法针对自身需要进行图案设计的困难，满足用户在网络 环境下随时进行图案的设计、讨论和修改的需要，设计一种可以实现印染图案协 同设计的平台便成为必需，因而研究和探讨局部区域的网络化印染图案协同设计 平台具有重要的现实意义和用途。 本文所研究的印染图案协同设计平台，采用的是集中式基于w e b 的c s c w ( 计 算机支持的协同工作) 系统的体系结构。系统设计成三层客户机服务器结构， 只要通过i n t e r n e t 到指定地址下载页面，经过身份验证后，即可进行印染图案 的协同设计。该平台具有易用性、开放性、可扩展性及协同性的优点，解决了印 染图案设计的单一性和独立性。本文初步实现了印染图案协同设计平台，并通过 一个协同设计过程实例，展示了协同用户进行注册、登陆、参与协同设计的过程。 本文重点对协同设计中的冲突检测与消解问题进行了研究，提出了基于冲突 分类的事例推理冲突消解模型。该模型在进行冲突消解时先利用事例推理策略， 对冲突事例库中的事例进行检索，应用检索出的相似事例的消解策略来解决冲 突。当检索不到相似事例后读取冲突分类表和冲突规则库，应用两者之间的匹配 算法，对计划冲突采用回溯方式、知识冲突采用知识推理的方式、数据冲突采用 约束松弛的方式、对上述都解决不了的冲突采用协商仲裁的方式，使冲突最终解 决。文章最后通过一个实例，证实应用该模型进行冲突消解，能够提高冲突消解 的效率。 关键词：印染图案；计算机支持的协同工作；冲突检测与消解；设计平台 r e s e a r c hd e s i g na n da p p l i c a t i o no nt h ep l a t f o r mo f p r i n t i n ga n dd y e i n gp a t t e r ns u p p o r t e db yc s c w a b s t r a c t t h ed i f f e r e n ta n dd i v e r s i t yi st h ek e yf o rb u i l d i n gt h ec o m p e t i t i v ee d g ei n p r i n t i n ga n dd y e i n gp r o d u c t s h o w e v e r , t h e r ea r em a n ys m a l lc o m p a n i e sc a n td e s i g n t h ep a t t e r nb yt h e m s e l v e sn o w m o s to ft h e mc a no n l ym o d i f yt h ep a t t e r n sw h i c h c r e a t eb yt h ed e s i g n e r s i no r d e rt os o l v et h ep r o b l e mw h i c h 也ef a c t o r i e sc a r l td e s i g n b yt h e m s e l v e s ，t os o l v et h ep r o b l e mw h i c ht h eu s e r sc a l ld e s i g na n dm o d i f yt h e 3 a t t e mn o wa n dt h e n ，ap l a t f o r mw h i c hc a l lm e e tt h e i rn e e di sn e c e s s a r y s o r e s e a r c h i n ga n de x p l o r i n gt h ep r i n t i n ga n dd y e i n gp l a t f o r mi sp r a c t i c a ls i g n i f i c a n c e m a tt h i st a s k sr e s e a r c hi sr e s e a r c h ，d e s i g na n da p p l i c a t i o no nt h ep l a t f o r mo f p r i n t i n ga n dd y e i n gp a t t e r ns u p p o s e db yc s c 彤i tu s e st h es y s t e mc o n s t r u c t i o n b a s e do nt h ew e b s y s t e mi sd e s i g n e dt oat h r e et i e rc l i e n ta n ds e r v e r sc o n s t r u c t i o n y o uc a l ld ot h ec o o p e r a t i v ed e s i g nb yd o w n l o a dt h ep a d e ra n db e i n gc h e c k e db yt h e s y s t e m t h ep l a t f o r mh a st h ea d v a n t a g eo fe a s y , o p e n i n ga n db e i n ge x p l o r e de t c i t s o l v et h ed e s i g ns i n g l ea n ds e p a r a t e dp r o b l e mo ft h ep a t t e r na n dd y e i n g t h ep a p e r j f i n i s h e st h ep l a t f o r ma tt h ef i r s ts t a g e a n ds h o w st h ep r o c e s so ft h eu s e sr e g i s t e r , l a n d a n dc o o p e r a t ed e s i g nt h r o u g hae x a m p l e t h ep r i o r i t yo ft h i sp a p e ri st h ep r o b l e mo fc o n f l i c td e t e c t i n ga n ds o l u t i o n s u p p o s e db vc s c w i ts u g g e s t st h a tt h es o l v em o d e lb a s e do n i n s t a n c es p e c u l a t ef o r d i f f e r e n tc o n f l i c t s a tf i r s t 。t h i sm o d e lu s e si n s t a n c es p e c u l a t es t r a t e g yw h e nt h e c o n f l i c th a p p e n s i ts e a r c h e st h ei n s t a n c ef r o mt h ec o n f l i c ti n s t a n c ew a r e h o u s e t h e s i m i l a rs i m p l ew h i c hi sf o u n dw i l lb eu s e dt os o l v ec o n f l i c t i fi tc a n tf i n dt h es i m i l a r s i m p l ei tw i l lr e a dt h et a b l eo fc o n f i i c td i v i d e da n dc o n f l i c tr u l e rw a r e h o u s e t h e nu s e t h er e l a t e da l g o r i t h mt os o l v e i fi ti sap l a nc o n f l i c tw e nu s eb a c k u ps t r a t e g y i fi ti sa k n o w l e d g ec o n f l i c ti t 1 1 u s e st h es p e c u l a t es t r a t e g y i fi ti sad a t ec o n f l i c ti t 1 1u s e r e d u c er u l e ss t r a t e g y f i n a l l yi tw i l lb es o l v e db yt h eu s et h es t r a t e g yo fa r b i t r a t ei fi t s t i l lc a l l tb es o l v e d t h em o d e li sp r o v e dt ob ee f f e c t i v et h r o u g hac o n f l i e ts i m p l e k e yw o r d s ：p r i n t i n ga n dd y e i n gp a t t e r n ；c s c w ；c o n f l i c td e t e c t i n ga n d s o l u t i o n ；d e s i g np l a t f o r m n 目录 摘要i a b s t r a c i i i i 1 绪论1 1 1 课题研究的背景、目的和意义1 1 2 与本课题相关理论研究的现状1 1 3 本论文完成的主要任务3 1 4 本文的组织结构3 2 计算机支持的协同工作( c s c w ) 概论5 2 1c s c w 的定义及分类5 2 1 1c s c w 的定义5 2 1 2c s c w 的分类。6 2 2c s c w 的功能特征8 2 3c s c w 的关键技术9 2 4c s c w 协同工作模型9 2 5 协同设计体系结构1 0 2 6d 、1 2 13 3 基于c s e w 的印染图案协同设计平台的方案设计1 5 3 1 系统体系结构15 3 2 系统开发的技术基础16 3 2 1j a v a 技术16 3 2 2j a v as w i n g 图形开发技术1 7 3 2 3 多线程编程1 9 3 2 4w e b 组件模型2 0 3 2 5w e b 组件模型的体系结构2 3 3 3 系统各层开发的技术路线2 3 3 3 1 客户端开发技术一2 3 3 3 2 服务器端开发技术2 4 3 3 3 服务器与数据库的通信技术2 6 3 4 小结2 7 4 基于冲突分类的事例推理冲突消解模型2 9 i 4 1 协同设计中的冲突分析2 9 4 1 1 冲突的产生及特点2 9 4 1 2 冲突的分类与关系3 0 4 1 3 协同设计中冲突的控制3 1 4 1 4 印染图案协同设计中的冲突分析3 2 4 2 基于冲突分类的事例推理冲突消解模型3 3 4 2 1 当前冲突消解技术的不足3 3 4 2 2 基于冲突分类的事例推理冲突消解模型及优势3 4 4 2 3 基于冲突分类的事例推理策略3 6 4 2 4 基于冲突分类的事例推理冲突消解模型介绍3 9 4 2 5 冲突消解模型的应用实例一4 7 4 3 小结4 8 5 印染图案协同设计平台的初步实现4 9 5 1 印染图案协同设计平台的用户注册和登陆4 9 5 2 印染图案协同设计平台的客户端5 2 5 3 印染图案协同设计平台的冲突检测与消解5 8 5 4 本章小结6 2 6 总结与展望6 3 参考文献6 4 致谢6 7 个人简历6 8 发表的学术论文6 9 i v 印染图案协同设计平台的研究与实现 1 绪论 1 1 课题研究的背景、目的和意义 印染行业进行竞争获取优势的关键在于印染产品图案的多样化和差异化。所 以，在印染业中占据重要位置的是图案的设计和制作。图案c a d c a m 系统是 最早的计算机辅助的图案设计、制作的系统，它出现在八十年代。随着图像图形 技术、计算机辅助制造、计算机辅助设计技术和网络技术的飞速发展，图案设计 的网络化逐步成为发展趋势。 图案设计师者们和需要设计图案的企业或用户，伴随网络环境的改进和信息 技术的飞速发展，能够在不同地方进行图案设计、制作和效果浏览，还包括上网 浏览印染企业产品的效果、订货和销售。图案设计的网络服务模型在这种背景下 产生。与此同时，图案设计领域要求的专业性很强、专业技能要求较高，多数从 事印染的中小企业无法完成自身需要的产品花样、样式等的设计，只能将设计者 设计的产品进行局部修改来满足自己的需要。 山东省淄博市周村区的丝绸、布匹行业具有悠久的历史，也具有典型的区域 块状经济发展的特点，区域中的企业相互关联较高，如果企业之间进行信息资源 的共享和集体进行创新的扩散，整个集群的整体能产生很大的区域经济的优势。 分散的图案设计方式已不能适应市场的发展，仅利用现有的设计辅助软件不能完 全满足周村纺织丝绸行业集约化发展，因此研究、探讨区域化和网络化的印染图 案的协同设计平台立题意义非常重要。 针对中小企业开发设计产品的不足，满足用户可以在网络环境下随时对图案 设计和修改的需要，解决印染生产厂商能力薄弱的，无法根据需要对产品图案设 计和修改的问题，一种可以实现印染图案设计的协同平台便成为必需。 本文研究的印染图案协同设计平台，不仅对图案的协同设计和协同设计中的 冲突检测与消解有所贡献，而且对区域经济的发展具有重要的实际应用价值。 1 2 与本课题相关理论研究的现状 计算机支持协同工作c s c w 这个概念是由麻省理工学院的i r e ng r i e f 和d e c 公司的p a u lc a s h m a n 于1 9 8 4 年提出的，即地域分散的一个群体借助计算机及其 网络技术，共同协调与协作来完成一项任务【l 】。它包括群体工作方式研究和支持 群体工作的相关技术研究、应用系统的开发等部分。通过建立协同工作的环境， 改善人们进行信息交流的方式，消除或减少人们在时间和空间上相互分隔的障 碍，从而节省工作人员的时间和精力，提高群体工作质量和效率。c s c w 技术的 印染图案协同设计平台的研究与实现 应用与发展现在已引起了国内外的广泛关注。从1 9 9 0 年起，a c m 每两年举行一 次c s c w 国际研讨会，综合各领域c s c w 研究的最新成果，探讨理论上、技术 上的难点，确定下一步的工作方向。并已出版了专门的学术刊物( c o m p u t e r s u p p o r t e ac o o p v r a d v ew o r k ( c s c w ) ) 。 在国内，已有中科院计算所等单位于1 9 9 6 年5 月召开了首届c s c wi nd e s i g n 国际研讨会。同时，从1 9 9 5 年以来也有若干单位开展c s c w 的研究，如清华大 学、中科院、华中科技大学、浙江大学、西安交通大学等都发表过有关成果和科 技论文。近年来，h t e r n e t 的高速发展为c s c w 技术的应用提供了更加广阔的 空间。目前己在协同著作系统、工作流管理系统、视频会议系统等方面开展了 c s c w 技术与i n t e r n 殴技术结合应用的研究，构建了基于w e b 的c s c w 系统【2 】。 目前，国内外比较成熟的基于w e b 的c s c w 系统都集中在协同写作与编辑 领域中，在工业产品设计与制造等基于w e b 的c s c d 方面还处于起步阶段，清 华大学、华中科技大学、西北工业大学等都正在进行着这方面的研究，取得了一 定的成果，但距离实用化还有一定的差距。图案的设计和制作在许多行业，尤其 是纺织、印染、机械等行业占有非常重要的地位，随着国际国内市场竞争日趋激 烈，企业纷纷降低产品的成本，加速花色品种的翻新速度，对图案设计系统的需 求量增大，要求也不断提高，再加上国内对版权的保护意识逐渐加强，“依葫芦 画瓢”的生产方式已越来越不能适应市场要求了，同时也不能满足消费者求新求 异的消费心理和审美情趣。因此，图案的设计就显得特别重要，日本企业界就明 确提出“设计第一，而韩国、新加坡等国也相继提出了“设计立国”的思想【3 1 。 国内图案设计系统大都局限于单机和局域网环境，虽然功能比较强大，但其 系统技术相对封闭，既不利于技术交流，也不利于普及。由于制造的全球化，对 许多企业来讲，哪里制造成本低，哪里贴近市场，哪里的技术力量强，就在哪里 组织设计和制造【4 j 。这样企业内跨地区的协同设计就变得很重要。随着网络技术 的发展，基于w e b 的信息交换为图案c a d 系统提供了良好的工作环境，也为企 业内跨地区的协同设计和用户参与产品的协同设计的实现提供了技术基础。 基于c s c w 的协同图案设计系统能够有效克服传统的图案设计系统的缺点。 它打破了地域界限，不同地点的设计师可以一起设计同一个花样，多人同时对同 一幅图案进行操作，并可以将图案部分或全部交予异地的熟练者处理，边设计边 制作( 用户与厂家交流形式的创新) 。这种协同设计环境能够充分发挥团体协作的 优势，克服了单机或局域网设计环境对设计人员的思维限制，能充分吸收地理位 置不同的设计人员的创作灵感，满足用户对高质量和特定风格图案的要求。 2 印染图案协同设计平台的研究与实现 3 本论文完成的主要任务 本文的目标是实现印染图案协同设计平台。首先，分析介绍了c s c w 的定 义、分类和功能特征；然后，对印染图案协同设计平台的设计方案及技术路线进 行了说明；再次，对协同设计中的关键问题冲突检测与消解技术进行了探究； 最后，完成对系统平台的初步实现。本文主要的研究内容： 1 、分析研究c s c w 的功能特征、关键技术、协同工作模型及协同体系结构。 2 、说明印染图案协同设计平台的体系结构、系统开发的技术基础和系统各 层开发的技术路线，说明客户端及服务器端的开发及相关技术研究。 3 、研究了协同设计过程中冲突检测与消解技术，对印染图案协同设计中的 常见冲突类型进行了分析，针对协同设计冲突消解模型的单一性，重点提出了基 于冲突分类的事例推理冲突消解模型，并介绍了该模型的体系结构和利用该模型 进行冲突消解的协作图。 4 、印染图案协同设计平台的初步实现。从协同设计者使用平台及进行冲突 检测与消除为例，完成了协同设计的用户注册、登陆、进入设计平台的客户端以 及对设计冲突进行检测及消解的展示过程。验证了基于冲突分类的事例推理冲突 消解模型，能够提高冲突消解的效率。 4 本文的组织结构 第一章：绪论。介绍了本文的研究背景、目的和意义，说明了与本课题相 关理论研究的现状。 第二章：c s c w 概论。介绍了c s c w 的定义、分类、功能特征，描述了 c s c w 的关键技术和协同工作模型，最后说明了协同设计系统的分布式、集中式 和混合式三种设体系结构。 第三章：基于c s c w 的印染图案协同设计平台的方案设计。首先，介绍了 该设计平台的体系结构；然后，说明了系统开发的技术基础，包括j a v as w i n g 图形开发技术、多线程编程等；最后，详细介绍了系统客户端、服务器与数据库 的开发路线及通信技术。 第四章：基于冲突分类的事例推理冲突消解模型。本章首先介绍了协同设 计冲突的产生、特点、分类、关系和控制，并对印染图案协同设计中的常见的冲 突类型进行了分析；然后，重点研究了提出的基于冲突分类的事例推理冲突消解 模型，分析当前消解模型的不足，描述事例推理的策略，说明模型的主要模块； 最后，对冲突消解模型的体系结构进行了说明，并通过一个实例介绍了该模型工 作的协作图。 3 印染图案协同设计平台的研究与实现 第五章：印染图案协同设计平台的初步实现。本章从一个协同设计者的角 度进行阐述，描述了该设计者如何进行注册、登陆以及进入客户端进行设计。重 点通过一个冲突的产生、检测与消解的实例，验证基于冲突分类的事例推理冲突 消解模型的有效性。 第六章：总结与展望。本章对全文所研究的内容进行了总结，特别是对印 染图案协同设计平台初步实现以及基于冲突分类的事例推理冲突消解模型进行 了总结说明。最后，提出了本研究中存在的问题及下一步工作重点。 4 印染图案协同设计平台的研究与实现 2 计算机支持的协同工作( c s c w ) 概论 2 1c s o w 的定义及分类 2 1 1c s c w 的定义 1 9 8 4 年，麻省理工学院的i r e ng r i e f 和d e c 公司的p a u lc a s h m a n 组织了一 个研讨会，这个研讨会产生了深远的影响。二十位来自不同领域的专家聚到一起， 对“人们如何工作”这个论题都怀有浓厚的兴趣，探究在工作环境中科学技术所 起的作用，并且创造了“计算机支持的协同工作”这个术语来描述引5 1 。 自从1 9 8 4 年提出“计算机支持的协同工作”( c s c w ) 的概念，c s c w 作为一 个多学科交叉的新兴研究领域，在国际上受到了极大重视。“计算机支持的协同 工作 ( c o m p u t e rs u p p o r tc o o p e r a t i v ew o r k ) 可以定义为：在计算机技术支持的环 境中( 即c s ) ，一个群件协同工作完成一项共同的任务( 即c w ) 。它的目标是要设 计各种各样的协同工作的应用系统 6 】。 c s c w 是在计算机环境下提供对人们群体工作的支持。因此说，通信、合作、 协调是c s c w 的三要素。 1 通信。通信是c s c w 的基础，自然的通信发生在地理上是分布的用户之 间，因此网络通信是至关重要的，并且在合作环境中处理多媒体文件传输和数据 控制是很复杂的。而基于计算机的或者以计算机为媒体的通信，并没有完全和其 他的通信形式相结合。异步的基于文本的电子邮件和公告板与同步的电话和面对 面的交谈是不同的，人们不能在任意的两个电话号码之间传送文件。把计算机处 理技术和通信技术结合起来可以帮助解决这个问题。 2 合作。合作是c s c w 的形式，与通信相似，合作是小组活动的重要内容。 在群体活动中，任意一项活动都必须是多人合作完成。有效的合作要求人们必须 共享信息。但是当前的信息系统尤其是数据库系统在很多情况下把人们互相隔离 开。比如，当两个设计人员使用同一个c a d 数据库进行操作时，他们不可能同 时修改同一个设计物体的不同部分并且知道他的合作者所做的修改；他们必须通 过互相检查才能知道对方所做的工作。许多任务都需要良好的共享环境，可以在 适当的时候友好的通知群组的活动信息以及各个用户的活动。 3 协调。协调是c s c w 的关键。如果一个组的活动是协调的，那么它的通 信和合作将会得到加强。一个不能很好的进行协调的工作小组，它的成员之间势 必会经常发生冲突和重复劳动。当几个部分共同组成一个任务时，协调本身被看 作是一个必不可少的活动。当前的数据库应用提供了对共享对象的访问，然而大 5 印染图案协同设计平台的研究与实现 多数软件工具只提供对单用户的支持，对支持小组的协调这一重要功能所做的却 很少。 2 1 2c s c w 的分类 c s c w 是一门交叉学科，涉及的领域很多，基本上可归纳为两个层次：其中 支持群体协同工作( c w ) 的研究处于上层，它为系统提供具有指导性意义的系统 理论方法；而有关计算机化的人与人交互的相关技术( c s ) 的研究处于下层，它为 系统提供底层支撑技术，如图2 1 所示： 计算机网络技术，通信技术， 多媒体技术，数据库技术等 图2 - 1o s 0 1 n 领域的两个研究层次 c s c w 系统针对的是多个用户的信息交流，凡是在计算机及网络环境下共享 信息、协同完成工作的应用领域都可属于广义的“c s c w ”范畴。通常c s c w 系 统分类有两种方式：一是按协作组内成员的时空关系分类，二是按系统的用途分 类。如果按协作组内成员的时空关系，c s c w 系统分为四类，如图2 2 所示： il 时同 ( 同步)( 异步) 同步模式异步棱式 ( 同地) 一 ( 异地) 空间 、 分布式同步模式分布式异步模式 图2 - 2c s c l i i f 系统时空分类图 1 异步模式在同一地点但不同时间进行同一任务的协作方式，如轮流 作业等。 2 同步模式在同一时间和同一地点进行同一任务的协作方式，如共同 6 印染图案协同设计平台的研究与实现 决策、共同编辑文件等。 3 分布式异步模式在不同时间且不同地点进行同一任务的协作方式， 如电子邮件。 4 分布式同步模式在同一时间但不同地点进行同一任务的协作方式， 如群体决策、视频会议等。 其中分布同步模式是c s c w 研究和实现的主要模式，也是体现c s c w 本质 特征支持时空上分散的协作成员以“f a c et of a c e ”和“w y s i w i s ”方式进行 协作交互的工作模式。 c s c w 按功能分类，主要包括以下几类1 7 j ： 1 通过各种通信网络实时传送文本、图形、视频和声音的会议系统。这类 系统可分为两类：会议室会议系统( r o o m - b a s e dc o n f e r e n c e ) 和桌面会议系统 ( d e s k t o pc o n f e r e n c e ) 。其中会议室会议系统是建立在数字压缩及数字通信技术上 的，由于采用了高压缩比的音视频编解码器，它的性能要比桌面会议系统好， 但是结构比较复杂，价格也比较昂贵。与会议室会议系统相比，桌面会议系统是 利用桌面型商业或个人电脑构成的会议系统。与会议室会议系统相比，它的成本 低，使用灵活，p c 机用户可以方便地在自己的个人电脑桌前，利用视窗软件进 入桌面会议系统。 2 支持用户同步或异步合作的多用户编辑系统( m u l t i - u s e re d i t o r ) 。其中包 括协同写作工具、多媒体协同设计工具等。在多用户编辑系统中，编辑成员可以 共同编写一份文档，实时编辑系统还允许编辑成员同时编辑一个对象。 3 提供电子会议环境，帮助群体解决非结构化和半结构化问题的群体决策 支持系统( g d s s g r o u pd e c i s i o ns u p p o r ts y s t e m ) 。群体决策支持系统通过电子会 议中参与者的讨论磋商，来增进决策结果的质量。 4 帮助工作在不同地点的成员交换信息的消息系统。如电子邮件系统 ( e m a i l e l e c t r i cm a i l ) 和公告牌系统。其中电子邮件系统作为最简单最普及的 c s c w 应用系统，为用户提供了一种异步通信服务。目前电子邮件系统己传送的 信息己不仅仅限于文本，还能提供图形、图像、语音、超文本、二进制文件等多 种形式的信息传递服务。公告牌系统与e m a i l 系统相比，最大的区别在于公告牌 系统的信息传递是广播式的，即一个用户在b b s 上发表文章，所有登录该b b s 上的用户均能看到，并可给予回答。 5 完成特定功能的远程系统。如远程教育系统( r e m o t et e a c h i n gs y s t e m ) 、 远程医疗系统( r e m o t em e d i c a ls y s t e m ) 等。远程教学系统比传统c a i 更具有灵活 性和开放性。它不受时间、空间限制又具有传统c a i 的生动性、交互性的特点， 采用传统教学里有提问，有反馈的教学方法，支持学生完成在线课程，进行网上 7 印染图案协同设计平台的研究与实现 英文培训，网上虚拟实验等。远程医疗系统为病人和医学专家的地理上的分布性 问题提供了一种较好的解决手段，可使边远地区和异地的患者得到及时有效的诊 断，同时通过远程医疗系统可得到国内外专家的高水平的诊治，还可实现远程医 疗教学、咨询服务。 此外还有应用在军事上各种c 3 1 系统、应用在工业上的新一代的c i m s 以 及办公自动化( o a ) 和管理信息系统( m i s ) 等。 2 2c s c w 的功能特征 c s c w 是一种全新的交流与工作模式。在c s c w 系统中，事务处理的主体 用人工智能中的一个概念来形容就是a g e n t 。每个a g e n t 都是一个自治单元，它 们本身一方面有着比较丰富和完善的问题求解能力( 自主决策功能) ，另一方面具 有与外界环境保持协调一致的沟通能力( 通信功能) 。这些a g e n t 在物理上可以是 分散的，而在功能上却是独立的，各节点之间是一种松散耦合的关系，节点间通 过传递消息相互联系，在共同的通信语言基础上相互协调合作，共同完成任务。 总的说来【1 0 1 ，c s c w 系统具备以下特点： 1 分布性。c s c w 支持用户使用地理位置分散的计算机，c s c w 系统本质 上是一个分布式系统，并且支持与协同无关的透明性，如位置透明性等。 2 开放性。开放性是指能提供一个环境使不同的c s c w 系统能相互开放地 使用，即提供不同c s c w 应用之间的互操作，从而可以将多个c s c w 系统连接 为一个整体。 3 异步性。协同中不同成员具有自己不同的操作序列，即使同一工作组中 的不同成员也具有自己的独立行为。 4 异质性。异质性不仅体现在c s c w 系统各个节点可能运行在不同的硬件、 软件平台上，还体现在c s c w 系统内异质数据源之间的互操作乃至异种c s c w 系统之间的合作。 5 工作协同性。c s c w 系统的根本要求就是要能支持工作组内、组间的工 作协同。 6 信息共享性。信息共享是协同工作的核心，通信是c s c w 的基础。 7 自动化支持。自动化支持是c s c w 系统追求的目标。 国外对c s c w 研究较早，并且相当重视。目前，国外对c s c w 的理论和技 术研究主要集中在协作机制及建模、协作过程的协调和交互模式、群体通信、 c s c w 原型系统的设计和实现等方面。尽管c s c w 这一技术领域在世界范围得 到了较高的重视，我国也已经开始逐渐重视，但目前我国对c s c w 的宣传还不 够。c s c w 的概念要延伸到国民经济的各个领域，得到企业的主管部门、产业的 印染图案协同设计平台的研究与实现 主管部门甚至政府主管部门的理解与支持还有一段距离【1 3 1 4 1 。 2 3c s c w 的关键技术 开发计算机支持的协同工作系统的关键技术有：用户间通信，信息共享，项 目管理( 包括群体活动管理和个体活动管理) ，访问控制，协同可视化界面等等。 1 信息共享：信息共享是协同工作的基本任务，只有提供方便可靠的信息 采集、访问、修改和删除机制才能促进成员之间的协作活动。具体地说就是运行 在不同操作平台上的不同应用程序对数据的存取和交换。例如对于电子邮件实现 不同文档格式的转换；支持分布成员、信息资源以及当前活动信息的维护；提供 信息共享的不同的访问方式；支持用户了解当前使用信息被其他用户同步使用时 做的更改。 2 用户间通信：计算机支持的协同工作系统要求运行环境为不同工作模式 提供相应类型的通信服务，支持多媒体通信，允许进行视频、音频、图像、文字 和数据的传送；支持不同形式的通信，如：同步：支持不同形式的通信，如：同 步实时通信和异步非实时通信；支持不同媒体信息间的转换。 3 群体活动管理：计算机支持的工作系统的目的是支持多个用户参与同一 工作，所以必须提供相应的机制支持群体活动，包括：可以安排群体活动的时间 表，活动主题和安排；群体活动中成员任务和责任的划分，如在进行多媒体文献 协作时，编辑和作者责任的划分，各章节作者的确定；工程中各种活动的协调： 用户之间工作的协调；群体工作必然涉及个体之间的冲突，如何在满足系统实施 的基本条件下完成一项工作，涉及到许多协调控制策略，如：令牌控制方式，冲 突检测与消解、协商控制等。 4 个体活动管理：在协调多个用户之间工作的基础上，计算机支持的协同 工作必须能够为单个用户提供方便而便宜的工作平台，保证用户的高效工作。协 同可视化界面：“你见即我见”m s i w i s ：w h a ty o us e ei sw h a tis e e ) 是协同可 视化界面设计中常用的一种思想，但是在实际协同工作中，这种思想很容易造成 共享界面信息反复滚动、控制权的争夺，所以应适当考虑宽松的w y s i w q s 以便 于用户间更灵活、方便的协调。 5 、访问控制：为了安全和其他一些社会性的需求，参加协调工作的用户必 须能够保留一部分私有数据不为群体共享，计算机支持的协同工作必须提供这样 的机制支刘1 4 j 。 2 4c s c w 协同工作模型 c s c w 的研究目标之一是提高群体成员间的协调配合和协同工作水平。 9 印染图案协同设计平台的研究与实现 c s c w 中的群体协作模式是利用社会科学中的研究成果，概括出人类群体在信息 社会下的协作模式，用于指导协同工作的研究。这里的难点在于c s c w 与社会 科学的交叉和结合。在不同的应用背景下c s c w 的工作模型会有很大差异，从 c s c w 出现到发展至今产生了许多协同工作模型，主要有下面几种1 9 ： 1 会话模型 会话方式是c s c w 系统中最基本的协同工作方式，它认为两个人之间的协 作是各类协作活动的基本要素，将人类各种复杂的协作方式分解为一系列两个人 之间的交互会话的协作活动，从而实现群体协作。 2 会议模型 会议方式是多个人群体进行协同工作的另一种基本方式，参加协同工作的人 们“聚集”在一起，围绕一个共同的任务进行讨论、交换信息、相互协商、达成 共识、做出决定、完成任务。其协作者之间的交流和感知是在共享工作空间和共 享信息空间中完成的。以这种模型构造的c s c w 基本环境有计算机会议系统、 白板系统、电子公告栏、共享应用系统等。 3 过程模型 过程模型基于这样的概念：任何一次复杂的任务或操作都可以分解为一系列 相互关联的而又相对独立的串行或并行的子任务或操作的协同，形成一个工作流 ( w o r kf l o w ) 。由于过程模型严格地规定了协作各方的任务、操作、动作规范等， 因此，这种协作是预先定义好的高度结构化的协作，缺乏灵活性，其应用受到一 定限制，按这种过程模型设计的c s c w 系统比较适合于具有相对固定工作流程 的应用或业务中，比如企事业单位或政府的办公自动化、集成制造系统等。 4 活动模型 活动模型是一个更具有普遍性的能够刻画群体协作的模型，它与过程模型基 本相似，但它并不是将一个协同任务描述成为由多个操作步骤的协同过程，而是 建立在一种所谓的“活动理论”( a c t i v i t yt h e o r y ) 的基础上，把一个任务分解成为 多个按一定分工、具有一定明确目标的、由主体和客体组成的活动，任务群体成 员根据一定规则，利用合适的工具一步步的执行各个活动，协同完成该任务。主 体定义各任务之间的关系，通过“活动”的执行而完成协同工作。 5 协同设计体系结构 协同设计系统的体系结构直接影响系统的构建和运行效率，合理的体系结构 将为产品开发提供适合计算和设计的组织结构。 协同设计体系结构通常将其分为集中式结构、分布式( 复制式) 结构和混合式 结构。集中式是指一种中央控制的体系结构，存在一个实设或虚拟的中央控制和 1 0 印染图案协同设计平台的研究与实现 信息、知识交流交换的场所。分布式是无中央控制的体系结构，即每一个参与设 计的专家或主体无主从之分，而且每个设计主体间都存在着一个可能的直接通 讯。数据与知识可以分布于各个设计主体之内，无公共中央数据与知识库，数据 和知识也可以集中于某一工作区域之中，有利于分布式控制的多个设计主体之间 进行数据交流。混合式体系结构采用分布式与集中式相结合的方式，即由几个主 设计专家组成一个分布式设计的体系结构，每一个主设计专家的下属设计专家是 采用集中式设计的体系结构，即设计专家之间是通过主设计专家的控制而完成设 计的数据之间的交换和交流。德国人工智能中j 山d f k i 的综合设计管理器系统 i m c o d 采用的就是一个实际存在的中央管理设计中心，m i t 的d i c e 项目采用 了分布式的体系结构，p a c t ( p a l oa l t oc o l l a b o r a t i v et e s t b e d ) 项目采用的是混合式 体系结构。 1 集中式协同设计系统 集中式协同设计系统包括一个或多个服务器及多个与服务器交互的站点。站 点将负责用户与服务器上并发对象的交互，例如它可以从服务器获取并发对象的 数据，并以交互的方式在站点界面上显示。同时，它还负责将用户对这些对象的 处理转化成系统能够识别并处理的事件，并将这些事件传送到服务器进行处理。 系统中所有事件及结果都由服务器集中管理。站点事件将被发送到服务器，由服 务器按照某种原则将这些事件作用到结果上，并把处理结果反馈至各个站点。集 中式协同系统结构如图2 3 所示： 服务器 用户 刚户 用户 图2 3 集中式协同系统结构 这种结构最大的优点在于集中式的服务器总可以保证结果的一致性，因为整 个协同系统只有服务器上存放唯一结果。其缺点也在于集中式的服务器，它可能 带来整个系统可靠性的降低和系统整体性能的下降。系统可靠性是指不能按序执 行的冲突操作按序执行之后导致服务器崩溃，整个系统陷于瘫痪。系统性能下降 是指当服务器负载比较重时，服务器对于站点事件的处理响应时间将大大加长。 另外，客户端的建立也是一个难题。集中式结构的客户端有基于w e b 的，也有 印染图案协同设计平台的研究与实现 a p p l i c a t i o n 形式的。基于w e b 的站点安装比较方便，但是w e b 页面的开发比较 困难。基于a p p l i c a t i o n 的站点功能比较强，且不需要重复开发，但是安装比较 麻烦，对系统资源的要求比较高。另外，即使在服务器处理没有拥塞的情况下， 服务器到客户端的数据刷新的数据传输量也相当大。因此，集中式协同设计系统 一般适用于交互不是很频繁，交互对象相对简单的协同系统中。 2 分布式( 复制式) 协同设计系统 分布式( 复制式) 协同设计系统中不再有功能强大的服务器存在，各站点既是 服务器又是客户机，它们独立维护一个并发操作对象，并支持各个站点之间的通 讯。站点在接收到一个用户事件之后，迅速执行该事件，并同时将事件发送其他 站点。每个