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基于角色协同的角色扮演逻辑及其代数模型

更新时间：2019-12-24 16:58:33 大小：1M 上传用户：zhiyao6查看TA发布的资源 标签：角色协同 下载积分：1分 评价赚积分 （如何评价?） 打赏 收藏 评论(0) 举报

资料介绍

基于角色协同(Role-Based Collaboration,RBC)的软件工程与协同计算方法以角色为基础进行研究,能有效促进信息系统的抽象与分类,有利于单元协作与协同计算.为支撑RBC及其角色引擎,本文从元理论角度出发,运用子结构逻辑对RBC的关键元素:群组、角色和代理进行了考量与印证,并提出了系列多项式时间复杂度的角色扮演逻辑系统(Role Playing Logic,RPL)及相关代数模型.通过逻辑强刻画与形式化方法对RBC系统基本关联性和层次结构的剖析,系列角色扮演逻辑可因不同的设计需求做扩充与变化,以支撑RBC做各类工程应用与研发.


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12  
Vol． 45 No． 12  
Dec． 2017  
第
期
电
子
学
报
2017  
12  
ACTA ELECTRONICA SINICA  
年
月
基于角色协同的角色扮演  
逻辑及其代数模型  
1
1
1
2
3
， ， ， ，  
滕少华 张如琪 刘冬宁 刘林源 朱咸军  
( 1．  
，
广东工业大学计算机学院 广东广州  
510006; 2．  
，
南京审计大学电子商务系 江苏南京  
211815;  
3．  
，
南京大学工程管理学院 江苏南京  
210093)  
:
( Role-Based Collaboration，RBC)  
，
摘
要
基于角色协同  
的软件工程与协同计算方法以角色为基础进行研究 能  
RBC ，  
及其角色引擎 本文从元理论角度出发  
，
．
，
有效促进信息系统的抽象与分类 有利于单元协作与协同计算 为支撑  
RBC  
: 、 ，  
的关键元素 群组 角色和代理进行了考量与印证 并提出了系列多项式时间复杂度的角色扮  
运用子结构逻辑对  
( Role Playing Logic，RPL)  
．
及相关代数模型 通过逻辑强刻画与形式化方法对  
RBC  
演逻辑系统  
系统基本关联性和层次  
， ，  
结构的剖析 系列角色扮演逻辑可因不同的设计需求做扩充与变化 以支撑  
RBC  
．
做各类工程应用与研发  
:
;
;
;
;
关键词  
中图分类号  
URL: http: / /www． ejournal． org． cn  
角色协同 群组 角色 代理 角色扮演逻辑  
:
TP301  
:
A
: 0372-2112 ( 2017) 12-3012-07  
DOI: 10． 3969 /j． issn． 0372-2112． 2017． 12． 025  
文献标识码  
文章编号  
电子学报  
Role Playing Logic and Its Algebra Model in  
Role-Based Collaboration  
1
1
1
2
3
TENG Shao-hua ，ZHANG Ru-qi ，LIU Dong-ning ，LIU Lin-yuan ，ZHU Xian-jun  
( 1． School of Computer Science and Technology，Guangdong University of Technology，Guangzhou，Guangdong 510006，China;  
2． Department of Electronic Commerce，Nanjing Audit University，Nanjing，Jiangsu 211815，China;  
3． School of Management and Engineering，Nanjing University，Nanjing，Jiangsu 210093，China)  
Abstract: Role-based collaboration ( RBC) is a software engineering and cooperative computing method． It can ex-  
tract and classify information systems． Therefore，it can be applied to the fields such as system unit collaborative computing  
and working． From meta-theoretical perspective，the specification of groups，roles and agents is a critical element of RBC． In  
consideration of the relationships and hierarchies faced by groups，roles and agents，we propose a series of role playing logic  
systems ( RPL) and their algebra models through by using substructural logic． The proposed logic systems are polynomial in  
complexity and in support of RBC． One can extend RPL systems and models to suit other appropriate applications，to support  
RBC to do all kinds of engineering applications and research development．  
Key words: role-based collaboration; group; role; agent; role playing logic  
［2］  
，
析与设计的关键 它类似于  
Prolog  
(
推理机  
在使用  
1
引言  
Prolog  
，
系统时 人们只需写规则和事实  
，Prolog  
推理机就  
( RBC)  
基于角色协同  
是由加拿大学者朱海滨提出  
( Role)  
) ．  
RBC ， ( group) 、 、  
中 群组 角色 代理  
能搜索出结果  
( agent)  
在
，
的一种软件工程与协同计算方法 其以角色  
为基  
．
及其之间的关系由角色引擎指定 角色引擎为  
， ，  
础进行研究 能有效促进信息系统的抽象与分类 从而  
， ，  
代理协同提供平台 在该平台上 代理遵循一定的生产  
．
有利于系统单元协作与协同计算 目前  
，RBC  
及其计算  
， ．  
关系 通过被指派角色并执行该角色来为系统工作 为  
E-CARGO  
、
已被广泛应用于组织管理 工业工程与  
模型  
生产管理等多个领域  
( role engine)  
RBC  
，
系统有效工作 所有这些活动都必须形式化和  
使
［1］  
．
．
符号化  
国内 外 很 多 学 者 都 讨 论 过 角 色 和 代 理 的 形 式  
RBC  
系统并进行分  
角色引擎  
是构建  
: 2016-11-11;  
: 2016-12-21;  
:
收稿日期  
修回日期  
责任编辑 覃怀银  
广东省产学研合作项目  
( No． 13KJB520011)  
江苏省高校自然科学研究项目  
:
基金项目 国家自然科学基金  
( No． 61402118) ;  
( No． 2015B090901016) ;  
( No． 2016201604030034) ;  
广州市科技计划项目 江  
( No． BK20130735) ;  
苏省自然科学基金  
3013  
12  
:
滕少华 基于角色协同的角色扮演逻辑及其代数模型  
第
期
［3 ～ 5］  
，
CASE  
， 、  
工具的 如类图 对  
，
．
C，O，A，M，  
化
这些方法大多是基于  
消息 构建群组 团队工作的结果是一个由  
E，G 〈C，O，M，R〉  
形
， ．  
象图等 容易被设计师和程序员所理解 但在元理论上  
，
H
，
和
值表示的∑的新状态 其中  
RBC  
(
、
)
．
成基于角色的软件产品 在  
E-CARGO  
，
中 代理被认为  
却缺乏对  
式化和综合性的数学讨论 从而无法解释  
RBC  
及其构成元素 群组 角色和代理 的形  
，
RBC  
，
只有一个中央处理单元 在一个时间点上只能处理消  
的高层  
，
．
次抽象 更无法揭示  
的主要元素所存在的最基本  
息或最多扮演一个角色  
E-CARGO  
． ，  
的关联性和层次结构 另一方面 尽管当前存在着大量  
，
模型中 群组是在由角色和对象构成  
在
( Multi-Agent System，  
简称  
MAS)  
形式化方  
．
的共同环境中工作的代理集合 作为系统需求和设计  
的多代理系统  
［6 ～ 8］  
［9］  
［10］  
， BDI  
法 如  
，
， ，  
动态逻辑 等 但这  
逻辑  
认知逻辑  
， 、  
规范的发展基础 良定义角色引擎并形式化角色 代理  
，
． ，  
些方法大多是针对代理自身的认知和推理的 相反 系  
、
能为软件的管理 设计与实现形成支撑并带来效益  
．
．
统性地探讨角色和角色引擎的研究很少  
2. 2  
极小角色扮演逻辑  
本文重点在于揭示角色和代理之间最基本的关联  
，
因此 本文以子结构逻辑  
( Sub-structural Logic)  
及
， RBC  
其代数模型为基础 对  
E-CARGO  
进
及其计算模型  
，
性和层次结构 并使用子结构逻辑作为形式化工具进  
，
行了元理论建模与性质证明 提出了系列时间复杂度  
． ，  
行阐述 为与传统的代理逻辑区分开来 本文将新建立  
( Role Playing  
仅为多项 式 时 间的 角 色 扮 演 逻 辑系统  
．
的系列逻辑系统称为角色扮演逻辑 在系列角色扮演  
Logic，  
简称  
RPL) ． RPL  
RBC  
，
做逻辑强刻画 且  
系统能对  
， ，  
逻辑系统中 存在一极小系统 其  
Gentzen  
式演算表达  
，
能做多种扩充与变化 以适应并支撑各类工程应用与  
:
如下  
．
研发  
公理  
( )  
选择子结构逻辑及其代数模型 偏序半群 作为形  
p
p( id)  
: ，  
式化工具的主要原因是 首先 本文强调的是检验  
RBC  
结构规则  
( 、 )  
主要元素 群组 角色和代理 之间最基本的关联性和  
A
，A， B  
Π  
Δ  
Γ
( cut)  
， ，  
Γ Δ Π  
B
，
层次结构 因此我们希望在构建  
Gentzen’s  
风格的极小  
［11 ～ 13］  
操作规则  
，A，B  
，
的逻辑系统  
则来描述角色扮演 代理的认知和推理并非本文重  
) ; ，  
其次 相对于句法逻辑 偏序半群作为模型语义  
时 能用最少的逻辑连接词和结构规  
C
A
B
Γ
Γ  
Δ  
(
(
L)  
(
R)  
，A  
B
   
C
， A  
Γ Δ   
B
Γ
，
，
点
，
其中 用小写字母  
p，q，r…  
(
表示代理 原子公式  
) ，  
， 、  
可以抽象地反映角色指派 并用于创建 删除和修改角  
A，B，C…  
“ ” (  
表示由 连接的代理组合 命  
用大写字母  
、 ，  
色 代理和群组 而所有这些活动都直接关系到角色引  
) ． 、  
题公式 因为主要研究的是群组 角色和代理之间基  
．
擎的设计  
，
本的关联性和层次结构 所以选择忽略代理的内部细  
E-CARGO  
，
模型 本文假设一个角色可以由多  
根据  
． ， 、  
节 在此基础上 将 Γ Δ 和 Π 表示为代理的序列性多  
， ．  
个代理来扮演 但一个代理一次只能扮演一个角色 在  
［14］  
( sequential multiset) ．  
“ A” A  
例如 Δ表示代理 在代  
重集  
，
前期工作中 刘冬宁等 提出了基于  
RBC  
的极小角色  
．
理序列性多重集 Δ 中是协同工作的 同时假设在群组  
， ［15］  
扮演逻辑系统 文献 针对诊疗排班系统的具体应  
， ，  
中 代理最基本的关联性是协同 因此使用连接词   
“ ”  
． ，  
用进行了阐述和分析 在此基础上 本文进一步对角色  
．
作为对代理协同工作的抽象  
，
扮演逻辑进行了论证 并完成了相关逻辑与代数证明  
，
，
实际上 结构规则中的  
( cut)  
．
规则是可以被消除的  
RBC  
从元理论角度剖析了  
的关联性和层次结构  
的主要元素所存在的最基本  
切割消除定理是形式逻辑系统中一项非常重要的属  
．
， ． ，  
性 也是证明该系统可判定性的关键 这表明 没有切割  
2
基于角色协同的角色扮演逻辑  
， ．  
消除定理的逻辑系统 就相当于没有发动机的汽车 注  
“ ”( ，  
意到该逻辑系统除了一个连接符 和它的左 右规  
2. 1 E-CARGO  
模型  
) ， ．  
则 外 没有其他任何结构规则 这是因为本文要将角  
E-CARGO  
，
: : =  
在
中 系统 ∑ 被描述为九元组 ∑  
〈C，O，A，M，R，E，G，s ，H〉． ，C ，O  
是
“ 、 ”，  
色和代理之间的关联做到 最简单 最抽象 并称该逻  
其中  
是类的集合  
0
( MRPL) ．  
，
以下证明 切割消除  
辑为极小角色扮演逻辑  
MRPL  
，A  
目标对象的集合 是代理的集合  
，M  
，R  
是消息的集合  
，MRPL ，  
是可判定的 且其时  
，E  
是角色的集合 是环境  
，G  
，s  
是群组的集合 是协同系  
0
定理在  
中是成立的  
( P-time) ．  
d( x)  
［16］  
间复杂度是多项式时间  
，H  
．
E-CARGO  
，
模型  
统的初始状态  
是用户的集合  
据
1(  
定义 切割度  
) ．  
A
令
表示类型公式 中出现  
．
软件开发被认为是基于角色的协同活动 ∑则被视为  
“ ” ．  
的连接词 的数量 且  
d( A ，A ，…A ) = d( A ) + d  
n
: ， H  
一个软件开发团队 在同一环境中 随着人类用户 的  
1
2
1
( A ) + … + d( A ) ．  
n
: d( ) + d( )  
Δ Γ  
则一个切割的度为  
， ， ，  
参与 加入一个团队∑ 访问团队的对象 通过角色发送  
2

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