分布式協(xié)同工作環(huán)境中人-信息系統(tǒng)可信交互研究.pdf

1、隨著軟件在信息社會中發(fā)揮的作用日益重要,人們對軟件的依賴程度愈來愈高,對軟件的功能需求也更為復(fù)雜。這使得軟件的復(fù)雜程度越來越高,軟件系統(tǒng)也越來越脆弱,會發(fā)生各種故障和失效,直接或間接地對用戶造成巨大損失,我們稱這類問題為軟件可信性問題。通過對軟件失效案例的研究發(fā)現(xiàn):軟件運(yùn)行結(jié)果的可信性不僅受軟件本身可信性和運(yùn)行環(huán)境可信性的影響,在很大程度上還受人與信息系統(tǒng)交互過程可信性的影響。
　　為此,本文從可信軟件的研究背景出發(fā),對目前可信軟

2、件理論及其相關(guān)的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀進(jìn)行歸納和總結(jié),提出了“分布式協(xié)同工作環(huán)境中人-信息系統(tǒng)可信交互”這一新的研究課題,從軟件使用環(huán)節(jié)入手,對人-信息系統(tǒng)(Human-InformationSystem,H-IS)交互過程可信性進(jìn)行研究。
　　論文首先明確定義了“可信交互”的概念,即:以計(jì)算機(jī)為支撐平臺、以信息系統(tǒng)為操作對象,H-IS之間、多個(gè)信息系統(tǒng)之間或者信息系統(tǒng)各部件之間以有效協(xié)同的方式通過計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行持續(xù)的數(shù)據(jù)、信息和知識的交

3、流、傳遞和轉(zhuǎn)化,使交互過程和結(jié)果總是與預(yù)期相符的交互。在分布式協(xié)同工作環(huán)境中,可信交互包含了可靠性、可預(yù)期、可控制、時(shí)效性、有效性、安全性等六大屬性。
　　其次,探明了H-IS交互可信性的影響因素及作用機(jī)理。論文通過典型案例分析、現(xiàn)狀調(diào)研以及相關(guān)性試驗(yàn)等方法對分布式協(xié)同工作環(huán)境中影響H-IS交互可信性的因素進(jìn)行了挖掘整理,將其歸納為以下六類:人的因素、任務(wù)因素、管理因素、環(huán)境因素、信息系統(tǒng)因素以及時(shí)間因素。同時(shí)分析了這六類因素對交

4、互可信性的作用機(jī)理,并提出了H-IS可信交互影響因素作用機(jī)理模型,該模型明確了各類因素之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系,以及各因素對可信交互各屬性的影響關(guān)系。
　　在明確影響因素和作用機(jī)理的基礎(chǔ)上,為保證交互行為可信,論文提出了基于行為監(jiān)控和π演算的可信交互模型。該模型包括信息系統(tǒng)層、可信交互管理層和用戶層。其中可信交互管理層是核心。模型通過π演算得到可達(dá)交互路徑集;通過監(jiān)測器對實(shí)時(shí)交互行為進(jìn)行監(jiān)測,并用收集到的交互信息,構(gòu)建實(shí)時(shí)交互行為;最后通過

5、行為識別單元將得到的實(shí)時(shí)行為與可達(dá)交互路徑集進(jìn)行匹配,以判斷交互行為是否可信。
　　分布式交互系統(tǒng)具有非加和性,即從所有交互行為的可信并不能推導(dǎo)出整個(gè)交互過程的可信,交互過程的可信并不是交互行為可信的簡單綜合。為此,論文通過對分布式系統(tǒng)中交互實(shí)體關(guān)系的分析,提出了交互鏈概念,并對交互鏈進(jìn)行了詳細(xì)定義。為實(shí)現(xiàn)交互過程識別,論文提出了基于擴(kuò)展網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃技術(shù)的交互鏈模型用于生成預(yù)期交互過程集;提出了交互矩陣鏈模型,根據(jù)實(shí)時(shí)監(jiān)測數(shù)據(jù)提取實(shí)際

6、交互過程。通過實(shí)際交互過程與預(yù)期交互過程進(jìn)行匹配實(shí)現(xiàn)交互過程識別,判斷交互過程的可信性。
　　最后,在分布式協(xié)同網(wǎng)上閱卷環(huán)境中進(jìn)行可信交互實(shí)證研究。設(shè)計(jì)了適合分布式協(xié)同網(wǎng)上閱卷的交互行為監(jiān)測架構(gòu)。通過對網(wǎng)上閱卷場景分析,利用π演算推演得到閱卷的預(yù)期可信交互行為;利用擴(kuò)展網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃技術(shù)構(gòu)建分布式協(xié)同網(wǎng)上閱卷的預(yù)期可信交互鏈。然后利用Java的動態(tài)代理機(jī)制和反射機(jī)制實(shí)現(xiàn)了可信交互監(jiān)測器,采集交互信息,并從中提取實(shí)時(shí)交互行為和交互鏈,通過