基於雲計算的長流程實例密集型工作流技術研究

《基於雲計算的長流程實例密集型工作流技術研究》是依託北京理工大學,由王明鐘擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

  • 中文名:基於雲計算的長流程實例密集型工作流技術研究
  • 依託單位:北京理工大學
  • 項目負責人:王明鐘
  • 項目類別:青年科學基金項目
項目摘要,結題摘要,

項目摘要

經濟全球化的背景下,企業需要使用基於雲的工作流管理系統通過Internet對其複雜度與業務強度不斷增強的工作流程進行管理,以充分利用雲平台廉價、可靠和可擴展的底層基礎設施支持。針對企業的實際需求,本項目深入探討了長流程實例密集型工作流這一新型業務模式在雲環境下的構建與部署,為長流程實例密集型工作流的定義、創建、調度、運行、監控等各個生命周期階段提供系統化的支持。本項目首先設計出基於雲計算的長流程實例密集型工作流組織模型,並研究相關的並發管理策略。在此基礎上,根據實例密集型工作流中流程實例的結構相似性設計出即滿足個體實例回響時間要求,又保證系統全局吞吐量最大化的規劃調度算法。同時,根據工作流中的的任務依賴關係設計出高效的海量數據管理方案。最後,針對工作流具體執行過程中可能出現的異常,系統提供基於互動協定的自動化異常處理策略以提高工作流系統的可靠性。

結題摘要

經濟全球化的背景下,企業需要使用基於雲的工作流管理系統通過Internet對其複雜度與業務強度不斷增強的工作流程進行管理,以充分利用雲平台廉價、可靠和可擴展的底層基礎設施支持。針對企業的實際需求,本項目深入探討了長流程實例密集型工作流這一新型業務模式在雲環境下的構建與部署,為長流程實例密集型工作流的定義、創建、調度、運行、監控等各個生命周期階段提供系統化的支持。本研究 (1) 根據流程任務在流程中的具體位置對流程規劃成功率的影響,提出基於流程任務依賴關係的風險模型。該模型幫助調度器針對越晚發生的任務選擇更高可靠度的執行服務,以確保任務失敗的影響最小化。(2) 重新審視了在流程調度工作中流程結構不變的假設,發現在實際套用中,互相信任的雙方往往會打破制約關係以獲得更高的效率。以此為基礎,提出了基於信任的工作流重構的概念以及算法,發現了流程重構的可傳導機制,從而可以分析單點重構對全局的影響,以及多點重構的互影響,幫助調度器能夠最大化的並發執行流程任務,高效獲得最終結果。(3) 將基於依賴關係的風險模型進行擴展,引入流程中間數據存儲檢查點的概念,並設計和實現了相應的檢查點選擇算法,從而在檢查點設立開銷與潛在的重複計算間達到平衡。(4) 最佳化根據流程任務時序關係分配系統資源的高可靠性調度模型,結合流程圖不同的拓撲結構設計出相應的量化分析方法,並據此引入遺傳算法的思想,設計和實現了可兼顧時間、費用、可靠性三個指標的多目標最佳化任務調度算法。(5) 對Commitment Protocol(CP)形式化模型進行了與信任相關的擴展,用於推導不同信任度參與者對承諾推理過程的影響,從而實現服務選擇的可靠性與最最佳化平衡。 本項目在國際期刊和國際會議發表學術論文16篇:SCI收錄(含刊源)7篇,EI收錄9篇,其中 包括領域著名國際會議IPCCC、國際期刊FGCS、Information Sciences等。

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