語義Web服務(wù)自動組合的Petri網(wǎng)方法研究.pdf

1、目前Web上的信息僅僅是為了讓人們?nèi)ラ喿x，而不是讓計算機(jī)程序去有效地利用，現(xiàn)在迫切需要對Web上海量信息的機(jī)器自動處理，如何使Web信息為機(jī)器所理解并自動處理成為將來Web發(fā)展的趨勢，語義Web的出現(xiàn)正是為了滿足這一目的，為Web上信息賦予清晰的語義標(biāo)記，使得Web上信息的處理和集成可以通過機(jī)器進(jìn)行較為容易的自動處理。 當(dāng)人們創(chuàng)建用戶應(yīng)用程序收集Web上分散資源、處理消息、與其他程序交換信息時，語義Web的能力才會得到真正

2、體現(xiàn)。在所有Web資源中最重要的是那些可以提供服務(wù)的資源，即語義Web服務(wù)，用戶應(yīng)用程序應(yīng)該能夠?qū)Ψ?wù)進(jìn)行自動處理，并最終滿足用戶的需求。 作為語義Web服務(wù)研究與應(yīng)用的一個重要方面，語義Web服務(wù)的自動組合是指用戶能夠通過其應(yīng)用程序?qū)崿F(xiàn)對所需Web服務(wù)的自動發(fā)現(xiàn)、選擇、雇用、組合以及監(jiān)控等操作，并最終滿足用戶的需求。 OWL-S是W3C推薦的語義Web服務(wù)的本體描述語言，目的是為了實現(xiàn)語義Web服務(wù)的自動發(fā)現(xiàn)，

3、自動調(diào)用和自動組合等相關(guān)問題。語義Web服務(wù)的OWL-S描述對服務(wù)的運(yùn)行細(xì)節(jié)進(jìn)行了清晰的描述，規(guī)定了用戶與服務(wù)進(jìn)行交互的方式。在語義Web服務(wù)的OWL-S描述基礎(chǔ)上，結(jié)合多主體系統(tǒng)的相關(guān)技術(shù)，本文討論了語義Web服務(wù)的自動組合以及組合語義Web服務(wù)動態(tài)分析的Petri網(wǎng)方法，主要包括以下幾方面的工作： (1)利用動態(tài)描述邏輯(Dynamic Description Logic，DDL)的動作理論作為OWL-S進(jìn)程執(zhí)行描述的邏

4、輯基礎(chǔ)，將OWL-S原子進(jìn)程的執(zhí)行作為一個DDL動作進(jìn)行描述，實現(xiàn)了原子進(jìn)程的動態(tài)執(zhí)行與相關(guān)執(zhí)行條件靜態(tài)推理的有機(jī)結(jié)合，得到OWL-S原子進(jìn)程操作語義的DDL描述； (2)利用Petri網(wǎng)方法刻畫了OWL-S服務(wù)進(jìn)程(特別是復(fù)合進(jìn)程)的操作語義，提出組合語義Web服務(wù)的形成是基于其中各個服務(wù)的功能的組合，每個服務(wù)功能對應(yīng)服務(wù)的某個進(jìn)程描述，將相應(yīng)進(jìn)程的Petri網(wǎng)描述進(jìn)行合成(基于庫所元素的共享合成)，得到組合語義Web服務(wù)

5、對應(yīng)的Petri網(wǎng)系統(tǒng)； (3)詳細(xì)討論了多主體行為的Petri網(wǎng)描述與分析方法，特別是多主體行為規(guī)劃問題，多主體行為沖突的檢測和避免問題； (4)提出通過組合語義Web服務(wù)對應(yīng)的Petri網(wǎng)系統(tǒng)，實現(xiàn)組合語義Web服務(wù)的動態(tài)執(zhí)行分析的方法，包括如何確定組合語義Web服務(wù)當(dāng)中各個服務(wù)功能(服務(wù)行為)的執(zhí)行次序；多個不同服務(wù)行為執(zhí)行時其間可能存在的各種關(guān)系，如順序，并發(fā)關(guān)系；對組合語義Web服務(wù)的動態(tài)執(zhí)行情況的分析

6、，如服務(wù)的可達(dá)性、安全性；對服務(wù)運(yùn)行中可能出現(xiàn)的死鎖進(jìn)行檢測和分析等。 (5)簡要介紹了組合語義Web服務(wù)對應(yīng)的Petri網(wǎng)系統(tǒng)開發(fā)中應(yīng)明確的各種關(guān)系，詳細(xì)討論了利用關(guān)聯(lián)矩陣實現(xiàn)多個Petri網(wǎng)系統(tǒng)的共享合成的方法，以及Petri網(wǎng)分析工具PNAE(Petri Nets based Agents Environment)系統(tǒng)。 上述工作為語義Web服務(wù)自動組合問題中的組合和監(jiān)控環(huán)節(jié)的解決進(jìn)行了有效的系統(tǒng)性嘗試，提出了