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随着Internet的发展,原先的封闭、紧耦合的计算环境逐渐转变为开放式环境,Web应用的形态也随之不断发展。近年来,一种新的面向Web的分布式应用——Web服务,代表了一种更为松散耦合的分布应用结构,为应用程序在开放动态的环境下实现互操作提供更为有效的办法。然而为了便于复用单个服务往往粒度较小功能有限,因此很有必要将服务组合起来,以满足用户更为复杂的需求。传统服务组合方式多为集中控制,服务被动组合,难以适应开放动态的环境,在自治性、自适应性等方面存在缺陷。针对传统组合方式的问题,在对Web服务组合相关技术深入研究的基础上,本文提出了一种基于Agent组织的自适应Web服务组合方法,其主要思想是将人类社会的组织概念引入计算机科学,由具有自治性和推理能力的Agent扮演组织角色,让服务组合更加贴近人类社会的特点,能更好地实现用户需求,且具有一定的自适应能力。本文具体围绕如下方面展开工作:
(1)提出了基于Agent组织的Web服务组合框架;
本文提出了基于Agent组织的Web服务组合框架。该框架分为三层,最上层为组织模型,对系统所涉及的组织建模,定义组织中包含的角色、角色之间的关系以及角色应遵循的规范;第二层为协同模型,其中包含MAS,由Agent扮演组织模型中的角色,并根据由需求确定的抽象业务流程选择调用相应服务;最下层为服务模型,该层包含多个可用的Web服务,被Agent调用。三层模型共同协作,增强了服务组合的灵活性和健壮性。
(2)提出了协同模型的自适应调整算法;
协同模型中的Agent是任务的实际执行者。每个Agent都按照自己的任务结构调用相应的服务,因此协同模型的自适应体现为对Agent的任务结构进行动态调整。本文提出了对Agent任务结构进行调整的算法,包括“分裂”、“复制”和“合并”。在这些算法的支持下,Agent的自适应能力能够得到保证。
(3)提出了服务模型中基于Petri网的服务组合方法;
本文提出了服务模型中基于Petri网的服务组合方法,将服务根据一定规则转化并简化得到Petri网,构造Petri网的覆盖图用于服务功能选择,计算服务的QoS效用值以便进行非功能性选择。
(4)自适应Web服务组合原型系统的设计与实现;
本文根据提出的基于Agent组织的Web服务自适应组合框架,在给定场景下设计并部分实现了一个原型系统。该系统的设计完全遵循组合框架中的理论,并在工具的支持下运行了一个实例。实验表明,采用该框架能够在服务组合的自适应方面提供较好的支持。