分布式問題求解環(huán)境——Triana的剖析與擴展.pdf

1、90年代，隨著PC、工作站的成熟和廣泛應(yīng)用，面向科學(xué)計算的問題求解環(huán)境也進入了迅速發(fā)展時期。1991年Stratis Gallopoulos在其報告“FutureResearch Directions in Problem Solving environments for Computational Science”中給出了問題求解環(huán)境的定義，指出問題求解環(huán)境是為求解某類特定問題所必須的計算工具的集合。問題求解環(huán)境包含兩個最基本的特征：

2、求解能力、面向問題。之外問題求解環(huán)境還具有其他特征，如成熟的求解方法；自動/半自動地選擇求解方法；新求解方法的融合機制；交互、求解問題的跟蹤與回查；可被廣泛應(yīng)用于各類問題求解等。 分布式計算是近年提出的一種新的計算方式。所謂分布式計算就是兩個或多個軟件相互共享信息，這些軟件既可以在同一臺計算機上運行，也可以在通過網(wǎng)絡(luò)連接起來的多臺計算機上運行。 由英國Cardiff大學(xué)開發(fā)的Triana系統(tǒng)就是一個分布式問題求解環(huán)境，它

3、具備分布式計算和問題求解環(huán)境的雙重特征，可以處理各種類型的數(shù)據(jù)，并包含有各種類型的工具，能顯示數(shù)據(jù)和擅長于自動重復(fù)執(zhí)行任務(wù)等。在Triana中，不僅可以調(diào)用網(wǎng)絡(luò)上存在的WEB服務(wù)，而且能使WEB服務(wù)以圖形化的形式在Triana的工具箱里顯示出來，給用戶以直觀的印象，并且問題求解的過程是以一種圖形化的工作流形式顯示出來，當然工作流的組成是以問題求解所需要的工具為模塊的，這些工具可以是Triana本身所提供的工具，也可以是網(wǎng)路中的WEB服務(wù)

4、。Triana已經(jīng)應(yīng)用于信號處理，圖象處理以及航空計算等領(lǐng)域。 目前國內(nèi)尚沒有成熟的分布式問題求解環(huán)境，因此分析國外成熟而且成功的軟件，對于我們開發(fā)具有自主版權(quán)的類似軟件，將具有重要的借鑒作用。本文的研究目的就是對Triana這種分布式問題求解環(huán)境進行深入剖析，了解其體系結(jié)構(gòu)，分析其運行機理，特別是它如何與JXTA，P2PS以及WEB服務(wù)這三種分布式計算技術(shù)進行綁定，以完成大規(guī)模問題的分布式求解，然后指出其某些方面的不足，擴展功

5、能，使用戶使用起來更加方便。 本研究課題完成了以下任務(wù)： (1)分析了Triana的體系結(jié)構(gòu)，特別是它對于JXTA，P2PS和WEB服務(wù)，三種分布式計算技術(shù)的應(yīng)用。在對于WEB服務(wù)的應(yīng)用中，API函數(shù)GAP有很重要的作用，本文對GAP接口做了詳細的描述。 (2)通過Triana的應(yīng)用，結(jié)合它的源代碼，對源代碼的具體運行流程做了詳細的描述。具體到本文的分析就是WEB服務(wù)的發(fā)現(xiàn)，導(dǎo)入和發(fā)布，以及工具和問題求解工作流的

6、運行原理，特別是對工作流的并發(fā)工作模式進行了深入的剖析。 (3)擴展了Triana的功能，分別是WEB服務(wù)的選擇功能、在本機集成一個私有UDDI、WEB服務(wù)的查詢功能。WEB服務(wù)的選擇功能是在用戶所查找的服務(wù)在工具箱里顯示以前，提供一個選擇的界面，供用戶選擇所需要的服務(wù)。在本機集成一個私有UDDI是為了提高Triana使用網(wǎng)絡(luò)上的Web服務(wù)的功能，集成了UDDI，這樣以來，用戶可以發(fā)布服務(wù)到這個UDDI中，然后本地用戶可以查詢所