《領域本體服務組合的Petri網建模和非功能特性分析》是依託重慶大學，由夏雲霓擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：領域本體服務組合的Petri網建模和非功能特性分析
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：夏雲霓
- 依託單位：重慶大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
服務組合是將服務看成構件而進行重用的技術，已逐漸成為SOA構架下搭建分散式套用和企業業務流程的主要手段。在諸多服務合裝標準中，領域本體組合標準因能實現語義WEB服務的自動發現、匹配、組合、執行而成為近年的研究熱點。目前該領域的理論研究重在其形式化和性質驗證，而其非功能特性和量化分析方面卻相對薄弱。本項目立足深入分析服務組合和領域本體的本質屬性，對以OWL-S為代表的組合標準的非功能特性進行研究。重點研究內容包括：（1）運用隨機Petri網對組合流程進行量化建模；（2）設計基於等效結構約簡的方法，對性能、可靠性、執行代價等多個非功能特性指標進行求解和分析；（3）獲取真實語義WEB服務運行數據，並運用置信區間分析對預測結果進行檢驗；（4）運用靈敏度分析技術，對非功能特性的瓶頸因素進行檢測。本項研究能為語義網路WEB服務可信性研究提供模型支撐和分析手段，並有望在量化分析這個薄弱領域取得突破。
結題摘要
隨著經濟全球化程度的加深和網際網路的迅猛發展，信息、數據和業務的處理模式越來越體現出地域分布、鬆散耦合、異構整合、需求驅動、重用擴展等特點。為適應上述變化和需求，國內外研究人員基於動態重構和分散式的思想，開展了可重構軟體體系結構的研究和開發工作，使軟體具備松偶合、協同、分布自治、自描述、自適應的特點。在此基礎上，進而發展了柔性工作流技術、格線計算、服務計算等新型計算模式和理論。近十年間，研究人員提出了一種基於網際網路的全新的軟體開發、部署和集成的模式，面向服務計算（Service-Oriented Computing）技術，以有效解決在分布、動態、異構環境下，數據、套用和系統集成的問題。特別是構建於語義網路上的領域本體（ontology service）服務，融合了傳統服務組合收到工業界相關標準和執行引擎支持，和本體描述規範形式化、控制流語義支持、需求描述求精等優勢，特別適合在當今海量數據和大數據、異構智慧型體軟體、中間件無縫拼接、需求驅動的隨需應變的背景下對服務的全生命周期功能和非功能特性進行描述、建模、驗證、分析和預測。 然而，在上述背景下，領域本體服務的非功能特性分析的工作仍存在諸多難點。現有的相關工作重在形式化建模和性質驗證，對複雜本體服務組合的量化特徵（如可靠性、執行時間延遲、任務吞吐率、回響時間、可用性等），服務組合細粒度控制流建模，運行時可信性趨勢預測等方面存在諸多不足。本項目綜合運用Petri 網、隨機過程與排隊網路、協同過濾、時間序列分析等理論與方法，對構建於語義網路上的複雜本體服務和服務組合的非功能特性進行量化分析和預測。具體內容包括：（1）運用隨機Petri 網對的語義Web 服務組合進行細粒度定量建模，在不依賴狀態分析前提下，提出基於結構等效約簡的多指標可信性計算方法；（2）對領域本體服務組合控制流中的原子調用、進程同步、互斥與異步、順序/並發/選擇/循環等活動模式進行隨機化的操作語義描述，分析其對可信性的量化影響；（3）對服務組合可信性歷史數據進行時間序列建模和趨勢預測；（4）運用協同過濾方法對雲服務缺失可信性數據進行分析；（5）採集真實的複雜語義網路服務和服務組合的運行時數據，利用假設檢驗和置信區間的手段，對所提出的相關方法和模型的正確性和精確性進行檢驗。
