分布式異構(gòu)模型組合與執(zhí)行問題研究.pdf

1、在對復(fù)雜決策問題進行分析或預(yù)測時，常常要將那些地理分散、功能單一、類型各異的多個模型以某種邏輯智能化地組合并運行，以求解單個模型無法解決的復(fù)雜用戶請求，這就是異構(gòu)模型的組合與執(zhí)行問題。分布式環(huán)境下異構(gòu)模型的組合與執(zhí)行問題研究難點在于：一是模型的異構(gòu)特性需要有組合定量和定性模型的方法，而現(xiàn)有的基于Web service的自動組合技術(shù)只適用于定量模型的組合。二是分布式環(huán)境的動態(tài)特性要求組合模型在執(zhí)行遭遇失敗時能更加有效、智能地恢復(fù)，而現(xiàn)有的

2、恢復(fù)機制卻無法確保組合模型的成功執(zhí)行。
　　針對上述情形，本文構(gòu)建了一個分布式模型管理框架，并分別從異構(gòu)模型表示、組合模型自動生成、執(zhí)行和評價四個方面開展研究，提出系統(tǒng)化的解決方案。
　　統(tǒng)一完整的模型管理框架是模型組合與執(zhí)行問題研究的基礎(chǔ)和支撐。本文構(gòu)建了一套基于Web service的分布式模型管理框架，集成了碎片化的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)，使模型的組合與執(zhí)行變得連貫而順暢。Web service是一套標(biāo)準(zhǔn)化的分布式應(yīng)用程序開發(fā)

3、和訪問方式，利用它對各種模型資源和軟件組件進行描述，可實現(xiàn)多種相關(guān)技術(shù)、標(biāo)準(zhǔn)和模型功能之間的松散耦合。
　　模型表示是模型組合功能設(shè)計的前提。本文將異構(gòu)模型表示方法做了統(tǒng)一和抽象處理，形成了一般性原則。由于目前定性模型的服務(wù)化表示尚無可借鑒方法，采取將其表示成if-then語句集的形式，利用業(yè)務(wù)引擎軟件進行服務(wù)化封裝。為保證模型按功能組合，提出了用模型本體描述領(lǐng)域無關(guān)的基本建模概念和領(lǐng)域相關(guān)的建模知識。給出了異構(gòu)模型服務(wù)的語義描述

4、方法，賦予其前提條件和后效，為異構(gòu)模型的組合預(yù)留接口。由此，分布式的異構(gòu)模型資源被表示成語義Web service形式。
　　異構(gòu)模型組合的關(guān)鍵是要在定量和定性模型之間建立間接聯(lián)系，并依據(jù)這種聯(lián)系設(shè)計新的組合方法。本文分析了在異構(gòu)模型之間構(gòu)造聯(lián)系的具體形式，提出了將異構(gòu)模型組合問題轉(zhuǎn)化為一類特殊的智能規(guī)劃問題求解的新思路。異構(gòu)模型的輸入、輸出可用來判斷前提條件、后效的滿足程度以建立間接聯(lián)系，這種聯(lián)系是不確定的，需在運行時動態(tài)判定。

5、根據(jù)該特征，提出了將異構(gòu)模型的語法和語義描述映射為在不確定的、部分可觀測領(lǐng)域中的規(guī)劃問題，并利用基于模型檢測規(guī)劃算法求解。
　　為確保組合模型的成功執(zhí)行，本文對目前的失敗恢復(fù)策略做了改進和統(tǒng)一，使執(zhí)行出錯的組合模型能被智能、高效地修復(fù)。連接分布式模型資源的網(wǎng)絡(luò)是動態(tài)的，直接影響組合方案執(zhí)行的成敗。為了消除建模者和最終用戶之間的信息不對稱，提出建立流程本體來共享執(zhí)行錯誤恢復(fù)的相關(guān)知識以供錯誤診斷。此外，為了智能地實現(xiàn)組合模型的修復(fù)，

6、采用了將組合模型的修復(fù)過程轉(zhuǎn)化為局部的模型組合問題進行求解的方法。
　　組合模型方案的評價是上述研究的延伸。異構(gòu)模型自動組合與失敗恢復(fù)的求解過程可能產(chǎn)生多個可行方案，且各自具有相同的功能和不同的非功能表現(xiàn)。為了刻畫組合方案的非功能屬性，采用了計算聚合QoS的方法以表示方案的全局服務(wù)質(zhì)量。為了對組合方案進行最優(yōu)選擇，并體現(xiàn)用戶的顯、隱性偏好，利用了ELECTRE-Ⅱ法進行多目標(biāo)評價和優(yōu)劣排序，從而保證了異構(gòu)模型自動組合與執(zhí)行全過程的