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异构环境下基于OP通道技术的人—人交互系统研究

作　者: 黄樟钦
导　师: 侯义斌
学　校: 西安交通大学
专　业: 计算机组织与系统结构
关键词: 人机交互人人交互协同作业多通道 OP 通道跨平台网络流量Internet 网络
分类号: TP311.52
类　型: 博士论文
年　份: 2000年
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内容摘要

二十世纪九十年代初,在全球范围内逐渐兴起的Internet 网络,至今已遍布社会的每一个角落,Internet 已对世界各国的政治、经济、文化及生活方式等产生重大的影响。在Internet 网络时代,人们总是把Internet 看成一个整体,因此传统的研究人与眼前计算机的交互问题将发展成为基于Internet 网络为中间媒体的人-人交互问题。在该系统的研究过程中,建立一套完善的人-人交互模型,是研究人-人交互的基础;由于目前Internet 网络带宽较窄,而且近十几年内一直将不能满足用户的要求,这是因为上网的人数增加速度比基础建设设施改造要快,因此提出新的实用软件技术来减少网络流量,从而更好地支持人-人交互系统,具有重大的实用价值;同时由于Internet 网络的复杂性、计算机操作系统的多样性、微型交互设备(如HPC 等)的迅速发展,人-人交互系统所处的环境必定呈现异构特性,因此研究在异构环境下人-人交互系统理论和技术,显得非常重要。本文就是在这样一种课题背景下,针对Internet 网络现状,分析人-人交互的实际需求,建立了人-人交互体系结构,提出了基于OP通道的人-人交互模型;针对目前Internet带宽较窄的网络环境,提出OP 通道机制与虚拟网络键盘方法,采用分布式Replication(复制副本)控制方式,有效地降低了交互过程中的网络流量,并对网络流量进行定量的测定;在异构环境下,通过采用虚拟机思想,提出建立协作虚拟环境的方法,解决了跨平台的人-人交互问题。最后在本文研究的基础上,开发完成同平台人-人交互系统与跨平台人-人交互系统软件工具HHII(Human-to-Human Interaction on the Internet)。本文主要研究内容及学术上的主要成果为: 1) 针对Internet 网络带宽较窄的现状,提出了基于OP 通道的人-人交互模型,采用分布式Replication 控制方式的人-人交互体系结构,建立以OP 通道、数据通道、视频通道及音频通道为基础的多通道人-人交互系统的概念模型,同时进一步给出人-人交互系统HHII 的实现模型、物理连接模型及交互节点模型。2) 提出采用分布式Replication 控制方式,使得人-人交互系统中每个节点的应用程序保持一致。定义了分布式复制副本对象主要包括应用程序可执行代码、应用程序初始化

全文目录

第一章绪论  14-25
  1.1 人-人交互问题的提出、研究目的及意义  14-16
  1.2 相关领域与相关技术的研究现状  16-19
    1.2.1 计算机支持的协同工作(CSCW)研究现状  16
    1.2.2 多媒体视频会议系统的研究现状  16-17
    1.2.3 协作交互系统的技术特点  17-19
      1.2.3.1 信息协作体系结构  17-18
      1.2.3.2 信息共享机制  18-19
  1.3 人-人交互系统模型  19-22
    1.3.1 人-人交互系统的概念模型  19-20
    1.3.2 人-人交互系统的实现模型  20-21
    1.3.3 人-人交互系统的物理连接模型  21
    1.3.4 人-人交互系统的节点模型  21-22
  1.4 人-人交互系统的应用  22-23
  1.5 论文的来源与工作内容  23-25
第二章人-人交互系统总体结构  25-41
  2.1 用户节点软硬件环境  25-27
    2.1.1 异构网络环境  25-26
    2.1.2 异构主机硬件  26
    2.1.3 异构操作系统  26-27
  2.2 人-人交互系统体系结构  27-34
    2.2.1 应用程序对象的控制方式  27-31
      2.2.1.1 集中控制方式  27-29
      2.2.1.2 分布式Replication 控制方式  29-30
      2.2.1.3 混合控制方式  30-31
    2.2.2 交互环境与系统实现框架  31-33
      2.2.2.1 同一平台下的系统实现框架  31-32
      2.2.2.2 跨平台系统实现框架  32-33
    2.2.3 异构环境下人-人交互技术研究现状  33-34
  2.3 虚拟机与协作虚拟环境  34-37
    2.3.1 虚拟机  34-36
    2.3.2 协作虚拟环境  36-37
  2.4 人-人交互控制中心  37-40
    2.4.1 人-人交互控制中心的功能  37-38
    2.4.2 人-人交互系统应用程序举例  38-40
  2.5 本章小结  40-41
第三章分布式Replication 控制方式管理  41-54
  3.1 复制副本对象  41-43
    3.1.1 复制应用程序可执行代码  41-42
    3.1.2 应用程序初始化输入对象  42
    3.1.3 系统环境变量  42-43
  3.2 复制副本对象的数学表示  43-47
    3.2.1 复制应用程序对象的数学表示  44-47
    3.2.2 环境变量的数学描述  47
  3.3 复制副本对象处理过程  47-48
    3.3.1 点到点的传输方式复制副本对象处理过程  48
    3.3.2 多址传输方式复制副本处理过程  48
  3.4 分布式环境应用程序控制文件Profiles  48-51
  3.5 分布式Replication 控制方式管理算法  51-52
  3.6 本章小结  52-54
第四章 OP 通道原理与技术  54-72
  4.1 应用程序的层次特性  54-56
  4.2 应用程序的可协作性  56
  4.3 OP 操作事件  56-60
    4.3.1 OP 操作概念  57
    4.3.2 OP 信息分类  57-59
    4.3.3 OP 信息构造  59-60
  4.4 OP 通道  60-64
    4.4.1 OP 通道概念  60-62
    4.4.2 OP 通道的功能  62
    4.4.3 OP 通道传输的命令种类  62-63
    4.4.4 OP 通道命令传输数据格式  63-64
  4.5 虚拟网络键盘与OP 通道工作原理  64-69
    4.5.1 虚拟网络键盘  64-66
    4.5.2 OP 通道工作原理  66-69
      4.5.2.1 同平台下OP 通道工作原理  66-68
      4.5.2.2 跨平台下OP 通道工作原理  68-69
  4.6 应用程序对OP 通道的协作响应  69-70
    4.6.1 同平台下OP 通道的协作响应机制  69-70
    4.6.2 跨平台下OP 通道的协作响应机制  70
  4.7 本章小结  70-72
第五章视频通道与音频通道  72-86
  5.1 视频通道与音频通道概念  72-74
  5.2 实时通道设计  74-76
    5.2.1 媒体捕获器  74
    5.2.2 数据发送器  74-75
    5.2.3 数据处理器  75
    5.2.4 数据接收器  75
    5.2.5 媒体播放器  75-76
  5.3 实时信息的网络传输控制  76-77
    5.3.1 实时通道传输控制的有向图  76-77
  5.4 实时信息的网络传输拓扑结构  77-81
    5.4.1 局域网中的点到点传输  77-79
    5.4.2 多址传输方式  79-81
      5.4.2.1 局域网内多址传输方式  79-80
      5.4.2.2 广域网内多址传输方式  80-81
  5.5 VideoChannel 视频通道最大连接值控制  81-84
  5.6 AudioChannel 音频通道混合  84-85
  5.7 本章小结  85-86
第六章人-人交互系统的具体实现  86-96
  6.1 交互系统服务器的具体实现  86-90
    6.1.1 服务器端OP 通道技术的支持  87-88
    6.1.2 协作应用程序的管理  88-89
    6.1.3 Floor Control 管理  89
    6.1.4 支持协作控制其它功能  89-90
  6.2 客户端用户节点控制中心的具体实现  90-92
    6.2.1 客户端OP 通道技术的支持  90
    6.2.2 客户端用户Floor Control 操作  90-92
    6.2.3 用户管理机制  92
    6.2.4 会话支持功能  92
  6.3 应用程序的多用户远程交互协作  92-95
    6.3.1 应用程序的启动与停止  93
    6.3.2 应用程序协作交互过程  93-95
  6.4 本章小结  95-96
第七章系统性能分析与测试  96-107
  7.1 使用人-人交互系统时通道流量测试  96-98
    7.1.1 测定环境  96
    7.1.2 测定对象  96-97
    7.1.3 网络流量测定步骤  97
    7.1.4 测定结果  97-98
  7.2 使用NetMeeting 时网络流量的测定  98-102
  7.3 人-人交互系统HHII 与NetMeeting 流量比较  102-103
  7.4 测定数据分析  103-104
    7.4.1 应用程序启动过程流量分析  103
    7.4.2 应用程序交互操作空闲时流量分析  103
    7.4.3 应用程序正常交互操作时流量分析  103-104
    7.4.4 交互操作OP 流量公式  104
    7.4.5 流量与应用程序的无关性  104
  7.5 跨平台人-人交互实验  104-106
    7.5.1 交互系统实验环境  104-105
    7.5.2 协作应用程序  105
    7.5.3 实验过程  105-106
  7.6 本章小结  106-107
第八章结论  107-110
  8.1 工作总结  107-109
  8.2 进一步工作  109-110
致谢  110-111
参考文献  111-120
攻读学位期间的研究成果  120-121

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