基于着色Petri网的BPEL建模与验证

目的为了保证使用商业过程执行语言(BPEL)描述的Web服务组合的正确性。方法用着色Petri网(CP-nets)对BPEL流程进行建模、分析以及验证。结果定义了一套从BPEL到CP-nets的映射规则,该规则可以将BPEL流程转换成CP-nets,通过着色Petri网工具-CPN tools对该CP-nets进行自动分析以及验证,从而验证该BPEL流程的安全性、活性等性质。结论利用CP-nets这种形式化工具可以有效地发现BPEL流程中存在的设计错误。     

基于Petri网的语义Web服务组合模型

针对现有的语义Web服务组合的描述语言本身缺乏明确的操作语义,无法准确的描述其组合流程的问题,就此提出了一种基于Petri网的语义对Web服务组合流程进行形式化建模的方法,并通过实例验证了该方法的有效性和可行性.     

基于Petri网的语义Web服务过程模型匹配算法研究

为了在服务发现中提高效率及准确率,在服务匹配过程中引入了服务执行状态的变迁等因素即服务的过程模型。而Petri网能够把Web服务的过程模型进行形式化描述．在服务发现中引入Petri网,通过Petri网描述web服务的过程模型,再对Petri网进行语义标注,最后通过计算过程模型的相似度来实现基于Petri网的语义Web服务发现匹配．这种方法结合现有采用功能性参数匹配的语义web服务发现对提高服务发现率,尤其对改善服务发现准确率起到了一定的作用．     

Web服务组合的层次化建模

目的形式化地描述Web服务组合流程,为更好地使用工具和现有方法验证以及测试Web服务组合奠定基础。方法用有色Petri网对BPEL的每种活动建模,分析BPEL中、、和几种活动的共同作用,分析BPEL流程的错误处理机制和补偿机制;从网资源流动的角度完善现有的层次化有色Petri网定义,将BPEL流程的层次关系映射成层次化有色Petri网的层次关系。结果完善了层次化有色Petri网定义,提出了Web服务组合的层次化建模方法。结论层次化构建Web服务组合模型是一种可以用于大型BPEL流程的方法,所构建的模型有利于从抽象层面和细节上分析Web服务组合。     

一种Web服务组合模型合理性验证方法

为了更加有效地对Web服务组合进行分析验证,设计BPEL到PNML语言的文件转换规则,实现Web服务组合流程的Petri网建模。针对Web服务组合流程设计中可能存在死锁及不正确的流程,在不破坏原Petri网模型结构性质与系统行为的基础上,将其调整映射为自由选择网。在自由选择Petri网理论基础上,设计了一种Web服务组合Petri网模型的合理性验证规则,能在多项式时间内分析网模型的结构活性与有界性,从而避免采用传统的可达树等分析方法出现的状态空间爆炸问题。最后,使用两个具体的Web服务组合Petri网模型证明了本文方法的有效性。     

一种基于Petri网的服务组合流程分析方法

虽然业务流程执行语言(BPEL)有很多特征使它适合组合流程的描述,但它缺乏形式化语义,从而不能对组合流程进行严格的分析和验证。本文提出了一种基于Petri网的BPEL语言所对应的组合流程分析方法。应用Petri网来描述BPEL所定义的组合流程,描述组合流程的基本活动及它们之间关系,进而分析了组合流程结构上的合理性。通过实例网的构建,给出了流程可组合性的判定定理,并提出减少服务搜索空间的算法。最后,应用具体实例模拟组合流程的分析过程,展示了该方法的有效性。     

高温气冷堆核电站计算机化规程流程的建模和验证

为了满足高温气冷堆核电站计算机化规程流程验证的需要,针对高温气冷堆核电站"多个核蒸汽供应系统模块带一台汽轮机"的结构和运行特点,该文利用改进的着色Petri网建模方法,建立了常规规程执行流程模型和有中断的变体规程执行流程模型,并基于模型对计算机化规程执行进行了形式化验证。对一个典型的高温气冷堆核电站异常事件处理规程的案例进行分析,结果表明:基于改进着色Petri网的规程建模和验证方法有效,为高温气冷堆核电站计算机化运行规程系统的研制提供了重要的理论依据。     

基于Petri网的语义Web服务组合方法

Web服务的自动组合是一个具有挑战性的任务,因为独立开发的Web服务相互组合并不都是兼容的。为了解决Web服务之间的异质性和提高Web服务组合的质量,文中提出了一个基于语义Web服务组合的的新途径,它广泛应用Petri网和本体。文中构建一个语义Web服务组合框架,该框架中扩展其本体内知识领域和建立了交互式Web服务的Petri网模型,该模型并结合本体配有调解能力。最后用一个具体实例验证Web服务组合的办法是可行的。     

面向服务软件中异常处理的形式化建模方法

针对面向服务软件中异常处理难以建模的问题,基于层次着色Petri网提出了一种面向服务软件中异常处理的形式化建模方法。该方法从异常的抛出、捕获、处理、返回或传播等方面入手进行了异常处理成分建模,给出了各成分的层次化的形式语义模型,来清晰地表达异常处理的过程。结合实例从有效性和可靠性角度对建模方法进行了验证,结果表明,所提方法能够充分利用着色Petri网的层次和数据类型的建模能力,为面向服务软件的数据流和控制流、大规模面向服务软件的层次化模型建模,为异常处理性质的分析与验证提供支持。     

基于语义Web服务组合的旅游调度问题研究

运用了一种基于语义Web服务组合的方法来解决web服务组合问题.首先,用户的需求被建模为一组事实和目标的子句,并基于Horn子句的形式化模型进行阐述.然后,用Petri网来建模一个Horn子句集,并且检测满足用户需求的组合服务的存在性.最后,通过一个旅游计划安排案例来验证本文提出方法的合理性.     

基于SPIN的BPEL4WS建模与验证研究

Web服务组合研究领域的一个重要问题是如何形式化描述Web服务组合,验证服务组合的正确性,Web服务组合的形式化模型可以用来检查和验证Web服务组合以保证组合的正确性.文章使用模型检查工具SPIN对目前普遍使用的Web服务组合规范BPEL4WS (Business Process Execution Language for Web Services,Web服务业务流程执行语言)模型进行了验证,给出了BPEL4WS语法到Promela形式化模型的转换方法,最后通过一个实例对BPEL4WS表示的服务组合模型的安全性、活性和有界性等特性进行了验证分析,从而给出了基于SPIN的BPEL4WS表示的Web服务组合模型验证的方法.     

基于Petri网的Web服务组合分析方法

为提高Web服务组合的运行效率,提出了基于有色Petri网的Web服务组合网系统概念,用于Web服务组合的建模和性能分析.以电子资源跨库查询过程为实例,构建实例的理想模型和缓存限制模型.模型支持Web服务组合协调节点间的网络延迟、数据依赖、控制依赖等因素.基于CPN Tools仿真平台,验证了模型的正确性,并在仿真实验中监测了查询延迟、查询成功率、缓存占用率等指标.结果表明,实施缓存限制策略前后,分布式模型比集中式模型均有更好的性能.     

基于DAML-S和扩展Petri网的Web业务流程建模方法

为实现Web上业务流程动态装载和调用以及跨企业业务流程的动态集成目标,提出了一种Web上的业务流程建模方法.该方法扩展了具有良好过程建模性能的Petri网,并将其与Web服务描述的本体语言DAML-S相结合.首先将Petri网扩展为业务流程建模,用DAML-S来描述流程模型,然后利用结合了DAML-S的UDDI注册中心来查找最佳服务,并在执行阶段动态调用合作伙伴提供的Web服务,从而实现了在企业间相对通用的一些业务流程的动态集成.通过一个实例对整个过程进行了验证讨论.     

广义随机Petri网下的组合Web服务建模与评价

为了保证用语义Web服务标记语言(OWL-S)描述的组合Web服务的可靠性,确保组合服务具有较高的系统性能,提出了一种用广义随机Petri网(GSPN)对OWL-S过程模型进行建模、分析、验证以及评估的方法.首先给出从OWL-S过程模型到GSPN的映射规则和转换方法,然后针对得到的GSPN模型,采用S-不变量、T-不变量,通过可达性等分析方法验证OWL-S过程模型的正确性,最后构造与GSPN同构的马尔可夫链,并根据其稳定状态概率进行系统性能评价.经数学工具验证结果表明,所建模型是正确、可靠的,并发现了组合服务中的瓶颈.所提方法可支持组合Web服务的重建、优化和决策.     

一种基于Petri的服务组合测试模型和分析方法

测试用例选择是服务组合测试的重要内容,将直接影响服务测试的效率和正确性。采用Petri网分别对基本服务、组件和测试用例等组成部分建立形式化模型,进行形成整个服务组合的测试模型。基于模型的状态空间分析测试用例的选择和实施。借助Petri网的操作语义及相关理论,分析了该方法的有效性及正确性。具体实例结果表明:该方法能有效地简化服务组合的测试过程,有助于提高测试的质量和效率。     

基于Petri网的经济预警服务组合模型研究

针对当前经济预警领域单一模型预测效果不理想,以及模型组合、管理和重用困难等问题,提出了采用面向服务的体系结构构建宏观经济预警平台,将单一预警模型发布为Web服务,并利用Petri网组合预警服务模型的方法,讨论了系统构建方法和服务组合的建模过程,验证了基于Petri网的组合服务模型能够保证组合服务的可达性、安全性、正确性和可终止性。     

基于流演算的语义Web服务组合研究

针对现有语义Web服务组合方法未考虑到互联网环境的动态性及Web服务的随机性问题,提出采用流演算理论对语义Web服务组合进行研究.首先将Web服务的输入、输出、前提和效应映射为基于流演算的动作形式化描述; 然后定义将OWL-S中的原子过程和复合过程向流演算转换的规则; 再根据提供的Web服务组合目标,利用形式化地推理来得出Web服务的组合序列,从而能动态地形成正确有效的Web服务组合方案.最后,通过一个会议安排实例验证上述理论,结果表明该方法是可行的.     

基于赋时层次着色Petri网的流控制传输协议连接建模与分析

流控制传输协议（Stream Control Transmission Protocol, SCTP）是一种可靠的传输协议,2007年Internet工程任务组修订了52处缺陷并发布了SCTP新规范RFC4960,但仍缺乏形式化的描述和验证。赋时层次着色Petri网适用于从动态角度对复杂系统进行建模,并能够用形式化的方法进行验证分析。因此,采用基于事件和基于状态的建模方法,提出了SCTP连接的赋时层次着色Petri网模型,该模型考虑了网络时延和丢失以及重传机制。通过CPN Tools分析,验证了SCTP连接过程的预期性质,并在RFC4960中描述的SCTP连接过程中发现了两类死锁问题。     

基于Petri网的保险工作流系统建模及验证

提出基于Petri网的工作流系统业务模型.该模型将Petri网的理论和性质应用于业务工作流系统当中,从系统的运行过程和形式化的图形描述方式两方面实现对工作流系统的快速建模和分析.通过工作流Petri网的语义性质,对所建立的中国人民保险公司的索赔业务工作流系统模型的正确性进行验证和分析,表明此模型有较好的应用效果.     

基于时间扩展的Web服务模型检测

由于传统的形式化方法不能保证带时间约束的组合Web服务安全可靠地运行,为了有效地分析并确保带时间约束的组合Web服务的正确性,利用时间自动机验证工具UPPAAL将带时间约束的组合Web服务的每个原子服务建立自动机模型,给出ASEHA语义描述,并用模拟器模拟带时间约束的Web服务的运行过程,对带有时间约束的Web服务的属性进行分析。最后,以旅行预订票组合系统为例,验证其死锁、活性和安全性。实例证明此方法有效。