多媒体技术原理及应用

多媒体技术原理及应用
多Agent方法
n 多Agent方法来源于分布式人工智能的研究。 n 分布式人工智能的研究一般分为分布式问题求解和
多Agent系统两个方面。 n DPS的研究侧重于如何分解某个特定问题，并分配
到一组拥有分布知识并相互连接节点上分别处理； n MAS侧重于研究由多个Agent组成的多Agent系统
• 与CSCW相关的群件定义 为协作群体使用而设计的特殊计算机系统。
群件包括软件、硬件、服务和群体工作过程支持等。
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11.1.2 CSCW系统分类
n 共同任务就是合作者共同完成的任务。
在传统的时间共享系统中， 多用户执行相对独立的任务， 无协作意识， 处于共同任务的低级。远程医疗、电视会 议系统等多人合作在实时交互期内协作意识强， 处于共 同任务的高级。
n 共享环境是合作者所处于的某个可共享的环境。
共享环境是从时间和空间角度来考虑。电子邮件系统对 环境信息要求低，很少提供环境信息， 处于共享环境的 低级；而实时会议系统要模拟传统的会议室，对于会议 现场、人员、讨论问题要有清楚及时地提示，处于共享 环境高级。
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分类原则： n 群体规模 两人或是多人。 n 地理位置 远程或是同地。 n 交互形式 同步或是异步。
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11.1.4 CSCW系统实例
n 斯坦福研究所(SRI)研制的多媒体协同工作系统 (CECED)。
n 普渡大学研制的SHASTRA协同工作的多媒体 科学设计系统。
n IBM欧洲网络中心、DEC公司等共同开发的 BERKOM多媒体协同服务器。
n 另外，最近几年国际国内开通了很多远程医疗 系统和远程教学系统， 它们大多是基于在宽带 网上运行的视频服务系统，这些系统已获得了 显著的社会效益和经济效益。
n CSCW对网络特定要求包括：能支持集成多媒 体数据传输；能支持多点通讯等。另外数据交 换格式标准化也非常重要。
n 网络资源存取控制确定CSCW系统的用户存取 系统或其他用户数据的方式。存取控制的状态 不是静态而是动态的。CSCW应定义灵活有效 而快速的存取控制机制，允许用户方便地修改 信息的存取控制状态。
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2020/11/14
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11.1 计算机支持的协同工作系统
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11.1.1 CSCW概念
n CSCW最早是在1986年提出的。与CSCW密切相 关的一个概念是群件。
n CSCW致力于研究协同工作的本质和特征， 探讨 如何利用各种计算机技术设计出支持协同工作的 信息系统。
n 活动模型主要着眼于在执行任务时参与活动的 成员间交换什么信息，而并不规定子任务完成 时所需执行的操作。
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n 活动模型符合了人们行为的情景性特点，具有 很大的灵活性，如协作科研项目的完成，需要 创造性协作活动。
n 活动模型主要处理的是对多个合作者完成复杂 协作任务的分工，以及对子任务之间的关系和 整个任务完成进度的管理，不涉及子任务具体 完成方式。
(1)非语法含义 如“请求”的寓意可定义为使听话人做某事 的企图； “断言”的寓意是对某事件真实状态的表达。
(2)适应方向 指的是命题内容与命题所指世界的关系。某些 非语法含义的方向是使内容适应世界，而另一些是使世 界适应内容。断言属于前者，承诺和请求属于后者。
(3)诚恳状态 它是指说话者对其命题内容心理上的态度。 “断言”中，说话人表达了他所说的多是媒体真技术实原理的及应这用 一信念。
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分层抽象模型
n 人与人间协作的层次性
如一门课教学， 教学是教师与学生共同完成的一项协作任务
这一协作任务首先要分成多个小的子任务，如各章的教学、 实验及测验等， 而完成这些子任务时候，如一堂课教学又需
教师讲、学生听及相互的讨论等。
n 会议-活动-合作模型
Vin等人将群体协作行为抽象为3个层次：
▪ 反应性—可以理解周围的环境，并对环境的变化作 出实时的响应；
▪ 能动性—可以主动地做出有目标的动作。
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n 定义11.2(强定义) Agent除了具备定义11.1中的所有 特性外，还应具备一些人类才具有的特性，如知识、 信念、义务、意向等精神上的观念和情感、能力等 更抽象的概念。
(2)参与者经过讨论， 纠正错误的看法，消除误解，使 各观点融合，得到对某问题的一致认识。
(3)参与者对共同事物施以动作，协同完成同一任务。
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n 会议模型特点：协作参与者一般不进行两两间 的交互，而是通过共享的信息空间彼此沟通。
协作参与者1 协作参与者3
共享讨论空间 或共享信息
协作参与者2 协作参与者4
会议 是多个人通过各种途径进行时间上连续的一次性同步交 互过程。如一堂课的教学、讨论会等，刻画多人间的关系。
活动 是一组语义上相关的同时进行的会议的集合，有时一个 会议的进行取决于其他会议的状况。
合作 是一个具有时间顺序的多个活动组成的序列。如一门课
的教学就是一个合作。
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n 上述模型有效地划分协作层次性，但无法处理由不同 的人完成不同子任务的情况。为了描述协同任务中子 任务情况， 有人提出了活动-任务-合作抽象模型。
n 这种模型严格定义了协作参与者行为，属高度 结构化的协作，适合具有良好规范的设计或办 公过程。其缺点是缺乏灵活性，应用有局限性。
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活动模型
n 活动模型与过程模型类似，其中多个人也是通 过分工与合作来共同完成协作任务。
n 将协作任务分成一个个目标确定的子任务(活 动)，定义这些子任务间关系及子任务的完成者， 然后通过各协作参与者分别对相应任务的执行， 使整个协作任务得以完成。
n 活动-任务-合作抽象模型。
最高层抽象为合作 它是多个人为完成独立长期的合 作项目而执行的所有行为，具有完全独立性。
第二层抽象为任务 任务为合作的各个阶段所需完成 的具有一定目标、语义完整的相对独立的长时间协同 行为，它具有相对独立性；
最底层抽象为活动。活动为完成某项具体任务时， 单个人或一组人执行的在时间上连贯的一次行为，它 强调的是时间连贯性，也是同时性。
n 基于对话模型的系统主要是消息系统，它们支持参与 者通过彼此发送的异步的消息来进行协调与合作。
n 在讲话-行为理论基础上， Medina-Mora将两人间的协 作抽象为一个动作环， 两人分别为客户和执行者，动 作环由4阶段组成。ActionWorkFlow系统即是基于这种 模型。
1.客户请求
“你能做吗?”
图11.3 会议模型协作多媒体技术原理及应用
n 以会议模型模型为基础的CSCW系统： 计算机会议系统， 白板系统， BBS等其他基 于共享信息协同工作系统。
n 上述2种协作模型都是从完成具有协作任务时 人们之间的交互关系这个角度来进行刻划的， 下面2种模型从协作任务的管理及分工与合作 的角度来刻划人们之间的协作。
2.执行者同意
“我能做”
“多谢！”
“做完了”
4.客户表示满意
图11.2 动作环
3.执行者完成并汇报
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会议模型
n 会议是常见的多人间协作形式。会议是多人聚 集在一起，各自发表意见， 听取他人看法，交 流协商达成共识。
n 会议有以下作用：
(1)参与者通过交流思想，相互学习，吸取经验，促进 知识、方法、策略的结合。
n 对MAS研究分为两方面：Agent内部行为模型； Agent的外部模型，即Agent在协同、协商、竞争等 活动中交互过程模型，以及通信方式、消息类型等。
n CSCW系统作为MAS进行研究，对高层概念探讨有 指 导 ； 对 具 体 CSCW 系 统 ， 主 要 作 用 的 是 人 ， CSCW系统只是为完成协作任务提供服务，一般不 必具有自主性、智能。
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过程模型
n 将协作任务分成相互关联的多个小步骤，通过 多个人分别单独地对小步骤的执行共同来完成 任务的协作模型成为过程模型。
n 在这种模型下协作任务完成是由多个人的单独 异步的行为彼此相连而形成一个复杂的过程。
n 目前具体的过程模型有OM-1模型、OTM模型 等，及基于这些模型的CSCW系统。
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11.1.3 CSCW系统实现理论与方法
n 群体协作模型
群体成员进行协作共同完成任务的模式。
它涉及群体成员间如何开展协作，在协作时如何
进行交互，如何进行操作的协调，如何使协作过 程向前推进以及如何结束协作完成协作任务等问 题。
n 典型的协作模型
✓ 对话模型；
✓ 会议模型；
✓ 过程模型；
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n 这三层抽象将独立的合作看成多个彼此相关 的子任务网络，并且将各子任务看成多个活 动组成的序列，此模型可以概括人与人之间 的协作行为。
n 具体的协作通过以上3层抽象表示后，其实际 的执行过程就是自下而上，即活动、任务、， 合作。
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CSCW系统实现方法
n 多Agent方法 n 群接口方法 n 协作机制与通告机制 n 通信网络及控制
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图11.4 UIMS模型
用户交互 用户接口部件
高层的语义请求/响应 应用程序语义部件
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图11.5 群接口形式
用户1
用户2
用户3
用户接口1 用户接口2
用户接口3
控制部件
CSCW系统语义部件
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协作机制与通告机制
n 协作机制是用户间约定的交互方式，可完成调度 用户活动、分配共享资源等任务。
n Ellis在1991年定义：CSCW是支持有着共同目标 或共同任务的群体性活动的计算机系统，并且系 统为共享的环境提供接口。