CN1300683C - 图案协同设计中的语义一致性维护的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种分布式环境下图案协同设计中的语义一致性维护的方法。它是通过对并发操作之间语义冲突和相容关系的检测，生成语义相容组，并提供用户协商机制，通过协商确定作用于对象的语义相容操作组，最终实现各站点副本的语义一致性维护。本发明有效地实现了多个用户图案协同设计中语义冲突问题的检测和解决，从而保证协同设计的正确流畅，并实现不同用户协同编辑中的语义一致性维护。

Description

图案协同设计中的语义一致性维护的方法

技术领域

本发明涉及基于因特网的分布式图案协同设计技术领域，特别是涉及一种图案协同设计中的语义一致性维护的方法。

背景技术

近年来，随着信息化进程的深入、通信技术与计算机及网络技术的融合，计算机系统已经开始转向支持人类广泛而有效的工作模式——协同。计算机支持协同工作(CSCW)是计算机科学的一个重要研究领域。它主要研究和开发用于小组(Small Group)、项目(Project)和组织(Organization)协同工作的关键技术，包括人与人之间的通讯、协调、合作甚至竞争。同时，CSCW是一门多学科交义融合的产物，包括计算机科学、社会学、人类学、心理学、组织学和经济学等。它的主要应用领域有网络会议系统、协同著作系统、电子邮件系统、CAD/CAM、CASE、并行工程、工作流管理、远程教育、远程医疗等。在CSCW众多的研究领域中，图案的协同设计是分布式协同工作系统的一个重要应用。基于Internet的实时图案协同设计使得位于不同地理位置上的协同设计者能同时对同一幅图案进行编辑，从而以更快的速度完成图案的设计任务。

实时图案协同设计系统中通常采用的体系结构有：集中结构、复制结构和混合结构。其中，复制结构由于能有效地提高各协同站点用户设计操作的响应速度而被广泛地采用。与图案设计相关的操作在操作发起者本地立即执行，随后广播给其他参与协同的各站点。

每一个用户操作必然包含用户特定的设计意图，即操作语义。操作语义的一种表达方式就是对操作对象或图案区域某些属性进行限定。如图1，在编辑视图中有一朵花和一片树叶。用户A希望由他本人来重新布局树叶和花的位置并使它们粘连在一起，如图2所示。用户A可以发出带有语义的操作SO:＝(SV，对象标识，位置属性不允许修改)告知其他用户。然而，由于系统采用的是复制结构，当用户A发出语义操作锁定某设计对象或区域时，用户B可能同时发出违背用户A语义的编辑操作或语义操作。这样两个并发的操作就会引起语义冲突。目前语义的一致性维护已成为图案协同设计系统中一个重要的问题。然而，国内外尚未对此问题提出针对性的解决方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于图案协同设计中语义一致性维护的并发操作中语义冲突检测和解决的方法。

本发明解决其技术问题采用的技术方案如下：

1)设计对象的操作的细分，用户设计的操作分为两类：

a)编辑操作EO

b)语义操作SO

2)语义冲突操作和语义相容操作的定义：

并发操作间的关系分为语义冲突和语义相容两类，以下用P₁和P₂表示语义冲突操作，用O₁和O₂表示语义相容操作：

a)语义冲突“”：

两个操作P₁和P₂为语义冲突操作，当且仅当：①P₁与P₂是并发操作；

②P₁为EO或SO，P₂为SO；③P₁作用的属性是P₂不允许修改的或不在P₂允许修改的属性值范围之中，

b)语义相容“”：

给定两个并发操作O₁和O₂，其中至少一个为语义操作

；若O₁和O₂不是语义冲突关系，则定义为语义相容关系，

3)两个以上并发操作语义冲突检测与解决的实现：

第一步，一个编辑操作与一个语义操作发生语义冲突时，采用语义操作优先的原则，即编辑操作被忽略；

第二步，将多个并发操作的两两关系用矩阵的形式定义：

第三步，系统根据第二步的矩阵生成语义相容的操作组的集合SCGS＝{SCG₁，SCG₂，…，SCG_n}，其中SCG_i，1≤i≤n为语义相容操作组：

第四步，提供用户协商支持，通过语义冲突操作的设计者之间的协商，确定最终作用于共享编辑对象上的语义相容操作组。

本发明与背景技术相比，具有的有益的效果是：

本发明其主要功能是系统通过对并发操作之间语义冲突和相容关系的检测，生成语义相容组，并提供用户协商机制，通过协商确定作用于对象的语义相容操作组，最终实现各站点副本的语义一致性维护。通过该方法，系统可以在一定程度上有效地协助用户解决操作语义冲突问题，使协同设计更为自然流畅。

(1)实用性：语义一致性维护自动地实现语义冲突检测并解决冲突问题，经过反复试验证明有很好的实用性。

(2)灵活性：系统采用了在语义相容操作组集合生成后，由设计者协商最终确定作用于对象的语义相容操作组。

附图说明

图1初始视图上有一朵花和一片树叶。

图2是用户A的语义是希望花和树叶粘连在一起。

具体实施方式

在实施基于internet(因特网)的分布式图案协同设计技术时，实现多用户并发操作语义冲突检测和解决的具体实施方式如下：

第一步，设计对象的操作进行细分

用户设计的操作可以分为两类：编辑操作EO和语义操作SO。

a)编辑操作EO主要可以分为创建CreateOpt、修改ModifyOpt、删除DeleteOpt等。

CreateOpt：＝(SV，ObjID，{Attrib₁，Value₁}，{Attrib₂，Value₂}，…，{Attrib_n，Value_n})

SV：操作的状态向量，标识操作发生的时间

ObjID：对象标识

Attrib_i：对象的属性，如颜色，位置等

Value_i：对象的属性对应的值

ModifyOpt：＝(SV，ObjID，{Attrib，N_Value})

N_Value：被修改的属性Attrib的新值

DeleteOpt：＝(SV，ObjID)

b)语义操作SO定义如下：

SO：＝(SV，ObjID，[(M_Attrib1[，{Value Range}])，[(M_Attrib2[，{Value Range}])]，…，|[NM_Attrib1]，[NM_Attrib2]]，…>))

M_Attrib：限定允许被修改的属性名，如位置，颜色等

Value Range：限定允许被修改的属性值的范围

NM_Attrib：限定不允许被修改的属性名

第二步，语义冲突操作和语义相容操作的定义

并发操作间的关系可以分为语义冲突和语义相容两类。

a)语义冲突“”：

两个操作P₁和P₂为语义冲突操作，当且仅当：①P₁与P₂是并发操作；

②P₁为EO或SO，P₂为SO；③P₁作用的属性是P₂

不允许修改的或不在P₂允许修改的属性值范围之中。

例1：P₁和P₂为并发操作，P₁为语义操作，P₂为修改操作。

P₁：＝(SV，ObjID，|COLOR)；不允许修改ObjID所代表对象的颜色

P₂：＝(SV，ObjID，{COLOR，{RED}})；将对象填充成红色

由于P₂作用的属性是P₁不允许修改的，所以P₁和P₂冲突。

b)语义相容“”：

给定两个并发操作O₁和O₂，其中至少一个为语义操作。若O₁和O₂不是语义冲突关系，则定义为语义相容关系。

例2：若将例1中O₂定义修改如下：

O₂：＝(SV，ObjID，{POSITION，{Value}})；修改对象的位置，即作移动操作，则O₁和O₂相容。

第三步，两个以上并发操作语义冲突检测与解决的实现

①一个编辑操作与一个语义操作语义冲突时，采用语义操作优先的原则，即编辑操作被忽略。

如例1中，由于O₂为编辑操作，它将被忽略。

②将多个并发操作的两两关系用矩阵的形式定义。设有n个操作，则可以将n个操作定义为n*n的矩阵Matrix。若操作i和操作j语义相容，则Matrix[i，j]＝。若操作i和操作j语义冲突，则Matrix[i，j]＝。

③系统生成语义相容操作组的集合SCGS＝{SCG₁，SCG₂，…，SCG_n}。其中SCG为语义相容操作组。具体实现算法如下：

1.SCGS＝{}；

2.For 1≤i≤N，and i＜j≤N

If M[i，j-1]＝，and O_i or O_j is SLO

Then SCGS＝SCGS+{{O_i，O_j}}

3.For 1≤i≤N

If O_i is SLO，and not in SCG_k，1≤k≤|SCGS|

Then SCGS＝SCGS∪{{O_i}}.

④提供用户协商支持，通过语义冲突操作的设计者之间的协商，确定最终作用于共享编辑对象上的语义相容操作组。

Claims (1)

1、一种图案协同设计中的语义一致性维护的方法，其特征在于：

1)设计对象的操作的细分，用户设计的操作分为两类：

a)编辑操作EO

b)语义操作SO

2)语义冲突操作和语义相容操作的定义：

并发操作间的关系分为语义冲突和语义相容两类，以下用P₁和P₂表示语义冲突操作，用O₁和O₂表示语义相容操作：

a)语义冲突“”：

两个操作P₁和P₂为语义冲突操作，当且仅当：①P₁与P₂是并发操作；

②P₁为EO或SO，P₂为SO；③P₁作用的属性是P₂不允许修改的或不在P₂允许修改的属性值范围之中，

b)语义相容“”：

给定两个并发操作O₁和O₂，其中至少一个为语义操作；若O₁和O₂不是语义冲突关系，则定义为语义相容关系，

3)两个以上并发操作语义冲突检测与解决的方法：

第一步，一个编辑操作与一个语义操作发生语义冲突时，采用语义操作优先的原则，即编辑操作被忽略；

第二步，将多个并发操作的两两关系用矩阵的形式定义；

第三步，系统根据第二步的矩阵生成语义相容的操作组的集合SCGS＝{SCG₁，SCG₂，…，SCG_n}，其中SCG为语义相容操作组；

第四步，提供用户协商支持，通过语义冲突操作的设计者之间的协商，确定最终作用于共享编辑对象上的语义相容操作组。

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