基于工作流技术的集成化生产计划与调度模型

分析了传统的生产计划与调度模式的弊端，提出了基于工作流技术的并行协调的过程管理解决方案，并给出了基于工作流技术的生产计划与调度的集成系统框架．在此基础上，从系统结构、模型定义、工作流管理系统及计划调度解决方法等方面分析了系统内各功能模块的功能及实现机制，提出了采用时间分段的思想来实现计划与调度的协调．然后重点介绍了工作流系统的决策机制，给出了基于时间和事件双模式驱动的工作流引擎的决策过程，最后对今后的研究发展方向作了进一步的展望。     

基于随机petri网的网格工作流调度模型研究

针对网格工作流中任务调度的建模难题,使用随机Petri网(SPN)这种高级网系统,为系统建模提供强有力的支持。首先对SPN的基本概念和建模特性进行了介绍,在参考网格环境下目前工作流调度模型的基础上,提出了分层的网格工作流应用程序(任务)调度模型。并针对已有的几种网格工作流调度策略设计出基于SPN的模型,在此基础上提出了一种改进的总体最小期望等待时间调度策略。最后在网格工作流环境下对几种策略进行了仿真试验,证明了这种调度策略具有较好的性能。     

一种基于工作流技术的调度方法

针对传统调度模型在描述复杂生产过程时所面临的模型规模庞大,模型可读性差等问题,提出了一种基于工作流技术的调度模型(WTSM),它通过基于活动的建模并在活动定义中内嵌事件—条件—行为(ECA)规则来达到缩小模型规模,增强模型动态描述能力的目的。同时WTSM定义了独立的资源模型,使之能够更好的支持资源定义以解决资源调度问题。然后采用工作流技术建立相应的调度系统(WTSS),法跟引擎与调度器集成并通过运行模型实例来获得调度方案。实例表明该方法具有模型规模小和调度速度快等优点。     

QoS约束的云工作流调度算法

将云计算和工作流两者结合起来,并根据用户关心的QoS中执行时间和执行费用问题,针对工作流调度策略在云环境下调度实例密集型工作流时效率不高的问题优化资源调度策略,给出云工作流调度模型,提出一种基于QoS约束的云工作流调度算法MSCWQ(modifiedschedulingalgorithmforcloudworkflowbasedonQoS).该算法利用DAG(directedacyclicgraph)进行建模,优化资源策略,保证在最晚结束时间内使整个工作流实例的执行费用尽可能小.实验结果表明,在调度实例密集型云工作流时,该算法能有效提升科学工作流的执行效率,并能减少资源的使用费用.     

工作流管理系统中的模型分析与实例转化

在定义工作泫模型、过程对象、过程实例、对象实例等工作流管理系统基本组成部分的基础上,建立了基于二元组的工作流主模型和基于复合三元组的工作流模型向过程实例的转化模型,并给出了相关的逻辑分解过程和转化路线。在此基础上,提出了工作流实施过程中的2种协调方式,并重点对基于模型的工作流协调原理和协调方法进行了深入分析。根据实用的需要,给出了基于模型分解和实例转化的工作流运作实例。     

授权机制在工作流管理系统中的应用

访问控制是提高工作流系系统安全的重要机制。基于角色的访问控制(RBAC)被绝大多数工作流系统所采用,已成为工作流领域研究的热点。基于传统的RBAC模型,从工作流访问控制模型与流程模型分离的角度出发,提出了一种将基于角色的静态授权和任务的动态控制相结合的T-RBAC访问控制机制应用于工作流管理中,有效增强了访问控制的灵活性和系统的安全性。该访问控制模型已在企业项目解决方案中得以实施。     

基于BizTalk HWS的动态工作流活动模型与实现技术的研究

针对传统工作流管理系统的不足,在开发BizTalk HWS(工作流服务)工作流应用平台的基础上,对HWS动态工作流活动模型与实现技术进行了系统深入的研究.在系统构架上采用了基于Web面向服务(SOA)的解决方案,在层次结构上使用的是N层架构,提出了能够有效适应企业大规模业务流程的活动模型,探索了基于任务驱动的工作流构造方法,研究了活动流程任务的处理机制,给出了流程任务和流程任务模板的定义;在工作流调度上,研究了基于流程调度引擎和Action任务管理器的流程动态调度机制,包括流程的调度机制、任务管理器的设计与实现;最后给出了应用实例.     

基于事例处理的工程项目工作流管理

由于建设工程的复杂性,传统工作流管理技术无法满足建设工程的需要.因此在事例处理系统的基础上,提出了基于事例处理的工程项目工作流管理的思想、对象模型和过程模型.并通过一个工作流程界面对基于事例处理的工程项目工作流管理进行实例说明.     

基于Petri网的工作流系统不确定性时间信息的计算

基于工作流系统对时间管理功能有严格的需求, 针对任务执行时间的不确定性, 提出了基于库所时间Petri网的工作流系统建模方法—PT_net. 该方法可以有效计算工作流系统的时间信息, 从而为工作流系统的时间管理和分析提供技术支撑.     

工作流技术在软件测试中的应用

为了实现对软件测试过程的有效管理,提高测试质量和测试效率,研究了工作流技术在软件测试系统中的应用.在工作流管理系统和基于组件开发的基础上,设计了引入工作流技术的软件测试系统体系结构,给出了相应的过程管理方法以及根据活动建立软件组件的方法,并详细讨论了这种面向过程应用的开发和实施方法.     

Concurrent processes scheduling with scarce resources in small and medium enterprises

Scarce resources , precedence and non-determined time-lag are three constraints commonly found in small and medium manufacturing enterprises (SMEs), which are deemed to block the ap-plication of workflow management system ( WfMS ) .To tackle this problem , a workflow scheduling approach is proposed based on timing workflow net (TWF-net) and genetic algorithm (GA).The workflow is modelled in a form of TWF-net in favour of process simulation and resource conflict checking .After simplifying and reconstructing the set of workflow instance , the conflict resolution problem is transformed into a resource-constrained project scheduling problem ( RCPSP ) , which could be efficiently solved by a heuristic method , such as GA.Finally, problems of various sizes are utilized to test the performance of the proposed algorithm and to compare it with first-come-first-served ( FCFS) strategy.The evaluation demonstrates that the proposed method is an overwhelming and effective approach for scheduling the concurrent processes with precedence and resource con -straints .     

资源受限项目调度模型的施工进度管理

综合资源受限项目调度问题的研究和实际建设工程项目施工进度管理的需求,提出广义优先关系下的差分进化人工蜂群算法的资源受限项目调度模型.其中差分进化算法用于处理交叉变异问题,人工蜂群算法用于处理寻优过程的各阶段推进,并以广义优先关系串行调度产生方案获得的总工期作为适应度值确定优先级编码.根据实际工程项目的应用进一步提出由逆向反推计算关键路径、关键任务的资源及历时优化、非关键任务的资源均衡等组成的资源约束进度管理方法.在eclipse环境下用Java语言进行编程,快捷准确地获得进度和资源相关的资源约束进度计划、约束资源分布情况,以及资源与工期的优化方案.     

基于活动预调度的工作流管理研究

在工作流管理中,通过将顺序执行的活动重叠执行来缩短过程执行周期、提高系统的执行效率,是长久以来大家关注的问题。传统支持过程管理的系统在这方面没有提供足够的支持手段。本文通过对实际应用情况的分析抽象,提出了用活动预调度的方法来解决以上问题,并针对项目管理型系统提出了解决方案:基于信息约束驱动执行的工作流管理机制。分析证明,预调度在实际工作流管理中是有意义且可行的。     

基于更改域的工作流过程演变算法

针对工作流过程演变时过程实例的跃迁策略不易确定的问题,提出了一种表达灵活的工作流过程模型,并将过程模型的更改转化成若干更改域,更改域包含三类元更改操作.为了确定过程实例能否平滑地迁移至新的过程模型,又提出了通过更改域边缘查找更改点的方法.比较更改点位置与当前过程实例状态,确定过程演变策略,并给出过程演变算法,从而实现了过程实例迁移.实际应用表明,所提算法可自动导出工作流过程演变策略,并实现过程实例的批量跃迁.     

Concurrent and Storage-Aware Data Streaming for Data Processing Workflows in Grid Environments

Data streaming applications, usually composed of sequential/parallel data processing tasks organized as a workflow, bring new challenges to workflow scheduling and resource allocation in grid environments. Due to the high volumes of data and relatively limited storage capability, resource allocation and data streaming have to be storage aware. Also to improve system performance, the data streaming and processing have to be concurrent. This study used a genetic algorithm (GA) for workflow scheduling, using on-line measurements and predictions with gray model (GM). On-demand data streaming is used to avoid data overflow through repertory strategies. Tests show that tasks with on-demand data streaming must be balanced to improve overall performance, to avoid system bottlenecks and backlogs of intermediate data, and to increase data throughput for the data processing workflows as a whole.     

基于工作流管理的MAS协调模型的研究

通过对MAS中agent之间的关系进行动态调整，使各agent充分利用各自资源，提高系统的整体性能，根据工作流管理联盟对过程的定义，将工作流模型中与活动有关的属性和对象集成在一起，组成一个完整的对象即元过程．将元过程模型用于协调主体间的目标、资源冲突问题，可得到WfMS-MAS模型．最后，RoboCup仿真比赛验证了该模型的有效性．     

多vCPU环境中基于容器的科学工作流调度策略

现有科学工作流调度研究较少考虑计算资源的多道程序设计,难以同时实现有效的容器共享并优化任务并行度与资源利用率。为了解决以上难点,文章提出了一种分布式多vCPU环境中基于容器技术的分段式工作流调度策略。该策略通过分段调度方法,降低启发式算法的解空间大小,使用带遗传算子的自适应离散粒子群优化算法(ADPSOGA),在设备使用成本的约束下优化各个工作流的完成时间,并制定一种容器与设备间的动态伸缩方案,实现容器的复用并解决单个设备中任务并行时的资源争用问题。结果表明：ADPSOGA的性能优于其他同类启发式算法,并且分段调度方法与容器伸缩方案在工作流调度方面表现出良好的性能,能很好地适应因任务并行度增加所带来的影响。     

排队时间感知的动态网格工作流调度

网格资源站点的可靠性将影响站点上任务执行性能,从而影响其他任务的排队等待时间.利用可修排队系统对网格资源站点进行可靠性建模,通过模型求解获得稳态下各资源站点的排队等待时间,提出了排队时间感知的动态网格工作流调度算法并设计了动态网格工作流调度的原型系统.基于GridSim进行了不同网格系统环境设置场景下的仿真实验.实验结果表明,本算法在不同负载和不同失效率的情况下其完成时间明显优于HEFT和CPOP算法,且在平均等待时间方面也比这2种算法高出了50%左右.