第 13 讲 分布式 CSCW系统
5.4 分布式 CSCW系统
5.4.1 CSCW系统的发展与分类
5.4.2 CSCW系统的概念特征
1,CSCW系统的技术特点
2,CSCW系统的工作模式
3,CSCW系统的时 ∕空划分模型
5.4.3 CSCW系统实现模型与方法
1,群体协作模型
2,基于 Web的 CSCW模型
3,关键实现方法
4,透明合作方法和有意识合作方法
5.4 分布式 CSCW系统常规计算机应用：以个人用户及独立操作方式进行工作；
提供人机交互界面和数据交换接口支持；
提供单一媒体信息处理和信息共享能力群体协作应用：以群组用户及协同操作方式进行工作；
需要可视化人人交互界面,群件和协同平台支持；
需要多种媒体信息处理和环境共享能力如：大型工程／高技术产品的合作设计；
远程会议,远程教育,远程医疗于是出现了一个多学科交叉的新兴技术领域：
－－计算机支持的协同工作环境 CSCW；
这是一种支持协同工作的信息系统
5.4.1 CSCW系统的发展与分类
(1) 发展与学科定义
1984年,I.Grief和 P,Cashman首先提出 CSCW概念
1986年,国际性学术会议正式提出 CSCW学科构成理念,即
CSCW是将计算机科学,心理学,人类工程学,认知科学和社会学等多个学科综合在一起的新兴技术领域
1991年,Ellis定义,CSCW是支持具有共同目标的工作群体共同活动的计算机系统；
该系统为共享环境提供接口工作群体：多学科多专业人员组成的多功能团队共同活动：多合作者共同编辑 （ 阅读,写作,讨论 ）
共享环境：消除时间／空间障碍的信息共享和设备资源共享
(2) CSCW系统的基本分类按时间划分：同步协作,异步协作按地理分布：同地／本地协作,异地／远程协作按群体规模：两人协同,多人协同按工作环境：电子邮件系统,会议系统,
协同写作和讨论系统,工作流系统按应用分：办公／管理／决策系统；
远程教育系统,远程医疗系统；
异地数字化设计／制造／装配系统
5.4.2 CSCW系统的概念特征
1,CSCW系统的技术特点
(1) 基本思想：利用多媒体计算机通信和群件技术,
建立一个以公共协作代理为核心的网络化协同工作环境,
提供对共享资源使用的协调机制和相关工具支持,
以支持多学科多专业人员在共享环境下完成同一工作的群体协作 （ Teamwork）
协同工作环境：消除人们在时空上的障碍个人工作模式 → 团队工作模式共享信息 → 共享工作空间提高个人工作效率 → 提高群体工作效率
(2) 研究内容
CSCW∷ ＝ CW ＋ CS
① 协同工作 CW：协商／协调／监控机制；工作流管理
② 计算机支持 CS：可视化界面；群件工作流：在多人参与的事务中使用的一系列顺序或并行的操作或步骤群件：提供一个访问某共享环境的界面,
以支持完成某个总体目标或任务的计算机应用系统元群件：为特定类型的协同系统,
提供一组通用性的协作服务与编程设施；
是构造群件的群件
(3) 系统特征,融合了计算机的交互性网络的分布性多媒体的综合性人员工作方式的群体性
① 交互性：具有不同于传统人机交互系统的可视化人人接口,
即多媒体用户接口 （ MMUI） 和资源可重组的群接口
② 分布性：具有异构分布环境下的并发处理和分布控制能力,
可实现多地域共享媒体的互斥互访
③ 合作性和协调性：具有群体工作目标和群体工作方式；
访问权限应归于从个体抽象出来的角色,
由此决定在共享信息库中可执行的动作
2,CSCW系统的工作模式
(1) 群体接口方式,共性目标－－同一任务工作模式：同时同地,同时异地,异时同地,异时异地
① 同步模式：在同一时间和同一地点进行同一任务的合作方式如室内会议,共同编辑,共同决策,共同设计
② 分布式同步模式：在同一时间不同地点进行同一任务的合作如电视会议系统,远程协作系统,联合编辑,
多场地的群体决策,联合设计
③ 异步模式：在不同时间同一地点进行同一任务的合作方式,
如电子公告栏系统 （ BBS） 和留言系统,轮流作业
④ 分布式异步模式：在不同时间不同地点进行同一任务的合作如多媒体电子邮件,工作流,大规模开发项目的支持等
(2) 信息交换方式,广义的人－人接口要求：支持多种显示及多视窗的合作操作,
支持不同的合作观点及多层次的共享信息表示人－机交互方式：人与计算机之间的信息交互机－机交互方式：客户机－服务器,
服务器－服务器,客户机－客户机人－人交互方式：即人与人之间通过计算机进行可视化交互
(3) 通信方式,主要存在以下三种通信方式
① 结果通信：将计算结果以广播的形式传给其它系统
② 通过共享物通信：如通过大屏幕传递消息,共享电子白板
③ 通过信息系统通信：如采用 MIS,数据库或超文本系统,
存储不同用户的交流信息,以供用户随机存取
3,CSCW系统的时 ∕空划分模型目前的 CSCW软件依其功能可分为四类：
(1) 通信系统：主要用于支持人与人之间的直接通信如,E-mail,桌面视频会议,音频会议 （ 如可视电话会议 ）
视频会议 CSCW是目前应用最多的领域
(2) 共享信息系统：重点在于信息如何更有效地进行传输,
如异步的消息传递系统,半结构化的超文本系统
(3) 共享工作空间系统：支持群体多路信息的输入和输出主要有,远距离共享屏幕,共享窗口,共享电子白板,
面对面交互的电子聚会室系统,智能图板等
(4) 支持群体活动系统：这类系统的工具有,
群体决策系统,议论工具,协同写作工具等基于时间 ∕空间划分的 CSCW模型（普遍采用）：
5.4.3 CSCW系统实现模型与方法
1,群体协作模型
(1) 对话模型和会议模型
① 对话模型：两人间基于特定言语行为交互和动作协调的消息系统言语行为可分为：断言,指令,承诺,表达,宣布等协作可通过言语行为的执行来完成典型应用模型如,动作环模型
② 会议模型：多人间基于共享讨论空间和协商机制的会议系统典型应用模型如,计算机会议系统,共享白板系统,
电子布告栏系统 BBS
(2) 过程模型和活动模型
① 过程模型：多人间基于协作任务执行过程描述和异步机制的工作流系统该模型对同一任务的不同部分,
具有严格的协作行为定义和行为规范定义,
属于高度结构化的协作模型；但缺乏灵活性
② 活动模型：多人间基于协作任务的活动分解和异步机制的子任务系统该模型对同一任务的不同部分,
具有场景描述和信息交换功能；
属于非结构化的协作模型,
具有良好的灵活性,但缺乏同步处理能力
2,基于 Web的 CSCW模型
(1) Web技术的核心,C／ S计算逻辑 → B／ S计算逻辑
① 远程的异构信息交换,TCP／ IP → HTTP协议支持
② 跨平台的网页型应用通信：
DB文件 → HTML／ XML文本文件
③ 基于 URL全球地址空间定位的超级链接和网页查找与显示
(2) 基于 Web的 CSCW工作流
① 用户通过 web页面上的用户接口,将请求发送至 HTTP服务器
② HTTP服务器将用户请求传递给服务器端的 CSCW子系统
③ CSCW子系统进行操作后,
将用户请求的响应结果返回给客户端,并通过 web页面显示
(3) 典型应用系统
① 德国研制的 BSCW系统
（ Basic Support for Cooperative Work）,
包括三部分,即请求管理器；操作管理器；永久对象仓库主要功能：群组成员管理,认证与授权,版本控制,
基本事件通知,通报服务,文档上传下载
② 基于 Web的工作流管理系统 WebFlow：
提供协调语言工具集和过程规范,支持分布式工作流管理；
支持工作流执行三阶段,即设计阶段,配置阶段,运行阶段设计阶段：提供合作成员间协同定义工作流的图形编辑器配置阶段：将所有活动定义发送到指定节点；生成相应规则运行阶段：可管理每个节点的本地过程,并与其它节点交互
3,关键实现方法
① 多 Agent方法,可提供两方面的研究支持分布式问题求解 （ DPS）,侧重特定问题分解和知识处理多 Agent系统 （ MAS）,侧重系统构成及其行为协调,
可包括内部行为模型和外部行为模型内部行为模型提供 Agent模板定义；
外部行为模型提供协商,协调和竞争方式与交互支持
② 群接口方法,体现群体活动及多用户控制特征；
包括多重显示和多视图表现等功能,群接口可分为三类：
·具有相同显示的表现级共享接口
·具有相同信息／不同显示的视图级共享接口
·具有不同显示的对象级共享接口
③ 协作机制与通知机制：
协作机制可用于用户交互约定,
协作任务调度,共享资源分配等；
主要解决实时性活动的同步问题通知机制可用于多用户间的信息通告与响应；
主要解决异步活动处理问题
④ 群组通信,提供单点和多点通信协议支持,
提供多种媒体信息集成与传输支持,
提供数据交换格式的标准化支持
4,透明合作方法和有意识合作方法
(1) 透明合作方法基本思路：将一个单用户应用程序,
不加修改地在一个用户工作组中运行；
利用远程指针,使多个用户能够同时一起观察该应用程序的输出结果,或指向多个视窗讨论 1：各模块功能
① 协作管理模块：主要用于管理各协作成员的动态组合,包括用户操作申请；操作权限分配；系统状态设置
② 应用程序共享模块：支持共享输出；
通过转移输入权以支持各成员进行不同的输入
③ 音频 ∕视频会议模块：提供 WYSIWI的交互方式；
实现语音源和视频源的内容多路切换；
实现远程与会成员的分布信息传送
④ 远程指针模块：提供合作成员间共享窗口可见指针,
以跟踪本地使用的远程指针的动作；
将本地指针动作及结果分送到各个远程站上讨论２：工作原理
① 活动开始：选择参与用户；建立多点连接；设置初始状态
② 活动结束：活动结果存储；归档；安全保密处理
③ 用户动态加入／退出控制：
·会议信息及时交付
·退出时控制权及时归还
·多次加入／退出信息更新
④ 活动控制权转换：
·主席控制模式
·顺序控制模式
·拥有控制权用户决定模式
(2) 有意识合作方法基本思路：针对合作成员需要的特定用户群,作出特定反应需要特定应用数据或特定应用程序等需求,
开发专用的应用软件 （ 特定问题的多用户应用软件 ）,
直接处理合作任务相关支持工具的框架结构：
,多媒体技术,课程报告／ 专题论文
1.内容要求 （ 格式：参照检索期刊标准书写格式 ）
(1) 多媒体技术的发展与应用：
可视电话会议,视频会议,CSCW，
点播电视,计算机辅助教学 CAI,虚拟现实 VR
(2) 多媒体网络通信与分布处理技术：
网络结构设计,通信协议,服务质量 QoS机制,
分布对象接口 CORBA／ DCOM／ RMI
(3) 多媒体数据库与超文本技术：
超文本模型,多媒体数据库模型,
检索算法,基于内容的检索
(4) 图像数据压缩算法的设计与实现：
Huffman编码,DPCM编码,
DCT编码及快速算法,矢量量化编码
(5) 课程报告／专题论文＋上机实验：
（ PowerPoint； 3DS,Flash； Authorware）
2.篇幅要求
A档,6000字以上；
B档,5000字以上；
C档,4000字以上
3.考核要求
(1) 内容质量 + 篇幅工作量 + 到课情况
(2) 不交作业无成绩／抄袭不及格
5.4 分布式 CSCW系统
5.4.1 CSCW系统的发展与分类
5.4.2 CSCW系统的概念特征
1,CSCW系统的技术特点
2,CSCW系统的工作模式
3,CSCW系统的时 ∕空划分模型
5.4.3 CSCW系统实现模型与方法
1,群体协作模型
2,基于 Web的 CSCW模型
3,关键实现方法
4,透明合作方法和有意识合作方法
5.4 分布式 CSCW系统常规计算机应用：以个人用户及独立操作方式进行工作；
提供人机交互界面和数据交换接口支持；
提供单一媒体信息处理和信息共享能力群体协作应用：以群组用户及协同操作方式进行工作；
需要可视化人人交互界面,群件和协同平台支持；
需要多种媒体信息处理和环境共享能力如：大型工程／高技术产品的合作设计；
远程会议,远程教育,远程医疗于是出现了一个多学科交叉的新兴技术领域：
－－计算机支持的协同工作环境 CSCW；
这是一种支持协同工作的信息系统
5.4.1 CSCW系统的发展与分类
(1) 发展与学科定义
1984年,I.Grief和 P,Cashman首先提出 CSCW概念
1986年,国际性学术会议正式提出 CSCW学科构成理念,即
CSCW是将计算机科学,心理学,人类工程学,认知科学和社会学等多个学科综合在一起的新兴技术领域
1991年,Ellis定义,CSCW是支持具有共同目标的工作群体共同活动的计算机系统；
该系统为共享环境提供接口工作群体：多学科多专业人员组成的多功能团队共同活动：多合作者共同编辑 （ 阅读,写作,讨论 ）
共享环境：消除时间／空间障碍的信息共享和设备资源共享
(2) CSCW系统的基本分类按时间划分：同步协作,异步协作按地理分布：同地／本地协作,异地／远程协作按群体规模：两人协同,多人协同按工作环境：电子邮件系统,会议系统,
协同写作和讨论系统,工作流系统按应用分：办公／管理／决策系统；
远程教育系统,远程医疗系统；
异地数字化设计／制造／装配系统
5.4.2 CSCW系统的概念特征
1,CSCW系统的技术特点
(1) 基本思想：利用多媒体计算机通信和群件技术,
建立一个以公共协作代理为核心的网络化协同工作环境,
提供对共享资源使用的协调机制和相关工具支持,
以支持多学科多专业人员在共享环境下完成同一工作的群体协作 （ Teamwork）
协同工作环境：消除人们在时空上的障碍个人工作模式 → 团队工作模式共享信息 → 共享工作空间提高个人工作效率 → 提高群体工作效率
(2) 研究内容
CSCW∷ ＝ CW ＋ CS
① 协同工作 CW：协商／协调／监控机制；工作流管理
② 计算机支持 CS：可视化界面；群件工作流：在多人参与的事务中使用的一系列顺序或并行的操作或步骤群件：提供一个访问某共享环境的界面,
以支持完成某个总体目标或任务的计算机应用系统元群件：为特定类型的协同系统,
提供一组通用性的协作服务与编程设施；
是构造群件的群件
(3) 系统特征,融合了计算机的交互性网络的分布性多媒体的综合性人员工作方式的群体性
① 交互性：具有不同于传统人机交互系统的可视化人人接口,
即多媒体用户接口 （ MMUI） 和资源可重组的群接口
② 分布性：具有异构分布环境下的并发处理和分布控制能力,
可实现多地域共享媒体的互斥互访
③ 合作性和协调性：具有群体工作目标和群体工作方式；
访问权限应归于从个体抽象出来的角色,
由此决定在共享信息库中可执行的动作
2,CSCW系统的工作模式
(1) 群体接口方式,共性目标－－同一任务工作模式：同时同地,同时异地,异时同地,异时异地
① 同步模式：在同一时间和同一地点进行同一任务的合作方式如室内会议,共同编辑,共同决策,共同设计
② 分布式同步模式：在同一时间不同地点进行同一任务的合作如电视会议系统,远程协作系统,联合编辑,
多场地的群体决策,联合设计
③ 异步模式：在不同时间同一地点进行同一任务的合作方式,
如电子公告栏系统 （ BBS） 和留言系统,轮流作业
④ 分布式异步模式：在不同时间不同地点进行同一任务的合作如多媒体电子邮件,工作流,大规模开发项目的支持等
(2) 信息交换方式,广义的人－人接口要求：支持多种显示及多视窗的合作操作,
支持不同的合作观点及多层次的共享信息表示人－机交互方式：人与计算机之间的信息交互机－机交互方式：客户机－服务器,
服务器－服务器,客户机－客户机人－人交互方式：即人与人之间通过计算机进行可视化交互
(3) 通信方式,主要存在以下三种通信方式
① 结果通信：将计算结果以广播的形式传给其它系统
② 通过共享物通信：如通过大屏幕传递消息,共享电子白板
③ 通过信息系统通信：如采用 MIS,数据库或超文本系统,
存储不同用户的交流信息,以供用户随机存取
3,CSCW系统的时 ∕空划分模型目前的 CSCW软件依其功能可分为四类：
(1) 通信系统：主要用于支持人与人之间的直接通信如,E-mail,桌面视频会议,音频会议 （ 如可视电话会议 ）
视频会议 CSCW是目前应用最多的领域
(2) 共享信息系统：重点在于信息如何更有效地进行传输,
如异步的消息传递系统,半结构化的超文本系统
(3) 共享工作空间系统：支持群体多路信息的输入和输出主要有,远距离共享屏幕,共享窗口,共享电子白板,
面对面交互的电子聚会室系统,智能图板等
(4) 支持群体活动系统：这类系统的工具有,
群体决策系统,议论工具,协同写作工具等基于时间 ∕空间划分的 CSCW模型（普遍采用）：
5.4.3 CSCW系统实现模型与方法
1,群体协作模型
(1) 对话模型和会议模型
① 对话模型：两人间基于特定言语行为交互和动作协调的消息系统言语行为可分为：断言,指令,承诺,表达,宣布等协作可通过言语行为的执行来完成典型应用模型如,动作环模型
② 会议模型：多人间基于共享讨论空间和协商机制的会议系统典型应用模型如,计算机会议系统,共享白板系统,
电子布告栏系统 BBS
(2) 过程模型和活动模型
① 过程模型：多人间基于协作任务执行过程描述和异步机制的工作流系统该模型对同一任务的不同部分,
具有严格的协作行为定义和行为规范定义,
属于高度结构化的协作模型；但缺乏灵活性
② 活动模型：多人间基于协作任务的活动分解和异步机制的子任务系统该模型对同一任务的不同部分,
具有场景描述和信息交换功能；
属于非结构化的协作模型,
具有良好的灵活性,但缺乏同步处理能力
2,基于 Web的 CSCW模型
(1) Web技术的核心,C／ S计算逻辑 → B／ S计算逻辑
① 远程的异构信息交换,TCP／ IP → HTTP协议支持
② 跨平台的网页型应用通信：
DB文件 → HTML／ XML文本文件
③ 基于 URL全球地址空间定位的超级链接和网页查找与显示
(2) 基于 Web的 CSCW工作流
① 用户通过 web页面上的用户接口,将请求发送至 HTTP服务器
② HTTP服务器将用户请求传递给服务器端的 CSCW子系统
③ CSCW子系统进行操作后,
将用户请求的响应结果返回给客户端,并通过 web页面显示
(3) 典型应用系统
① 德国研制的 BSCW系统
（ Basic Support for Cooperative Work）,
包括三部分,即请求管理器；操作管理器；永久对象仓库主要功能：群组成员管理,认证与授权,版本控制,
基本事件通知,通报服务,文档上传下载
② 基于 Web的工作流管理系统 WebFlow：
提供协调语言工具集和过程规范,支持分布式工作流管理；
支持工作流执行三阶段,即设计阶段,配置阶段,运行阶段设计阶段：提供合作成员间协同定义工作流的图形编辑器配置阶段：将所有活动定义发送到指定节点；生成相应规则运行阶段：可管理每个节点的本地过程,并与其它节点交互
3,关键实现方法
① 多 Agent方法,可提供两方面的研究支持分布式问题求解 （ DPS）,侧重特定问题分解和知识处理多 Agent系统 （ MAS）,侧重系统构成及其行为协调,
可包括内部行为模型和外部行为模型内部行为模型提供 Agent模板定义；
外部行为模型提供协商,协调和竞争方式与交互支持
② 群接口方法,体现群体活动及多用户控制特征；
包括多重显示和多视图表现等功能,群接口可分为三类：
·具有相同显示的表现级共享接口
·具有相同信息／不同显示的视图级共享接口
·具有不同显示的对象级共享接口
③ 协作机制与通知机制：
协作机制可用于用户交互约定,
协作任务调度,共享资源分配等；
主要解决实时性活动的同步问题通知机制可用于多用户间的信息通告与响应；
主要解决异步活动处理问题
④ 群组通信,提供单点和多点通信协议支持,
提供多种媒体信息集成与传输支持,
提供数据交换格式的标准化支持
4,透明合作方法和有意识合作方法
(1) 透明合作方法基本思路：将一个单用户应用程序,
不加修改地在一个用户工作组中运行；
利用远程指针,使多个用户能够同时一起观察该应用程序的输出结果,或指向多个视窗讨论 1：各模块功能
① 协作管理模块：主要用于管理各协作成员的动态组合,包括用户操作申请；操作权限分配；系统状态设置
② 应用程序共享模块：支持共享输出；
通过转移输入权以支持各成员进行不同的输入
③ 音频 ∕视频会议模块：提供 WYSIWI的交互方式；
实现语音源和视频源的内容多路切换；
实现远程与会成员的分布信息传送
④ 远程指针模块：提供合作成员间共享窗口可见指针,
以跟踪本地使用的远程指针的动作；
将本地指针动作及结果分送到各个远程站上讨论２：工作原理
① 活动开始：选择参与用户；建立多点连接；设置初始状态
② 活动结束：活动结果存储；归档；安全保密处理
③ 用户动态加入／退出控制：
·会议信息及时交付
·退出时控制权及时归还
·多次加入／退出信息更新
④ 活动控制权转换：
·主席控制模式
·顺序控制模式
·拥有控制权用户决定模式
(2) 有意识合作方法基本思路：针对合作成员需要的特定用户群,作出特定反应需要特定应用数据或特定应用程序等需求,
开发专用的应用软件 （ 特定问题的多用户应用软件 ）,
直接处理合作任务相关支持工具的框架结构：
,多媒体技术,课程报告／ 专题论文
1.内容要求 （ 格式：参照检索期刊标准书写格式 ）
(1) 多媒体技术的发展与应用：
可视电话会议,视频会议,CSCW，
点播电视,计算机辅助教学 CAI,虚拟现实 VR
(2) 多媒体网络通信与分布处理技术：
网络结构设计,通信协议,服务质量 QoS机制,
分布对象接口 CORBA／ DCOM／ RMI
(3) 多媒体数据库与超文本技术：
超文本模型,多媒体数据库模型,
检索算法,基于内容的检索
(4) 图像数据压缩算法的设计与实现：
Huffman编码,DPCM编码,
DCT编码及快速算法,矢量量化编码
(5) 课程报告／专题论文＋上机实验：
（ PowerPoint； 3DS,Flash； Authorware）
2.篇幅要求
A档,6000字以上；
B档,5000字以上；
C档,4000字以上
3.考核要求
(1) 内容质量 + 篇幅工作量 + 到课情况
(2) 不交作业无成绩／抄袭不及格
