面向服務突現(xiàn)的整體智能模型及其應用研究.pdf

1、隨著Internet技術的迅速發(fā)展，面向服務的計算正逐漸成為新的開發(fā)模式，分布式的服務資源可以實現(xiàn)企業(yè)間相互協(xié)同，滿足企業(yè)的要求，真正服務應用的潛力在于服務的組合。語義，特別是本體的提出，為服務的自動發(fā)現(xiàn)、組合提供了一種新的思想。在語義服務的方式下，服務的發(fā)現(xiàn)、執(zhí)行和組合不需要由人來完成，而是可以由Agent來自動組合服務，完成用戶提出的復雜任務要求。所以開發(fā)一個以Agent作為工具，實現(xiàn)自動發(fā)現(xiàn)、協(xié)商、組合服務的智能高效的服務平臺是非

2、常重要的。 服務的動態(tài)管理是非常復雜的，服務數(shù)量的增加、大量的異構服務更新、移動服務、普適計算服務的應用、服務的動態(tài)變化使集中管理變得非常困難，有效地實施分布式系統(tǒng)是十分重要的。Agent成功地用于服務發(fā)現(xiàn)、組合，但服務管理過程如何利用Agent自主性形成自動服務，以及數(shù)量巨大的Agent的產生、消亡、遷移、穩(wěn)定、通信還沒有成熟的管理方法。復雜的網(wǎng)絡環(huán)境對Agent的智能服務等提出了更高的要求。如何滿足下一代服務計算提出的要求，

3、尤其是服務的可進化性、動態(tài)自適應性、故障的自恢復性、主動性和安全可靠性等需求成為關鍵問題。 本論文就是針對以上問題，在生物網(wǎng)絡智能平臺的基礎上，通過生物整體智能的獨特機理，提出服務突現(xiàn)的設計方法，探索基于生物系統(tǒng)模型的滿足服務計算的應用，例如Web服務組合，普適服務管理和服務工作流的構建，用于解決下一代Internet計算要求的自適應，可進化性等問題。 首先，提出了未來Internet服務計算需求，并對面向服務的計算和管

4、理模式簡要綜述，指出了目前發(fā)展存在的問題以及將來的發(fā)展方向。并介紹了生物整體智能的突現(xiàn)機制對Internet服務智能管理的啟發(fā)，為服務突現(xiàn)網(wǎng)絡設計模型及應用的研究奠定了理論基礎和技術支撐。 其次，在生物網(wǎng)絡基礎上，提出了面向服務突現(xiàn)的整體智能模型的總體設計。從理論上描述了服務進化(米蘭機)模型，并對生物實體的結構和消息模式給出詳細說明，同時介紹了面向服務突現(xiàn)的整體智能模型的模塊結構設計。 再次，針對服務突現(xiàn)的通信問題，設

5、計了生物實體的分布式突現(xiàn)組通信協(xié)議，協(xié)議可以滿足遷移的變化和服務失效的要求。設計主要包括有：數(shù)據(jù)結構，基于令牌的信息算法，令牌基礎的恢復協(xié)議和失效檢測算法，仿真實驗顯示這種設計提高了平臺的通信效率。 接著，根據(jù)能量調度的特點，給出了基于能量調度的全局進化穩(wěn)定性研究。在分析面向服務突現(xiàn)的整體智能模型突現(xiàn)設計的能量調度方法的基礎上，提出了能量熵的定義，進行基于能量熵的納什平衡模式的穩(wěn)定策略設計，通過穩(wěn)定策略的全局優(yōu)化算法設計，完成了

6、系統(tǒng)的穩(wěn)定性的評估和分析。 緊接著，應用服務突現(xiàn)的設計，提出了Web服務的突現(xiàn)方法用于解決Web服務組合的動態(tài)自匹配問題。生物實體代理Web服務，通過生物實體對于Web服務的協(xié)商，結合Linear Logic協(xié)作推演研究，以滿足下一代服務計算提出的要求，尤其是服務的動態(tài)自適應性、可靠性等要求。 再接著，根據(jù)生物免疫應答的機理，在普適服務的組合中提出親合力的定義，親合力主要由三個因素決定：實體匹配強度、代理服務的相對質量和

7、信任?；谏飳嶓w親合力的關系構建的普適服務組合，提出了一種基于親合力的自進化的突現(xiàn)，用于解決普適服務的動態(tài)環(huán)境自組織和適應的問題。 然后，應用面向服務突現(xiàn)的整體智能模型，實現(xiàn)了E—Workflow組合，采用生物實體消息匹配的方法，完成服務之間關系的確定，建立工作流組合的全局結構，將E—workflow的QoS全局優(yōu)化轉化為一個多目標的優(yōu)化問題，通過基于快速排序算法改進的NSGA—Ⅱ算法進行求解。該設計滿足用戶的個性需求，實現(xiàn)了