计算机协同工作_计算机协同工作的概念、关键技术和发展趋势

发布时间：2016-12-14 15:36

  本文关键词：计算机协同工作技术，由笔耕文化传播整理发布。

计算机协同工作的概念、关键技术和发展趋势

类别：软件工程 点击：0 评论：0 推荐：

---------访清华大学教授史美林

计算机的发展走出了一条从相互没有联系或联系困难的独立计算机到互连、互操作、甚至协同工作的计算机群体的道路。当大量的用户都可方便地使用计算机时，计算机才可能深入人们的工作和生活，并影响到人们的协作方式，进而使计算机与我们的工作和生活融合到一起，形成新的在计算机支持下的人类协作方式，提高人们的协作效率。现代的计算机协同工作CSCW被普遍认为是下一个世纪的人类工作方式。就这个问题，记者走访了我国研究CSCW的专家----清华大学计算机科学与技术系博士生导师史美林教授，请他就CSCW的概念、关键技术和最新发展趋势等方面谈了他的看法。
史美林教授首先指出，计算机协同工作技术的发展是必然趋势。协同的概念发展到“CSCW”是人类社会进入信息时代的必然产物,它是在现代社会中，以人们协同工作方式为背景，计算机和通信技术的发展和融合为基础，以具有广泛应用领域为前提条件发展而自然形成的。计算机系统结构的发展创造了网络计算和协同计算的环境。计算机系统结构是沿着“单机单用户----单机多用户-----多机系统-----计算机网络----计算机互连、互操作和协同工作”这样一种方向发展的。而计算机互连、互操作和协同工作构成的网络计算和协同计算是实现CSCW的基础。
史美林教授告诉记者，CSCW这一概念最早是在1984年由美国MIT的Irene Greif和DEC的Paul Cashman这两位研究人员用于描述他们正在组织安排的有关如何用计算机支持交叉学科的人们共同工作的课题时提出来的。一开始对于CSCW的含义,研究的范围和焦点并不是很清楚的。先后有过不同的定义,例如：Greif曾定义CSCW为“......一个关于计算机在群体工作(Group Work)中的角色的独特的研究领域”。而Bannon和Schnidt在1989年提出“CSCW应致力于研究协同工作的本质和特征，并以此为基础来设计出具有足够的计算机技术支持的协同工作的信息系统”。我们把“计算机协同工作”定义为：地域分散的一个群体借助计算机及其网络技术，共同协调与协作来完成一项任务。它包括群体工作方式研究和支持群体工作的相关技术研究、应用系统的开发等部分。通过建立协同工作的环境，改善人们进行信息交流的方式，消除或减少人们在时间和空间上的相互分隔的障碍，从而节省工作人员的时间和精力，提高群体工作质量和效率。如：共享文件系统提供的资源共享能力，电子邮件和多媒体会议系统提供的人与人之间的通信支持功能，工作流和决策支持系统的组织管理功能。我们把支持协同工作的计算机软件称为群件(Groupware)。CSCW是一个多学科交叉的研究领域。不仅需要计算机网络与通信技术、多媒体技术等计算机技术的支持，还需要社会学、心理学、管理科学等领域学者共同协作。计算机协同工作将计算机技术、网络通信技术、多媒体技术以及各种社会科学紧密地结合起来，向人们提供了一种全新的交流方式。
在谈到计算机协同工作的关键技术时，史美林教授指出，在当前的CSCW研究中，主要技术基础是计算机及计算机网络技术，主要的动力来源于广泛的应用需求。其中许多关键技术还有待解决。这些关键技术的深入研究是CSCW应用系统出现飞跃的基础。
1)群体协作模式：
CSCW研究的目标是提高群体成员间的协调配合水平，为此必须深入了解人类群体内成员间的协作模式，以指导协同工作技术和方法研究。CSCW中对群体协作模式的研究，是利用社会科学的研究成果，进行跨学科研究，概括出人类群体协作模式，用于指导协同工作技术研究。这里的难点在于CSCW与社会科学的交叉和结合。
2)CSCW系统模型和体系结构：
在不同应用背景下的CSCW应用会有许多差异，但它们的共同特征是提供支持人类协同工作的工具。为了简化和指导CSCW应用系统的开发，概括各种CSCW应用系统的共同的协同工作特征是十分必要的。其中的一个重要内容就是形成一个适用范围较广的CSCW系统模型和体系结构。
3)CSCW系统中的群组通信支持：
已有的计算机网络技术，特别是开放系统互连参考模型中主要考虑的问题是点到点的通信。这是计算机网络在互连和互操作情况下的主要通信模型。但在计算机协同工作时，要协调的可能是成百上千台计算机的同时协调工作，要进行点到多点和多点到多点的群组通信。协同工作系统要通过计算机及其网络来协调人类群体的行为。群组通信对计算机网络提出了更高的技术要求。
4)协作控制机制：在人们的协作过程中需要遵循一定的规则，否则会引起协作的困难。协作控制机制讨论协作过程中产生的各类协作事件间的逻辑关系。CSCW应用系统的协作控制机制要考虑到群体成员在协作时的行为习惯和心理状态，向各成员提供协作所需的信息。目前的许多CSCW应用系统提供一定的信息交流手段和工具，但没有体现协作规则，而由群体成员人为协调各自的行为。这方面的主要研究内容是协作规则的抽象和协作规则在CSCW系统中的实现。
5)同步机制：群体成员协作的一个基本要求是向各成员提供一致的工作环境。各类协作事件的产生也需要遵守一定的时间关系。这些时间关系维持是通过同步机制实现的。同步机制讨论协作过程中产生的各类协作事件间的时序关系。同步机制研究难点在于同步关系的描述和实时服务的提供。目前缺少有效的同步关系描述手段，而且常见的操作系统都无法提供严格的实时服务。
6)CSCW系统的安全控制：在军事应用等许多CSCW应用系统中都要求严格的安全控制。CSCW系统的安全控制主要体现在以下几个方面：成员身份验证、成员权限控制和数据加密与解密。CSCW系统中的安全控制重点是在群组通信环境中如何在保证数据安全的前提下提高传输效率，有效地进行密钥的传递和管理。
7)应用共享技术：应用共享是指由一个群体的各成员通过各自的机器共同控制在一台机器执行的应用程序。应用共享的目的是扩展已有的大量单用户应用程序，，使之可由多个用户共同控制，实现协作。应用共享的基本方法是把单用户应用程序的显示输出分发到各用户的机器上进行显示，并按一定策略合并各用户的输入对应用程序进行控制。
8)CSCW应用系统开发环境和应用系统集成技术：CSCW的应用领域十分广泛，良好的CSCW应用系统开发环境可缩短应用系统开发周期，降低应用系统的开发成本。CSCW应用系统开发环境就是在解决计算机协同工作关键技术的基础上，形成协同工作的应用编程接口(API, Application Programming Interface)，为各种CSCW应用系统提供一个功能完善的开发环境。CSCW应用系统开发就是在此基础上进行剪裁，选择适当的协作模型和控制机制，构造CSCW应用系统。CSCW应用系统开发环境需在解决协同工作关键技术的基础上提供相应的API，并且能适应不同机器和操作系统环境，便于应用系统的剪裁和集成。
9)多媒体和超文本(Hypertext)技术：以音频和视频技术为主要内容的多媒体技术在CSCW系统也占有重要地位。目前CSCW领域的许多研究工作的目标就是建立多媒体计算机会议系统。但目前CSCW应用系统中大量音频和视频信息的使用会带来网络传输的拥挤。CSCW系统要求音频和视频压缩算法具有分优先级传输、抗丢失、传输速率可变、高压缩比等特点。为此必须针对CSCW系统的需求研究音频和视频压缩算法。
超文本是“声、文、图”结合在一起，比一般文本具有更强的信息综合表达能力；超文本又是一种典型的数据库技术，但它不是一种线性的结构，而是一个非线性的网状结构，它由结点、链、网络三个基本要素组成，结点是表达信息(文本、图形、图象、音频、视频、动画、程序……)的一个单位，用链将结点链接起来构成网络，它具有类似于人工智能中的语义网的特性。超文本这些特征使它在CSCW系统中具有很广阔的用途。
最后，史美林教授向记者谈了CSCW的最新发展。史美林教授说，自正式提出CSCW的概念至今也只不过十五年的历史，但现在CSCW已被普遍认为是下一个世纪的人类工作的基本方式之一。计算机协同工作技术将带来人们协作方式的变革，提高人们协同工作的整体效率。计算机协同工作应用系统的发展和推广会改善人们交流信息进行协作的方式。在当今已开始普遍谈论并重视“知识经济”，并将其作为一个国家经济发展的重要模式时，信息技术将作为发展“知识经济”的支柱，而信息网络及其上所构筑的协同工作技术和各种应用系统则将是其核心。CSCW将集信息化时代各种技术、应用之大成，促进“知识经济”迅猛发展。

史美林，男，1938年1月出生。清华大学计算机科学与技术系教授，博士导师，德国洪堡奖学金获得者，IEEE高级会员。长期从事操作系统、分布式系统、计算机网络、以及协议工程等方面的科研与教学工作，目前主要从事计算机网络和计算机协同工作方面的研究。先后在国际国内学术会议及刊物上发表论文六十多篇，其中有十多篇与CSCW相关。同时编写或与人合著操作系统及计算机网络方面的书籍若干本。

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