支持MDD的体系结构模型的形式化语义

 为解决模型驱动开发中模型映射关系的定义和模型转换的正确性验证等方面存在的问题,利用范畴理论形式化描述软件体系结构模型及其间的关系,使之具有严格的语义。态射合成被用来追踪构件模型之间的关联和映射关系,不同抽象层次的体系结构模型之间的一致性由函子来维持。范畴理论支持图形化建模,可以使模型中的构件关系以及结构特征可视化,有利于对模型转换的理解和追踪。应用研究表明,该方法不仅可为验证模型之间映射规则的正确性提供依据,还能为模型转换的具体实现提供理论指导。     

支持二分图语义匹配的组合服务选择方法

为了解决从大量具有相同功能属性但非功能属性不同的候选服务中选择合适的服务并进行组合时基本服务间互操作性差和可组合性低的问题,在利用语义描述服务的基础上提出了一种基于扩展二分图的组合服务语义匹配度的计算方法,用于对组合服务的整体进行语义分析及可组合性的度量.通过将组合服务的语义匹配度和组合服务的非功能属性相结合进行服务选择,来确保选取出的基本服务能够无缝连接并进行有效组合,使得到的组合服务在满足用户需求的同时能够正确执行.将组合服务选择问题转化为多约束多目标的优化问题,并引入遗传算法予以实现.实验结果表明,支持语义匹配的组合服务选择方法是可行且有效的.     

SOA三层架构在嵌入式文件系统上的实现

提出了基于SOA三层架构的嵌入式文件系统的实现方法。根据"需求—语义—服务"三层架构的设计思想,完成了文件系统整体设计思路和实现方案。需求层利用UML建模方法、Ontology建模工具Protégé及其推理插件pellet构建了文件业务系统的领域本体模型,从领域模型中提取出了文件系统常用的系统用例,基于此完成用例的实现流程图。语义层建立了"需求—语义描述—服务"的语义特征树,并采用OWL/RDF语言对语义特征树进行了形式语义描述。根据业务用例、用例场景、业务步骤的分析过程找出对应的原子业务即业务语义概念范畴内最小的业务单元;根据原子业务映射到相应的系统需求进行系统建模,并得到对应的原子构件集合;通过形式语义将场景步骤序列描述为由一系列原子构件的组合,完成"需求—语义—服务"三层SOA结构的嵌入式文件系统设计。     

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.     

面向应用领域的Web服务发现与匹配

面向应用领域的Web服务发现的目标是帮助用户找到能够为其构建应用系统提供功能支持的Web服务,从而降低应用系统开发成本、提高开发效率.提出了一种基于功能语义的Web服务发现方法,以支持面向应用领域的Web服务发现需要.通过定义Web服务功能语义描述模型,为服务提供者和用户提供了统一的Web服务描述方法;同时在建立领域功能本体的基础上,依靠语义标注机制,消除服务描述间的语义异构;在此基础上,进一步提出基于功能语义的Web服务发现与匹配策略.实验表明该方法是可行和有效的.     

面向自适应的组合服务动态调整方法

为了实现组合服务对异常情况的自适应,提出了一种组合服务动态调整机制.该机制将调整逻辑和BPEL执行逻辑相分离,从而能够在不扩展BPEL语言的语法和语义基础上支持组合服务的动态调整,保证了方法的适用性.建立了服务异常模型来描述服务运行过程中所面临的异常情况的类别、产生原因以及外在表现,并且在该模型的基础上给出了异常监控策...     

基于散列的语义服务匹配算法

为提升服务匹配算法的性能,提出在散列过程中进行语义匹配。设计了基于框架的本体描述模型和支持多属性的服务描述模型。针对不同粒度模型子块的"约束结构"或"定义结构"设计散列函数,在按子块粒度递增的多重散列过程中完成服务匹配;设计了子块间的包容关系语义,并基于该语义进行散列冲突消解。理论分析表明该方法的匹配耗时指标为一区间常数。实验证明,该匹配策略相对于当前主流服务发现方法,提升查全率和查准率的同时,降低了匹配耗时;能快速建立支持高效服务组合的服务依赖关系图。     

一种带QoS约束的语义Web服务选择方法

为了对语义匹配产生的Web服务集进行二次选择,提出了一种带QoS约束的语义Web服务选择方法.该方法首先扩展了OWL-S模型中的QoS描述信息,提出了具有服务语义与服务质量描述能力的可扩展的OWL-SQ服务描述模型,以此作为服务质量支持与约束,然后基于决策理论和归一化算法,给出了针对OWL-SQ模型中各种非数值型和数值型质量属性的无量纲化处理方法,提出了QoS匹配矩阵构建算法及服务选择方法,以综合评价与选择最优侯选服务,通过实例测试其性能,结果表明基于OWL-SQ服务描述模型的服务选择方法,提高了服务选择的效率与查准率.     

内容寻址网络的P2P语义Web服务组合系统架构

为了提高语义Web服务组合系统的扩展性、可靠性和稳定性,提出了一种基于P2P的语义Web服务(P2PSWS)组合系统架构.该架构结合了集中式和分布式结构的优点,将统一描述、发现和集成协议的功能分散于本地Web节点、组Web节点和公共Web节点;设计了一种基于内容寻址网络的P2P网络语义Web服务的定位机制,以保证每个共享服务按领域划分,按被所有节点所共享的公共Web节点来注册.原型系统运行表明,该架构有助于克服传统公共Web服务结构上的单一节点失败问题,扩展了P2P系统的能力,有效地实现了基于本体的语义Web服务的组合.     

一种面向组合服务的语义Web服务发现方法

在分析单一服务的发现方法和多个服务的动态组合方法基础上,提出一种面向组合服务的语义Web服务发现方法,能对语义Web服务进行形式化描述,实现了面向组合服务的语义Web服务注册结构及相应的数据维护算法;并设计一种面向组合服务的Web服务发现算法,该算法可以实现对单个服务的语义检索及对已有组合服务进行快速搜索,从而查找出满足要求的组合服务或组合服务片断,实现对已有组合服务的重用和快速检索.     

一种基于描述逻辑的Web服务动态组合算法

针对Web服务组合, 给出了输出分解匹配度、 服务关联图等概念, 并提出一种基于描述逻辑的Web服务动态组合算法. 该算法综合考虑了服务的语义、 服务组合的质量和效率等因素, 可以自动地根据用户的服务请求实现服务的动态组合.     

基于Agent协商的语义Web服务知识模型

在面向服务的应用中引入语义协商的思想,使服务Agent能够在Web服务部署、发布、发现和组合过程中共享服务知识.并且具有足够的自治和理解能力.通过描述抽象和具体的语义Web服务以及分析服务Agent之间的交互过程,提出了适合协商的服务Agent和服务知识模型,并给出了服务Agent之间信念知识修正和更新的方法,形式化描述了协商过程中服务Agent的角色和行为以及针对服务属性的语义协商协议.实验结果表明,在服务发现过程中使用这种服务知识模型及语义协商交互协议,能够显著改善服务Agent的理解能力.随着部署的具体服务数和协商的服务属性数增加,返回服务发现结果的时间有所延长,但其精确度有了明显的提高.     

基于Petri网的构件组装模型

针对形式化语义对构件组装和演化描述能力不足的问题,提出了基于Petri网的构件组装模型.以Petri网系统表示构件的静态组装结构,用网中标识在库所中的流动来模拟构件的动态运行过程;构造了6种具有普遍适应性的构件组装运算,给出了构件Petri网的动态运行规则,并通过案例演示了构件Petri网的演化和组装运算过程.为了支持对构件演化过程中波及效应的量化分析,从可达标识图中抽象出构件影响因子用来描述相关构件耦合度的大小,并用以度量构件系统演化时的影响度.该模型可应用于基于构件的软件系统的体系结构描述及构造过程的演化分析.     

基于Web服务组模型组合方法的研究

本文针对带有分支和汇合结构的并发关系的服务组合问题,提出了一种基于语义匹配的web服务组（WSC）模型,该模型能够描述多个前驱服务或多个后继服务同时需要被组合的并发组合关系以及顺序组合关系。在此基础上,扩展基于服务链组合方法,提出一种基于服务组链的服务组合方法,最后通过实验和分析证明本文方法的有效性。     

基于WSDG的Web服务组合可靠性预测

为了更好地对基于SOA的Web服务组合进行可靠性预测,提出了基于服务依赖图的可靠性模型.首先介绍了Web服务组合的描述语言WS-BPEL,以及用来描述服务业务流程的原子活动和结构化活动;其次在传统的控制流图的基础上提出了Web服务依赖图的概念,Web服务依赖图用来描述Web服务组合的执行行为和结构信息,包括服务名、服务类型和服务的可靠性,以及服务之间的转移概率、转移可靠性等信息;然后分析BPEL的原子活动和结构化活动的控制依赖关系,并在此基础上构造相应的Web服务依赖图.最后基于服务依赖图的遍历,应用可靠性预测算法计算Web服务组合的可靠性.实例分析结果表明,基于依赖图的可靠性预测方法具有简便性和易处理性.     

面向语义的制造服务构建技术

为了支持网络化协同制造过程中制造服务的匹配、选择和组合,同时提高服务的查全率和查准率,提出了基于语义的制造服务形成方法.首先,从制造服务的基本信息、服务类别、功能、资源构成、关联制造任务、访问、状态及服务质量等方面对制造服务进行了形式化定义和案例说明.其次,利用XML文档对标准OWL-S(Web服务本体语言)进行了扩展以传达服务的动态信息.然后,采用扩展后的OWL-S对制造服务模型进行了描述实现.最后,给出了协同制造平台原型与运行流程,通过某纺织机械制造企业的生产实例进行了原型系统的验证和应用.     

基于I/O自动机的网格服务组合的形式化

为了描述网格服务挖掘（GSM）中的网格服务组合,提出了一种基于I/O的网格服务自动机模型GSAM（Grid Service Automata Model）.该模型定义了两种类型的网格服务自动机GSA（Grid Service Automata）--描述服务功能的网格服务功能自动机GSFA（Grid Service Functional Automata）和描述服务间交互通道的网格服务通道自动机GSCA（Grid Service Channel Automata）.同时给出网格服务兼容签名、组合签名、隐藏操作的定义,以及几个相关的定理来精确刻画网格服务的组合过程和方法.文中还举例说明了如何利用GSAM对GSM中的网格服务共享存储器系统进行建模.结果表明,所提出的模型能够精确描述网格服务的组合及其形式化的推导.     

语义相似计算驱动领域自动问答

研究实体相似性的认知心理特征和受限领域自动问答(QA)系统的形式特点.基于结构对齐和几何相似模型,把词语概念描述分解为属性部分和语义角色部分,各部分结构分别对齐后,计算对齐义原的关系距离,加权组合计算词语的相似度.该方法也适用于解析成语义向量表示的疑问句的相似度计算.融合通用本体、领域本体和领域知识文本,构造了支持语义计算求解某一银行QA问题的知识库.实验表明,该方法可以提高领域QA系统的用户满意度.     

基于语义Web的地理信息服务自动发现与组合研究

本文研究了基于语义Web的地理信息服务自动发现与组合的关键技术:OWL-S的语义地理信息服务描述、扩展UDDI支持OWL-S地理信息服务描述、几何距离的相似度计算地理信息服务匹配算法和基于多Agent的语义地理信息服务组合。