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.     

基于组合的Web服务复杂网络的构建与分析

提出一种以Web服务为节点,服务间的调用关系为边来构建复杂网络模型的方法.通过模型来研究Web服务组合结构中的服务关系,找到大量Web服务中关键的Web服务,增加组合服务的健壮性及可靠性.实验结果证明了该方法的正确性以及有效性.该方法的提出把对Web服务的研究从传统的SOA模型中引领到复杂网络模型中,对Web服务组合的进一步研究具有指导意义.     

基于着色Petri网的语义Web服务组合形式化验证

为了对语义Web服务组合进行形式化验证,提出一种语义Web服务组合模型到着色Petri网组合模型的转换方法,定义了语义Web服务着色Petri网(SWS-net)。转换后的模型不仅能清晰表示服务组合中各子过程之间的逻辑关系,而且能用着色Petri网的形式化方法进行服务组合正确性验证。给出了组合服务的语义一致性验证算法,最后以一个协同设计过程为例对组合服务流程进行仿真验证并在工作流引擎中部署执行。仿真及执行结果表明,服务组合后的流程无死锁并且能够顺利执行。     

一种基于NuSMV模型检测的服务组合编制方法

给出了基于模型检测服务组合方法,该方法形式化定义Web服务以及服务组合模型,使用计算树逻辑描述服务组合模型交互的控制流程,使用符号模型检测工具NuSMV自动检测服务组合模型的总体目标与服务交互的正确性。并通过一个具体案例验证了该服务组合编制方法的正确性和可行性,成功生成一个服务编制器。该方法可以有效缓解服务组合过程中状态爆炸问题,从而降低企业的开发成本及风险。     

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。     

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.     

基于多元Pi-演算的Web服务组合描述与验证

验证问题是Web服务发展中亟待解决的关键问题之一,类型系统的加入以及Web服务动态的体系结构给问题的解决增添了很多难度。针对上述问题,在多元Pi-演算的基础上给出Web服务的描述模型和子类型关系定义,并对Web服务的相客性进行细化,给出Web服务可替换性定义;基于这些模型和定义,给出Web服务构造时类型正确性的判定规则和运行时可替换性的判定方法;最后用1个例子说明上述规则和方法的可行性结果表明上述模型、定义和方法为解决动态的、类型化的Web服务验证问题提供了理论依据和基础。     

给定环境下服务接口交互的强弱相容性及可达性检测

组合服务的接口交互行为的分析和检测是服务计算领域的一个重要课题。本文以接口自动机为组合服务接口模型,引入组合环境的因素,提出了在给定的组合环境下服务接口交互强弱相容性的概念,并给出了相容性判定的判据表达式。通过遍历组合服务接口模型进行可达性分析,并通过检测判据表达式是否满足来判定服务接口交互的相容性,同时实现了服务与环境交互相容性的判定。     

基于XYZ/ADL的Web服务组合精化检验

Web服务组合的正确性验证在Web服务组合过程中至关重要.从软件体系结构角度考虑Web服务组合,可以从整体上把握系统布局.采用体系结构描述语言XYZ/ADL描述Web服务组合,并将XYZ/ADL中的XYZ/RE程序映射至时间自动机,使用精化检验方法验证Web服务组合的正确性.     

组合Web服务中的数据一致性保持策略

在讨论Web服务基本框架、组合web服务模型概念及Web服务之间关系的基础上，结合分布式计算技术的相关理论，对组合Web服务中的数据一致性保持由强到弱进行了分类．为组合Web服务中最常见的顺序一致性保持提出解决策略，通过实例说明该策略的正确性．     

开放环境下Web服务组合研究述评

开放环境下用户的服务请求往往与现有web服务存在差异，要满足用户的服务请求，需要对现有Web服务重新进行组合。从Web服务组合的构件块、服务组合类型与服务组合的生命周期、服务组合模型、服务组合机制四个方面，对当前的Web服务组合技术进行介绍与分析。     

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。     

基于并发协商的Web服务发现模型

在服务组合中,快速地从众多功能相同的Web服务中发现最优服务是一个实际而又亟待解决的问题. 针对这个问题,提出了一种基于并发协商的Web服务发现模型. 该模型在传统的Web服务发现方法上加入并发协商,先从功能相同的Web服务中发现满足QoS需求的服务,接着使用效用函数选择最优的服务. 最后通过实验得出协商后的效用值明显好于无协商的效用值,且有无协商的算法执行时间相似,验证了模型的正确性和有效性.      

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.     

基于空间分析服务的模型组装平台的设计与实践

GIS应用日趋广泛,但目前单独一个GIS系统难以满足多种应用模型的需要,利用Web服务将空间分析功能共享与组合是一种可行的快速解决办法.本文借鉴面向服务架构概念和Web服务技术,将空间分析功能封装为空间分析服务,对GIS空间分析服务间的几种基本逻辑关系进行了抽象与总结,提出了利用Web服务组合构建空间分析模型的思想,并以GIS中水文分析模型为例对模型构建过程中的空间分析服务封装、组合以及模型构建几个阶段进行了研究和实践,实现了在Web环境下水文分析模型的平台构建.     

一种Web服务组合的数学模型

为了更好地分析和验证Web服务组合,提出了一种描述服务间消息交互的Web服务组合数学模型.首先定义了个体服务形式化模型,并分析了相关性质,然后定义了消息交互的各种逻辑以及服务组合模式,并对消息交互逻辑进行了分析和实现,在此基础上,给出了服务组合模型的定义,并通过个体服务控制器、消息逻辑控制和全局控制算法实现了Web服务组合过程.该模型简洁灵活,具有可扩展性.实例分析表明,该模型能够对服务组合中的消息交互进行模拟.     

持续自适应的Web服务组合方法

针对基于过程组合方法对Web环境缺乏持续适应性的问题, 将强化学习机制应用于该类服务组合, 提出一种持续自适应的服务组合算法. 该算法将对现有Web服务性能数据的利用与对新服务组合持续的探索相结合, 根据服务的实际QoS性能, 逐渐逼近与过程模型相对应的优化服务组合策略. 结果表明, 该学习算法对Web环境的适应具有可连续性, 可在每次运行时不仅能感知Web服务及其性能的变化, 而且还能利用以往算法执行所获得的Web服务性能数据, 调整服务组合策略. 通过对熵取值范围的讨论, 阐明了对以往策略的利用与持续探索之间的关系; 通过在静态和动态两种环境下的实验, 验证了算法对环境的适应能力.     

基于消息关联关系的Web服务组合模型

分析了Web服务之间存在的语义关联关系,给出了Web服务之间关联关系映射为消息传递关系的相关定义及消息处理规则,提出了基于消息关联关系的语义Web服务组合模型,阐述了组合服务生成时消息处理过程.该模型为用户提供了一种简单、通用的服务组合机制,降低了语义Web服务组合的复杂性.     

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。     

时间约束条件下Web服务组合的形式化分析与验证

随着Web技术和商业应用的快速发展,Web服务组合技术已成构建电子商务应用的主要方法之一。当前,为适应快速变化的商业环境,对商业应用提出了实时性的要求,即限定服务的行为必须满足给定的时间约束条件。文中提出了一种形式化方法,用于分析与验证Web服务组合的时间约束行为。首先,扩展了Web服务接口描述语言,增加对时间约束的描述,然后定义一种时间行为自动机,用于刻画Web服务组合的时间行为,最终利用模型验证技术来自动验证这些行为是否满足给定的时间属性。通过对股票分析应用场景以及使用UPPAAL模型验证工具,表明该方法的可行性和有效性。