面向服務(wù)突現(xiàn)的整體智能模型及其應(yīng)用研究.pdf

1、隨著Internet技術(shù)的迅速發(fā)展，面向服務(wù)的計(jì)算正逐漸成為新的開發(fā)模式，分布式的服務(wù)資源可以實(shí)現(xiàn)企業(yè)間相互協(xié)同，滿足企業(yè)的要求，真正服務(wù)應(yīng)用的潛力在于服務(wù)的組合。語(yǔ)義，特別是本體的提出，為服務(wù)的自動(dòng)發(fā)現(xiàn)、組合提供了一種新的思想。在語(yǔ)義服務(wù)的方式下，服務(wù)的發(fā)現(xiàn)、執(zhí)行和組合不需要由人來(lái)完成，而是可以由Agent來(lái)自動(dòng)組合服務(wù)，完成用戶提出的復(fù)雜任務(wù)要求。所以開發(fā)一個(gè)以Agent作為工具，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)發(fā)現(xiàn)、協(xié)商、組合服務(wù)的智能高效的服務(wù)平臺(tái)是非

2、常重要的。 服務(wù)的動(dòng)態(tài)管理是非常復(fù)雜的，服務(wù)數(shù)量的增加、大量的異構(gòu)服務(wù)更新、移動(dòng)服務(wù)、普適計(jì)算服務(wù)的應(yīng)用、服務(wù)的動(dòng)態(tài)變化使集中管理變得非常困難，有效地實(shí)施分布式系統(tǒng)是十分重要的。Agent成功地用于服務(wù)發(fā)現(xiàn)、組合，但服務(wù)管理過程如何利用Agent自主性形成自動(dòng)服務(wù)，以及數(shù)量巨大的Agent的產(chǎn)生、消亡、遷移、穩(wěn)定、通信還沒有成熟的管理方法。復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境對(duì)Agent的智能服務(wù)等提出了更高的要求。如何滿足下一代服務(wù)計(jì)算提出的要求，

3、尤其是服務(wù)的可進(jìn)化性、動(dòng)態(tài)自適應(yīng)性、故障的自恢復(fù)性、主動(dòng)性和安全可靠性等需求成為關(guān)鍵問題。 本論文就是針對(duì)以上問題，在生物網(wǎng)絡(luò)智能平臺(tái)的基礎(chǔ)上，通過生物整體智能的獨(dú)特機(jī)理，提出服務(wù)突現(xiàn)的設(shè)計(jì)方法，探索基于生物系統(tǒng)模型的滿足服務(wù)計(jì)算的應(yīng)用，例如Web服務(wù)組合，普適服務(wù)管理和服務(wù)工作流的構(gòu)建，用于解決下一代Internet計(jì)算要求的自適應(yīng)，可進(jìn)化性等問題。 首先，提出了未來(lái)Internet服務(wù)計(jì)算需求，并對(duì)面向服務(wù)的計(jì)算和管

4、理模式簡(jiǎn)要綜述，指出了目前發(fā)展存在的問題以及將來(lái)的發(fā)展方向。并介紹了生物整體智能的突現(xiàn)機(jī)制對(duì)Internet服務(wù)智能管理的啟發(fā)，為服務(wù)突現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)模型及應(yīng)用的研究奠定了理論基礎(chǔ)和技術(shù)支撐。 其次，在生物網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上，提出了面向服務(wù)突現(xiàn)的整體智能模型的總體設(shè)計(jì)。從理論上描述了服務(wù)進(jìn)化(米蘭機(jī))模型，并對(duì)生物實(shí)體的結(jié)構(gòu)和消息模式給出詳細(xì)說(shuō)明，同時(shí)介紹了面向服務(wù)突現(xiàn)的整體智能模型的模塊結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。 再次，針對(duì)服務(wù)突現(xiàn)的通信問題，設(shè)

5、計(jì)了生物實(shí)體的分布式突現(xiàn)組通信協(xié)議，協(xié)議可以滿足遷移的變化和服務(wù)失效的要求。設(shè)計(jì)主要包括有：數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，基于令牌的信息算法，令牌基礎(chǔ)的恢復(fù)協(xié)議和失效檢測(cè)算法，仿真實(shí)驗(yàn)顯示這種設(shè)計(jì)提高了平臺(tái)的通信效率。 接著，根據(jù)能量調(diào)度的特點(diǎn)，給出了基于能量調(diào)度的全局進(jìn)化穩(wěn)定性研究。在分析面向服務(wù)突現(xiàn)的整體智能模型突現(xiàn)設(shè)計(jì)的能量調(diào)度方法的基礎(chǔ)上，提出了能量熵的定義，進(jìn)行基于能量熵的納什平衡模式的穩(wěn)定策略設(shè)計(jì)，通過穩(wěn)定策略的全局優(yōu)化算法設(shè)計(jì)，完成了

6、系統(tǒng)的穩(wěn)定性的評(píng)估和分析。 緊接著，應(yīng)用服務(wù)突現(xiàn)的設(shè)計(jì)，提出了Web服務(wù)的突現(xiàn)方法用于解決Web服務(wù)組合的動(dòng)態(tài)自匹配問題。生物實(shí)體代理Web服務(wù)，通過生物實(shí)體對(duì)于Web服務(wù)的協(xié)商，結(jié)合Linear Logic協(xié)作推演研究，以滿足下一代服務(wù)計(jì)算提出的要求，尤其是服務(wù)的動(dòng)態(tài)自適應(yīng)性、可靠性等要求。 再接著，根據(jù)生物免疫應(yīng)答的機(jī)理，在普適服務(wù)的組合中提出親合力的定義，親合力主要由三個(gè)因素決定：實(shí)體匹配強(qiáng)度、代理服務(wù)的相對(duì)質(zhì)量和

7、信任?；谏飳?shí)體親合力的關(guān)系構(gòu)建的普適服務(wù)組合，提出了一種基于親合力的自進(jìn)化的突現(xiàn)，用于解決普適服務(wù)的動(dòng)態(tài)環(huán)境自組織和適應(yīng)的問題。 然后，應(yīng)用面向服務(wù)突現(xiàn)的整體智能模型，實(shí)現(xiàn)了E—Workflow組合，采用生物實(shí)體消息匹配的方法，完成服務(wù)之間關(guān)系的確定，建立工作流組合的全局結(jié)構(gòu)，將E—workflow的QoS全局優(yōu)化轉(zhuǎn)化為一個(gè)多目標(biāo)的優(yōu)化問題，通過基于快速排序算法改進(jìn)的NSGA—Ⅱ算法進(jìn)行求解。該設(shè)計(jì)滿足用戶的個(gè)性需求，實(shí)現(xiàn)了