基于感知控制的代理体系结构设计与实现

论文摘要

随着普适计算的发展,计算机软件用户已由专业办公人员拓展到普通大众,软件所涉及的功能亦从办公自动化拓展到日常生活的各种自业务,如网络购物,网上报名等。然而,诸多软件仍旧是按照传统专业软件的思路开发,典型表征为用户界面是底层业务流程的直接映射,这样的用户界面虽然满足了“观与感”的正确性,即传统可用性需求,但是对那些不具备相关领域知识的用户而言是难以理解与操作的。今天的用户希望界面所展现的内容是其意图的直接表示。这样的用户界面使得用户能够轻松地将其意图转换为软件所支持的操作,并且在特定情况下与系统进行共享控制。本文将这种新的可用性需求称之为普适可用性,普适可用性并非对传统可用性的否定,而是在高级功能层次上对传统可用性进行了扩充。普适可用性的原则就是让用户界面的设计贴近于用户的任务模型,拉近了系统与用户的距离,降低用户使用系统时的认知负担。为了开发支持普适可用性的系统,本文给出了基于感知控制的代理体系结构模型的设计及相关实现。该模型在用户界面与底层功能核心之间加入了感知控制代理层,该层利用了心理学中的感知控制理论,实现了用户任务领域到底层业务领域的转化并且能够感知外部环境,处理来自环境的干扰。为了降低用户界面层,感知控制代理层以及功能核心层之间的耦合度,该模型还在它们之间分别加入了用户任务数据总线与应用领域数据总线。在设计基础上,本文研究了用于实现该模型的软件开发环境,开发了面向用户任务图形工具箱用于实现该模型的用户界面层,感知控制代理层工具箱为开发者实现感知控制代理提供支持,以及一种带有通知机制的数据池为开发者实现数据总线提供了参考。为了验证本文所述理论与实现的有效性与实用性,开发了一个原型系统——飞行管家,并给出了设计与实现。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 目录
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景与意义
• 1.2 国内外研究现状分析
• 1.3 本文主要工作
• 1.4 论文组织结构
• 第二章 相关理论研究
• 2.1 引言
• 2.2 软件可用性
• 2.3 软件体系结构研究
• 2.3.1 软件体系结构的定义
• 2.3.2 软件体系结构风格
• 2.3.3 基于代理的软件体系结构基础理论研究
• 2.3.4 基于代理的软件体系结构案例研究
• 2.4 软件可用性与软件体系结构
• 2.5 小结
• 第三章 普适可用性与基于感觉控制代理的软件体系结构
• 3.1 引言
• 3.2 传统可用性面临的困境与普适可用性
• 3.3 支持普适可用性的软件体系结构需求
• 3.4 感知控制理论相关研究
• 3.4.1 感知控制理论基础
• 3.4.2 感知控制过程
• 3.4.3 感知控制代理
• 3.5 基于感知控制的代理体系结构总体设计
• 3.5.1 用户界面层
• 3.5.2 应用领域层
• 3.5.3 感知控制代理层
• 3.5.4 数据总线层
• 3.6 小结
• 第四章 基于感知控制的代理体系结构设计与实现
• 4.1 引言
• 4.2 基于感知控制的用户界面设计与实现
• 4.2.1 基于感知控制理论的任务分析
• 4.2.2 用户界面层实现
• 4.3 感知控制代理层设计与实现
• 4.3.1 感知控制代理层逻辑结构
• 4.3.2 感知控制代理层实现
• 4.4 数据总线设计与实现
• 4.4.1 数据总线逻辑结构
• 4.4.2 数据总线实现
• 4.5 小结
• 第五章 案例研究与实现
• 5.1 引言
• 5.2 飞行管家系统需求
• 5.3 飞行管家系统设计与实现
• 5.4 小结
• 第六章 总结与展望
• 6.1 本文主要工作总结
• 6.2 未来工作展望
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间完成的论文
• 攻读硕士学位期间参加的项目
• 致谢