基于Virtools的虚拟实验室协同机制研究

论文摘要

随着计算机网络与多媒体技术的不断完善,构建一个能指导和启发实验者的网上虚拟实验室成为一项重要的研究课题。论文研究立足于虚拟实验室协同性能的实际需求借鉴AO思想并基于CSCW理论,提出一种适用于虚拟实验室的协同机制设计方案,并在这些研究成果的基础上采用Virtools开发环境实现了虚拟实验室的原型系统。在传统协同感知模型的研究基础上,提出一种新型虚拟实验协同感知模型,给出了模型各组件的详细设计过程,改进了感知服务器的动态选择规则;基于CSCW中的交互协作控制理论,提出一种适合于虚拟实验室的交互协作控制模型;针对协同虚拟实验自身的特点,设计出一种基于角色的细粒度混合锁并发冲突控制策略;对现有一致性控制技术进行分析,采用本地滞后一致性控制方法解决本系统的一致性问题;最后通过测试案例验证了该协同机制设计方案的有效性。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 国内外研究现状
• 1.3 论文研究的意义和所做的工作
• 1.4 论文结构
• 第二章 相关理论及技术
• 2.1 虚拟实验室协同概述
• 2.2 计算机支持协同工作理论
• 2.2.1 CSCW 概况
• 2.2.2 CSCW 体系结构
• 2.2.3 CSCW 协同机制
• 2.3 Virtools 技术
• 2.4 AO 开发方法
• 2.5 本章小结
• 第三章 虚拟实验室协同机制总体设计
• 3.1 虚拟实验室体系架构分析
• 3.1.1 网络体系结构分析
• 3.1.2 虚拟实验室三层结构模型
• 3.2 虚拟实验室协同性能需求分析
• 3.3 基于AO 思想的协同机制设计
• 3.3.1 AO 思想的引入
• 3.3.2 基于AO 思想的协同机制设计
• 3.4 本章小结
• 第四章 虚拟实验室协同感知机制
• 4.1 协同感知概述
• 4.2 虚拟实验室协同感知模型
• 4.2.1 感知信息封装器
• 4.2.2 感知信息过滤器
• 4.2.3 感知信息控制器
• 4.3 虚拟实验室协同感知的实现
• 4.3.1 感知服务器的动态选择
• 4.3.2 感知事件的实现
• 4.3.3 感知视图的实现
• 4.4 本章小结
• 第五章 虚拟实验室协同控制机制
• 5.1 交互协作控制
• 5.1.1 交互协作控制概述
• 5.1.2 交互协作规则
• 5.1.3 交互协作模型提出
• 5.1.4 协作控制器实现
• 5.2 并发冲突控制
• 5.2.1 并发冲突控制概述
• 5.2.2 常用并发冲突控制方法
• 5.2.3 并发冲突控制设计原则
• 5.2.4 基于角色的细粒度混合锁并发冲突控制
• 5.3 一致性控制
• 5.3.1 一致性控制概述
• 5.3.2 现有一致性控制技术
• 5.3.3 基于本地滞后的一致性控制
• 5.4 本章小结
• 第六章 原型系统实现
• 6.1 实现环境平台简介
• 6.2 协同机制实现
• 6.2.1 协同 Aspects 的实现
• 6.2.2 协同 Aspects 的切入
• 6.2.3 协同 Aspects 的编织
• 6.3 协同应用加入到虚拟实验室中
• 6.4 测试小结
• 6.4.1 测试环境
• 6.4.2 协同感知功能测试
• 6.4.3 交互协作控制功能测试
• 6.4.4 并发冲突控制功能测试
• 6.4.5 一致性控制功能测试
• 6.4.6 实例介绍
• 6.4.7 结果分析
• 6.5 本章小结
• 第七章 总结与展望
• 7.1 论文总结
• 7.2 研究展望
• 致谢
• 参考文献
• 读研期间科研成果