基于图形编辑的实时协同设计系统中的同步性问题研究

基于图形编辑的实时协同设计系统允许多个用户同步地对同一图形文档进行编辑,由此产生了不同步、执行顺序冲突、意图冲突等同步性问题。该文对实时协同设计过程中的这个同步性问题的产生原因和表现形式进行了分析,同时提出了较为完善的解决方案,通过采用状态矢量算法、历史记录法等方法保证了系统中操作的同步性。该文还通过与其他解决方案的对比,验证了该文所提出的方案的有效性。     

基于消息通信的同步协同设计技术

协同设计是CSCW在设计工作中的应用,协同设计工具应当有效地支持分布式产品开发,为协作用户提供在线的、实时的协同讨论和问题求解的环境。本文着重研究协同感知的同步协同设计技术。文章首先分析同步协同设计系统的功能模型,将同步协同设计系统划分成四个层次－－网络层、通信层、协作层和应用层,然后提出一个C／S结构的同步协同设计原型系统,并详细地讨论基于消息通信的显示同步和造型同步实现机制,可以较好地解决Internet网络环境下的实时性问题。     

分布式环境中基于事件驱动的协同设计研究

采用面向对象的系统分析与设计方法，从分布式环境下的协同设计是一种基于事件驱动的设计过程的本质出发，给出了事件的基本概念，在此基础上提出了基于事件驱动的协同设计系统（EDCDS）体系结构模型，并对协同设计过程中事件的捕获，广播以及同步等过程进行了论述。该系统的研究对建立在异构环境下新型的协同设计系统个有重要的实际应用价值。     

计算机支持的多用户协同图案设计系统模型

随着大型图案设计任务的复杂化、设计人员的专业化、设计地理位置的分散化以及计算机网络计算集成化,开发计算机支持的协同图案设计系统成为必要和可能。为了使人们对计算机协同设计系统有所了解,首先阐述了图案设计系统的基本过程,进而分析了计算机支持的多用户协同图案设计的基本要求;然后描述了时间、空间上分散,而在任务上又相互依赖的多个设计者之间的交互方式及协作机制;定义了协同图案设计系统的要素,并在此基础上,构造了多用户协同图案设计系统的逻辑模型;研究了协同编著系统中多用户图案的管理、操作和并发控制模型,同步图案设计的管理模型,控制模型以及消息的管理策略;最后设计了图案设计系统的结构模型。     

同步协同设计中并发控制的研究

为解决协同设计过程中存在的数据一致性不高、数据传输量大、实时性差等问题,通过分析分布式CSCW环境中并发控制的各种方法,并根据同步协同设计特点和用户操作意愿,设计了并发控制网络模型.在该模型中,计算数据传输的最小延时确定主控站点,提出了基于事务优先权的混合并发控制策略,以保证协同用户在操作过程中的并发率.实例证明,以上措施的实现保证用户自由共享资源,提高了并发控制的实时性和数据的一致性.     

动态联盟中的同步协同设计系统模型

利用Muiti-Agent，π-演算和Petri网给出了动态联盟中的同步协同设计系统形式化模型．该模型利用π-演算的操作语义表现系统的动态行为；根据Petri网理论表现适应动态联盟中同步协同设计的多层次、多资源、无死锁，且具有一定公平性的发言权控制．     

面向协同设计系统的分布式群决策支持技术研究

在探讨业务处理中间件的分布计算模式、多主体控制以及分布式问题处理多库管理技术基础上,该文重点分析群体决策支持的协问设计系统分布计算环境;提出并实现了领域问题求解策略、应用模块的模型化管理方法以及分布式问题求解及其过程监控.同时深入研究协同设计系统业务处理中间件的信息资源共享和分布式问题求解的多维信息交互过程,实现了协同设计系统开放式群体决策集成开发平台.最后以预研项目为研究背景,实现了设备设计的产品集成化开发设计,取得了明显的实际应用效果.     

软硬件协同设计方法的研究

论述了嵌入式系统软硬件协同设计的一般方法，结合CORSAIR、COOL和POLIS 3种有代表性的软硬件协同设计系统，对系统描述、软硬件划分、软硬件协同综合等几个主要设计步骤进行了研究与分析，并提出了新的思路和方法。     

实时图案协同设计中冲突问题的研究

在Internet环境中,允许多个用户同时对同一图案的任意绘图区进行设计是图案协同设计系统应满足的基本要求．然而不同设计者在协同设计过程中由于设计意图的不同而引起的操作冲突是不可避免的,因此冲突问题是图案协同设计系统的关键问题之一．着重讨论了冲突的定义,冲突的多种避免方式,提出了高效的冲突检测算法和一种能保护用户协同设计意图的冲突解决方法——基于冲突操作锁定的冲突解决方法．这些方法和算法的实现使得在分布式计算环境下协同设计的冲突问题得到了较完善的解决．     

基于HOOPS的园林协同设计系统的研究与实现

为了满足目前对园林设计提出的更高的要求,将协同设计引入园林设计中来,研究并开发了基于HOOPS的园林协同设计系统.通过分析园林设计的特点,并且在充分研究HOOPS的基础上,开发了这套系统.提出了园林协同设计系统的体系结构和系统架构,并介绍了该系统应用的关键技术,包括协同可视化界面、实时通信机制、用户权限分配和冲突消解.实践结果表明,该系统对于提高园林设计的工作效率和水平具有一定的应用价值.     

基于图形对象的一致性维护问题的研究

针对实时协同图形编辑系统中一致性维护关键问题,提出了一种基于图形对象的并发控制算法。该算法扩展了面向文本编辑的分布式操作转换dOPT算法,满足图形对象属性级上数据一致性维护,同时通过预定义图形对象间的关联关系和位置属性约束规则,进行操作语义维护管理,使得实时协同图形编辑系统的一致性维护更为有效和完备。     

Synchronization under a commercial operating system

Mutual exclusion and general synchronization of concurrent processes (‘tasks’) are well-known principles for constructing reliable real-time systems. This paper shows how to implement these principles under a typical commercial operating system which provides incomplete synchronization operations. The problem of synchronizing erroneous tasks is discussed briefly.     

A string-wise CRDT algorithm for smart and large-scale collaborative editing systems

With the development of big data and cloud computing, real-time collaborative editing systems have to face new challenges. How to support string-wise operations for smart and large-scale collaborations is one of the key issues in next generation of collaborative editing systems, which is both the core topic of collaborative computing area and the fundamental research of many collaborative systems in science and engineering. However, string-wise operations have troubled the existing collaborative editing algorithms, including Operational Transformation (OT) and Commutative Replicated Data Type (CRDT), for many years. This paper proposes a novel and efficient CRDT algorithm that integrates string-wise operations for smart and massive-scale collaborations. Firstly, the proposed algorithm ensures the convergence and maintains operation intentions of collaborative users under an integrated string-wise framework. Secondly, formal proofs are provided to prove both the correctness of the proposed algorithm and the intentions preserving of string-wise operations. Thirdly, the time complexity of the proposed algorithm has been analyzed in theory to be lower than that of the state of the art OT algorithm and CRDT algorithm. Fourthly, experiment evaluations show that the proposed algorithm outperforms the state of the art OT algorithm and CRDT algorithm.     

基于对象复制的协同绘图并发控制算法

全复制模式下的基于对象的实时协同图形编辑系统支持不同地域的设计人员通过网络同步高效地浏览、操作和修改共享文档和文档中的各种对象，包括图形、图象和文本等，其中操作意愿保证及其并发控制成为复杂而又关键的问题之一，其研究具有挑战性．文中讨论了基于图形对象的并发操作的冲突，提出直接依赖和对象状态概念确定操作的候选对象和相容集合，并改进了对象复制算法．基于此，给出了一个有效的并发控制算法。     

相对位置乐观锁机制及在协同编辑中的应用

为了满足实时协同编辑对快速响应、无约束协作的要求，提出了一种基于相对位置的乐观锁机制并发控制算法．该算法引入了编辑锁和读锁，并对加锁的起始位置和编辑操作位置用相对位置表示，当锁申请成功将写进锁表或者操作发送到各协作结点时，再把它们转换成绝对位置，加锁的粒度可根据编者的需要任意选择，编者在加锁请求获得确认前，可预先进行编辑操作．应用实例表明：该算法既保证了数据维护的一致性，又具有快速响应性．     

面向图形对象的协同编辑系统的并发操作冲突检测

协同者的并发操作的冲突是引发不一致的主要原因，因而并发操作的冲突判别则是系统开发的一个重要的方面．本文分析了基于图形对象的协同编辑系统的并发操作冲突的机理，给出了操作命令的一般表示方法，提出一个通用的基于该描述的冲突判别推理方法，并基于不同领域知识将该方法用于二维绘图系统和三维产品特征建模系统中的并发操作冲突的分析，实验结果表明该方法是可以适合不同协同系统的通用方法．     

实时协同位图编辑系统中不一致性问题研究

实时协同编辑系统有着广泛的应用前景,然而其冲突性操作导致众多结果不一致,解决一致性问题已成为设计与实现实时协同系统的关键性问题。该文基于对分布式系统采用的各种并发控制和一致性维持模型的比较,分析协同编辑中的三种不一致性问题、一致性模型,并研究相应的解决技术,提出了一种新的基于复制结构的协同位图编辑系统一致性维持模型。     

层次结构文档下支持权限管理的实时协同技术研究

针对传统实时协同系统中各站点之间无约束操作的缺点,提出采用权限分工的方式来支持不同团队之间的文档管理。给出了支持权限管理的层次结构文档的形式化定义,描述了用户角色设置过程,定义了权限及权限操作格式,讨论了站点ID的设置及初始化过程,并提出采用改进的地址空间转换算法来保证权限操作在各分布式站点的正确执行。分析了改进算法的效率提升,并通过其在Co-AutoCAD中的应用证实了策略的有效性。