I__ _____________i_____ __________________________________________ ________________________ i
l'ù' ụ ó c n h ì n v ê h ệ t h ỏ n u . n hĩ v n a t h à n h p h â n n à y là n h ữ n a t h à n h p h â n t ư ơ n g t á c
c ơ s ơ dãniz s a u rất n h i ề u c á c t h à n h p h a n k h á c nliu menu, n ú t h à m . c á c fo rm , v ă n b a n v ào . h ì n h a n h liav v ă n b a n ra. D i n h i m h ĩ a c u a c á c t h á n h p h â n d ã k ê tr ôn d ộ c l ập với
p h ư o n e t h ú c ui a o đ i ộ n. C h ú i ì u c u n i i c â p 111 l ữ n g ill ả n h p h â n Lìi.tii Iièp c o h a n c h u p h é p
n h ậ n d â u v à o tù' n t i ư ừ i t r o n u lúc v ậ n h à n h hộ t hô n t í . i lico d ỏ d i ê u c h i n h d â u ra c ỏ liên
q u a n . C á c h x ử lý n à y l u ô n c u n tì c â p nlùriiíì t h ò n g t in vỏ k h á n ã a u t ư ư n g tác c ù a hệ t h ù n g t h i ế t bị, c ũ n g n h ư c á c u i a o t i ế p h i ệ n tại d a n ụ d ư ợ c m o n i i d ụ i . i r o n g lúc v ậ n h à n h , t r ạ n g t há i c ủ a m ồ i dôi t ư ợ n g i ư ư i m t á c d i n h n ụ l ũ u d ầ u v à o h i ệ n c ó v à k h ả n â n g đ a u r a c u a h ệ t h ố n e (Báng, 2). D i ề u n à y c h u p h é p l ự a c h ọ n t h à n h p h ẩ n t ư ơ n g l ác h i ệ n đ a n g k í c h h o ạ t v à c u n i ì c ắ p p h ư ư n u t i ệ n d ể x ừ lý đ ầ u v à o từ n g ư ờ i d ù n g v à t ạ o r a h ệ t h ố n g . B a n g 2. I r ạ n g th á i t u a t á c (lò i t u ọ ì i g t u o n g tá c t r ừ u l u ọ ì i g lú c v ậ n i n i i i l i T r ạ n g tliái M ù tá
Ktcỉì hoại T a chỉ có thê t ư ơ n g tác với đòi tượnsỉ khi c h ú n g đ ú n g
kích hoạt.
Focused Là t r ạ ng thái khi người d ù n g c h ú ý tới đôi t ư ợ n g (ví dụ
di c h u y ể n c on trỏ chuột n g a n g q u a m ộ t t hà nh phần nào
dó trẽn g i a o di ện)
Đ ư ợ c !ựa chọn Đôi t ư ợ n g ở t r ạng thái này khi người d ù n g t ư ơ n g tác
với nó. S a u khi đ ư ợ c lụa c họ n thi t r ạng thái lại c hu y ể n
s a n g " T ậ p t r u n g”
3.3.3 Mô hình (hill vào cụ thề
Trái với mỏ hình tưưng tác trừu tượng, mô hình này mô tả giao tiếp người dùng
cụ thể hơn. Trong khi đối tượng tương tác trừu tượng kết hợp đầu vào và d ầ u ra, việc
biêu d i ễ n cụ thể tách ra làm hai. Mỏ hình này định nghĩa đầu vào liên quan tới các dối
tượng tương tác trừu tượng, độc lập với việc hiện thị. Cách t i ế p cận này giúp phân
p h ố i c á c dối t ư ợ n g t ư ơ n g t á c g i ữ a c á c t h i ế t bị, t ự d o k ế t h ợ p n g u ồ n t h ò n g tin đ ầ u v à o
đ ể c h o p h é p c á c p h ư ơ n g t h ứ c g i a o t i ế p v à k i ể u t ư ơ n g t á c k h á c n h a u . C á c đ ố i t ư ợ n g
tương tác cụ thể được thiết kế sao cho chúng khớp với công nghệ tương tác được cung
c â p t r o n g h ệ t h ô n g v à đ ơ n g i ả n h ỏ a s ự k ê t n ô i c ù a c á c nt>uỏn t ư ư n ụ t á c m ớ i .
B a i l ” 3. C ; k ’ k iê u (lâ u \ áo liu ụ c p liâ ii liiê t l i o i I1IÕ l i i n l i n h u MUI
I liànli p h â n
Diệu bộ cu ch
M ỏ ta
Dmli Iiuhĩa diệu bú V.II d l l divọc Ui ục h i ặ i troiiỊ
iươnt; [ác vỏị mội dòi UIỌIÌ'-! iruiíHL! lác mill m ợ i ụ
như chuột, thậm chí la một cái nhân chuôi)
Nuòti ngũ' tụ' nhiên Cho phép phôi hợp ngôn nnữ lự nliièn dưới dạng g i ọ n i i n ó i h a y v ă n bá n.
Ký tụ Cung càp dònu ký tự từ ban phím hay là một thiêt bị tương tự. Mỗi ký tự biêu diễn một sự kiện vào 1 đơn, nó có liên hệ vói một thành phàn tương tác trừu tượng nào đó
,
Chi băng con trỏ Cho phép kêt hợp các thông tin trỏ liên tục. Thành phân tương tác
dỏng
Cho phép sử dụng bât cú một dối tượng tương tác nào như một template đê tạo ra đôi tượng khác trong lúc vận hành. Thao tác này đáp ứng giao diện người dùng trong trường họp giao diện được xác định bời nội dung cua mỏ hình miên. Mặt khác ứng dụng template đáp úng nhu câu tạo thành phân đâtr vào thay đối theo số và kiều (ví dụ ba hay bốn câu lệnh lây từ mô hình miền ứng dụng). Mật khác, sự kích hoạt các biến thể dựa trên thông tin từ các mô hình khác cho phép xem xét nhiều tình huống xác định được từ lúc thiết kết (ví dụ diệu bộ thay vi giọng nói). Trong trường hợp này, người thiết kế tạo ra các biến thể của giao diện người dùng lúc thiết kế và biến thể phù họp nhất dược kích hoạt thông qua việc ánh xạ lúc vận hành.
Đẩu vào phức hợp Cho phép phôi hợp bât cứ một thành phàn đâu vào đơn nào mô tá ờ trên. Vì thế một thành phân phức' cho phép đặc tả ràng buộc thời gian và không gian dò liên hệ các thành phân lích họp. Diêu nà) cho phép tạo ra dối tượng tưưng tác định nghĩa sự kèt hợp các thánh pliàn dâu vào. và chú n u cỏ thê dược an dinh cho các plurưim thức iìiao tiêp khác nhau._
Tương tự mô hình dầu vào cụ thê. mô hình dầu ra cụ the tinh chinh mô hình t ươn tí, tác trừu tirựntí về cách thức biếu diễn đau ra. M ỗi dùi tượim trừu tượng cớ thê được ánh xạ tới những đau vào có thề, cũng như vào cách biêu diễn có thỏ quan sát
đ ư ự c
Đôi với mõi một dôi tượng tirơng tác trừu Lưựng, có một kiêu biếu diễn tách hiệt dê đáp ứng những thuộc tính riêng biệt và chức năng cua đối tượng thông qua những ánh xạ cụ thề.
Lúc vận hành, trạng thái cua mỏ hình được nhấn mạnh thỏniì qua trạng thái các đui tượng tương tác.
. ' . 3 . 4 M ò l u i i l i ( h i l l r a c ụ t h ê
Ilảng 4. Các dối tirọng tuông tác liổ trự bói mô hình (lầu ra cụ thê
Thành phẩn Mò tá
Đâu ra bãng ngôn ngữ tự nhiên
Định nghĩa đâu ra băng giọng nói hay văn bàn một chiêu, nhờ đó xác định mô tá về giọng nói. mà nỏ có thê đọc lèn được khi thành phần tương tác trừu tượng thay đổi trạng thái của nó. Nỏ có thê là vãn bản có thê đọc lên được hoặc là bán mô ta cua một càu lệnh, theo đó nó được kết hợp với một hộp thoại băng tiêng.
Đâu ra dô họa Đáp ứng phương thức giao tiêp hai chiêu, cung câp khá năng biêu diễn dô họa dưới dạng hình ảnh, nút bấm, văn bán, trường văn han cho các đôi tượnu tương tác trừu tượng. Nhũng đối tượng này nhầm hướng dẫn dâu vào trong một GUI cỏ liên quan.
Đối tượng tương tác độ nu
Đáp ứng việc tạo ra nhiêu đâu ra. Dôi tượng tương tác độiiiỉ phục phụ như một vật chửa dối với các thành phân dược UIƯ ra bầnu cácli dộnu
ì Đâu ra phức C h o p h é p k ố t h ợ p b a i c u thành p h a n ra đ o 11 t iia n n á o . Tlùmli plum phúc hợp xác dinh 1'ànii buộc khỏim Siian và
t h ò i ui an d ê liên hệ cá c t h a n h p h â n tí ch h ọ p . dò t ạo ra các
d ố i tuơiiL! dau I'L l, lậ p nõ n các l l i à n l i p h à n d ũ i \ ớ i m ộ t cà u
trik phúc Trợn Sì khi ràn lì buộc không nian cho phép íhict lặp cue di >i tượng đồ tklỊ . ràn Li buộc thời gian cỏ ihê d U'Ọ'C dua them vào cho tọa dụ âm thanh hu\ hoạt hình.
3.4 M ộ t sô hệ p h á t triC‘ 11 m ô i t n r ù ì iỊ Ị t liỏ n‘4 111 in h hiê n cỏ
l ù' những kiên trúc được đưa ra, một sô hệ phát niên dành cho môi trường thông minh đã dược xây dựng: hệ phát triển C A M P U S |3 3 j dưực phát triền trên bộ còng cụ M oC A [ 32] cho phép phát triển các ứng dụng nhận dạng ngữ cảnh và các dịch vụ cho thiẻt bị di động. W OSH [33] là một hệ phát triền mã nguồn mớ, được viết bàng A N S I C-H-, cỏ thè dễ dàng chạy trên nhiều hệ điều hành. Hệ phát triển này thực sự rất mạnh mò với các tính năng đa dạng, cho phép nụưòi sử đụn l ị xây dựng nên một hệ thống nhà thông minh một cách nhanh chóng. Tuy vậy một vấn dề mà WOSH gập phái đó là rât nhiều tính năng bị phụ thuộc vào phần cứng khiến cho tính mớ cua nó bị hạn chế. Hệ phát triền nhà thông minh cua Dại học quốc gia Đài Loan [4 0 ị cho phép nhận dạng hoạt động của người dùng rồi từ đó đưa ra các hành động hớp lí. Hệ phát triển Homeweb I 1 71 dược phát triển tại đại học Cvprus mang đến một cách tiếp cận mới đó là sứ dụng kiến trúc web, cho phép nhiều người sử dụng có thê đồng thời theo dõi, điều khiển và tưưnạ tác với ngôi nhà. Hệ phát triển được giới thiệu trong 11 5 ị thu thập dữ liệu từ nhiều loại sensor đặt Irong ngôi nhà dề phân tích ngữ cảnh cua người dùng, từ đó giúp xây dựng các hệ thống có khả năng tự động hỗ trợ người dùng. Hệ thống "A c tiv e Badge” là hệ thống có khá năng quan tâm đến ngữ cảnh phát triên bới O live tti Research Ltd. [33], có khả năng (lựa trên thòng tin ngữ cánh về vị trí của người dùng để chuyên tiếp các cuộc gọi điện thoại, ỉlệ thống P A R C T A B [3 8 1 phát triển bời Xerox PARC là một hệ thống tươno tự khác dể hỗ trợ định vị các tài nguyên trong mỏi tnrờng văn phòng. Hệ thống Cyberguide | 2 I | dược phát triền tại Georgia Institute o f Technology nhu !à một hệ thổntỉ Inránti dẫn du [ịch di độ ne cho khách du lịc h ...
Các hệ phát triển hiện có vẫn chưa thực sự hoàn chinh, chưa đáp ứng được các yèu can về lính linh độnt*. lỉnh hỗn lạp về hệ điêu hành c ũ iiii nhu mò hình truyòiì thôim.
Cl it
y e n t 3
A r jr n ; 2
P rc o it« *» « tg ■ i 3' ’’
11 in h 13. Kiến trúc hệ (ill á I (lien C 'A M I’ l s
4 H ệ p h á t t r i ể n p h ò n g l à m v i ệ c t h ô n g m i n h
4.1 C á c yê u cẩu đôi v ói hệ phát trien
Trước hết, hãy xem xét lại ba đặc tính của môi trường thông minh: tính toán mọi nơi, giao tiếp m ọi nơi và các giao diện người dùng thông minh, E)ề có thể hỗ trợ tính toán m ọi nơi, m ột hệ thống môi trường thông m inh cần phái có tính phân tán và đi động, các thành phần cùa hệ thống phải tương thích với nhiều nền tảng khác nhau, và cẩn có khả năng tham gia vào một hệ thống trong thời gian thực, như khái niệm “ cắm và chạy” (plug-n -play). Thêm vào đó, giao tiếp m ọi nơi đòi hỏi hệ thống phải có tính thích ứng cao với các nguồn dữ liệu thay dổi liên tục. Ngoài ra, khái niệm giao tiếp mọi nơi còn gợi cho ta rang các thành phần cần cỏ khá năng chia sé thông tin trên toàn bộ hệ thống, m ọi dừ liệu đều có thế được truy cập và xứ lí bởi bất cứ thành phần nào. Như vậy, hệ phát triển của chúng tôi phái dáp ửnu các yêu câu sau:
- Các thành phần có thế được thêm vào tại bất cú thời diêm nào và bãt đầu hoại độ ne ngay lập tức:
Việc chia se dữ liệu niừa các thành phần la trong suốt và loàn thẻ;
ỈIỒ trợ các nguồn dừ liệu thay đối liên tục bane, việc đưa truyèn dữ liệu đa phương tiện (m ultim edia stream ing) xào lòi hệ phát iriOn.
4.2 I liiê l kê liệ p h á t ( riô n
I lộ phái triẽn cua cliúnụ tôi được phát triên dựa il'Oii mỏ I1Ì11I1 tác tú' (agent) vù k iấ i Irủc iruyỏn thông kièu hãng dcn phàn tán (,distributed blackboard) [20J. Các tác tứ (lộnu khi dược tạơ ra có thê tham ra vào một hệ thông đantì chạv một cách dè dànii, dồng thòi cỏ thổ gưi các dòng dữ liệu da phương tiện đèn các tác tứ khác thông qua kiến trúc bảng den phàn tán. Mật khác, các tác tứ khác nhau có thể truy cập vào cùng một dò nu dữ liệu đỗ cỏ thê hựp tác với nhau trong việc xử lí. Quan trọng hon cà, thiêt kế cua chủng tòi làm cho các tác tử có thể giao tiếp và tru y cập các dòng dữ liệu từ các tác từ khác mà khôn? cần phai biết đến nhau, điều đó có nghĩa là không tồn tại môi ràng buộc giữa các tác tứ chạy trên cùng một hệ thống. Việc này giúp cho các nhà phát triển có thể hoàn toàn tập trung vào các thành phần của họ.
4.2.1 M ô hình tru yê n thông
4.2. I I Các thành phân của mỏ hìali truyền tliô ti”
M ô hình d ư ợ c thiêt kể dựa trên tác từ và sứ dụng kiên trúc bàn ụ, đen đê chia sẻ thông tin. M ô hình gồm ba thành phần chính: B ang den {Blackboard), Túc tứ (Agent)
và các Thực th ế {Object). Bảng đen có thể coi là nhân cùa mô hình. Tất ca giao tiếp giữa các tác tử đều được truyền gián tiếp thông qua Bảng đen. Tác tử là các đối tượng độc lập có thể viết, đăng kí nhận hoặc truy cập các thông tin được gừi lên Bảng đen. Thực thể là phần tử cơ bản mang thông tin của mô hình. Thông tin được viết lên Báng đon và truyền đến Tác tứ dưới dạng các Thực thế.
4.2.1.2 Cách thúc hoạt động
Các thành phần trong rnô hình liên lạc với nhau thông qua các thông điệp. Các thông diệp này có thể là các yêu cầu viết thông tin lẻn Bảng đen, hoặc có thế là thông báo cho các Tác tử biết về các dối tượne, mới được ghi lên Báng đen.
H ìn li 14. \lin h ||Ọ;| hoạt (lộng In iyê ii thông cún mô liìnli
Hình 14 thể hiện sự giao tiếp giữa Tác tử và Bảng đen. Tác tứ và Bans đen không làm việc trực tiếp với nhau mà thông qua một lớp vận ch u yển (transport layer). Với cách tiếp cận này, mô hình cho phép cài đặt nhiều lớp vận chuyến khác nhau đê kêt nôi Tác từ và Bảng đen, tạo nên sự đa đạiiLỉ, trong truyền thông cho mô hình. Ví dụ, lứp vận chuyển có thế là: X M L với kết nối TCP/IP, B lu e to o th ...'M ồi lớp vận chuyên như vậy đòi hỏi một cặp thành phần: Thành phần vận chuyển tác tử và
ihành phan vận chuyển Báng đen. Các Tác tứ giao tiếp vói 1 hành phần vận chuyển tác tử thông qua việc gọi hàm. Bàng đen cũng giao tiếp với Thành phần vận chuyển Bảng đen một cách tương tự. Việc truyền thông sẽ đưực thực hiện bởi hai thành phần này, nó giúp cho người phát triển khi viết Tác tư không cần phái quan tâm dến việc truyền dữ liệu.
Đê hiêu rõ hơn về cách thức hoạt động của mò hình, chúng tỏi xin dưa ra một ví dụ. Giá sứ ta có hai tác tử, trong đó Tác từ 1 có thế viết được Thực thê thuộc kiêu A lên Báng den, Tác tư 2 đăng kí nhận thông tin về các Thực thê kiêu A. Tác tử 1 sẽ tạo ra Thực thê mang thông tin cần liứi và eọi hàm phù hợp ơ Thành phần vận chuyên Tác tư. Thành phàn vận chuyên tác lư sẽ liưi Thực ihc d ũ i Baim đen thònu qua Thành phan vận chuyên Bãnii đen. Sau khi nhận dược I hực thô. Bunti den sẽ tlìùim báu cho I ác lư 2 vô 1 hực thô nhận được dó (vì rác tư 2 dã dã 11 tì kí k ià i 1 hực thô A ) và mri nó đèn cho I ác tư 2.
Các đừ liệu chunsi được truvền den một kho chứa dữ liệu, dè tiện cho việc truy cập lúv ihoi và sau lùtv. N iioài ra. các 1 ác tư Con có ilió Líiíi các đòim dữ liệu cho
nhau. Do bàt kì hệ thõng, streaminụ nào cùng càn các thành phàn H uyên và nhận đù liệu, và thành phàn chứa ihònụ tin cân truyên tai là rác tư, nên chức lìúnu cùa một l ác tư đưọc mớ rộnu, dè có thê dam nhiệm vai trò cua thành phân truyền và nhận. Bảt kì l ác tư nào cũng có thè trở thành thành phần truyền và hay nhận. Tốc độ truyền dữ liệu cũ ne càn được đàm bảo, do dó một bộ đệm dữ liệu được dưa vào nơi dữ liệu được gửi đốn, dó là Bủng đen. Ngoài ra. R I I’ dược dùtm làm phương pháp truyền dữ liệu giữa lkum đen và tác tứ nhận.
Ilìiili 15. Biêu đô tâng I'llII hị' phát Ir iì‘11.
4.2.2 Kiên trú c hệ phát triê n
Sư dụng mô hình chia se thông tin như trên làm nền móng, hệ phát triên "phòns làm việc thôna m inh” của chúníỉ tỏi dược thiết ke vứi sáu loại Tác tử chính: I ác tư đau vào. Tác tư dầu ra. rác tư tiền XU' lí. Tác LU nhận dạnu. rác tư thòng minh và rác tư kết nôi ihièt bị di dộrm. ỉ I ộ phát irièn dược xây dựnii trêu nC-n imỏn nil ũ' lập trinh Ja\a liên cỏ the tic đunu chạ\ tròn nhicu liệ JiC'U hành khác nhau. Sau dà\. chúng tôi sẽ mò là cách thức hoạt độim vú vai trò cua lìnm loại tác tu troim hệ phát triC'11.