[发明专利]一种用于普适计算的软件架构

说明书

技术领域

本发明属于普适计算架构的设计与应用领域，特别是涉及一种针对于普适 计算中人机交互协作的架构。

技术背景

普适计算是一种新一代的，以提供无处不在的计算与通讯服务的计算环境。 用户通过它可以随时随地地享受到丰富的资源与服务。随着可移动设备的计算 与存储性能的提高，在普适计算环境下有关于人机交互协作应用也越来越多， 如智能协作，移动网络游戏等。这些领域的应用在传统的个人电脑环境中，已 经发展得相当成熟。但是，在普适计算领域中，出现了跟传统的环境所不一样 的新特性，其中最显著的特性是设备的多样性，从而也导致了性能的差别更加 的悬殊。因此，当应用传统环境下的人机交互协作领域的计算架构时，就会出 现不同程度的不适应性。从而导致设备资源利用不充分，甚至资源的浪费，导 致系统的整体性能下降。

针对于普适计算中人机交互协作的软件架构是解决以上困难的有效手段。 根据系统中不同设备的自身状况，可方便地动态地调整其工作负荷，让计算性 能强的设备多计算，计算性能弱的设备少计算，同理对于存储性能也适用。从 而达到系统中的各设备物尽其用，极大地提高系统的整体性能。

目前国内外的研究状况来看，主要集中在传统的架构如何在普适计算环境 中应用等高层的领域上，例如开发出一些普适计算环境中的学习系统，卫生监 控系统，以及不少的移动网络游戏等。但是，这些系统均不能解决上述的问题。 而从根本出发，对于针对普适计算中人机交互协作的软件架构的研究几乎没有。

传统的软件架构采用Agent作为计算单位，一般来说，Agent都是自主思考 的，并且具有自己的目标，独立的环境Environment感知系统，和独立的动作输 出系统。即Agent是处于某个环境中的计算机系统，该系统有能力在这个环境 中自主行动以实现其设计目标。Agent与环境的交互如附图1所示。

Agent通过与环境的不断交互，最终实现其设计的目标。所述环境是一种具 有广泛意义的环境，可以代表实实在在的真实环境，也可以只是一种通过计算 模拟的虚拟环境，也有些系统，环境就是系统中其他的Agent，这类系统通过 Agent的互相作用最终实现系统目标。一般情况下，Agent与环境，Agent之间 通过网络进行连通。

传统的多Agent软件架构已经被国内外很多的软件开发者所应用，基于这 种架构已经有着不少的成功案例。这种传统的多Agent软件架构如附图2所示， 其中各Agent以独立进程的形式在不同的设备上运行。在通过研究发现，实际 的多Agent应用中，往往还会对这种经典的基础架构进行扩充。例如，虚拟环 境的个数也可以大于1个，在一个大的多Agent系统中，有可能有多个环境， 还有一些情况是，Agent之间能互相通讯和作用。

但在普适计算环境中应用这种传统软件架构，将会出现设备资源利用不均 匀等问题。因此，有必要对于不同的应用或者不同的Agent的运行载体，在继 承这种传统架构的核心思想的同时对其进行发展。

发明内容

本发明的目的在于提供一种针对普适计算中人机交互协作的软件架构。能 够根据普适计算环境下系统的各设备的性能特点，方便可操作地调整工作负荷。 达到设备计算资源的有效利用，提高系统整体性能，从根本上解决了传统架构 在普适计算环境中所出现的资源利用不均匀等问题。

为了实现上述发明目的，采用的技术方案如下：

一种用于普适计算的软件架构，所述架构以计算代理Agent为单位，Agent 每一个周期接收环境的感知信息，然后通过计算，返回一个动作作用于环境， 最终完成其计算任务，所述Agent采用一个或多个，且每一个计算代理都安置 在代理槽Agent Slots中，由Agent Slots与环境进行交互，包括接收感知信息以 及发送动作信息。

本发明设置有多个Agent Slots，每个Agent Slots均与环境交互，且每个Agent Slots以进程的形式运行于每一个设备中。

所述Agent Slots还设置有动作信息管理模块Action Manager，所述Action Manager的输入端与该Agent Slots所有Agent的输出端连接，而输出端则与环 境的输入端连接，Action Manager对每个计算代理返回的动作进行统一管理，然 后向环境发送所有的动作信息。