基于BDI模型理论的面向目标迁移工作流方法研究

论文摘要

工作流管理是一项集成业务活动,并使其自动化或半自动化完成的技术,是计算机科学、自动化、管理科学和先进制造等众多学科领域共同关注与研究的热点问题之一。随着Internet技术的飞速发展和普及,以及软件Agent特别是移动Agent技术的发展和完善,基于移动计算范型的迁移工作流(migrating workflow)成为近年来工作流管理研究的一个新方向。大多数迁移工作流研究者在引入移动Agent技术时,都不约而同地遵守了WfMC规范,设定移动Agent具有显式的业务过程逻辑,事先为移动Agent编写一个面向过程的工作流说明并驱动其工作。面向过程的工作流方法虽然容易为移动Agent指明问题求解路径,但“过程”本身固有的结构化属性,会限制移动Agent执行的灵活性,会依赖于设计者关于业务过程和活动转移逻辑的先验知识。为了克服面向过程的工作流方法的不足,本课题组提出了一种“面向目标”的迁移工作流方法。该方法主要思想是:给定工作流的初始状态、目标状态和工作流服务上下文环境,建立一种目标驱动的迁移工作流机制,该机制能够使迁移实例根据工作流目标和自身的知识,通过对工作流服务及其上下文的感知,以自适应的方式建立对环境的信念,产生改变工作流状态的愿望和意图,并将意图转化为行为,完成服务发现、服务选择、迁移决策和工作流执行。信念(Belief)、愿望(Desire)和意图(Intention)的概念来源于人工智能领域关于构造理性Agent(Rational Agent)的指导理论,即BDI模型理论。BDI模型是思考型Agent体系结构的典型代表,它将Agent作为意识系统来考虑,描述Agent为实现特定的目标而主动采取行动的过程。其中信念(B)是Agent对当前环境状态的认知以及对自身能力的估计,描述了Agent所拥有的基本的知识和能力:愿望(D)是Agent对未来环境状态的一种期望,是Agent希望达到或保持的一种状态;意图(I)是Agent对将要实现目标和行动计划的确定和承诺,它是Agent的真实目标组件,直接驱动Agent的外部行为。本文基于BDI模型理论,对面向目标的迁移工作流方法做了进一步的研究。本文借鉴传统迁移工作流的概念模型和工作流表示方法,提出了一种目标树分解方法。该方法将工作流的执行状态表示为简单子句集合,使得工作流的状态能够反映到迁移实例的信念、愿望和意图上,从而迁移实例能够度量当前状态和目标状态的差异,并根据差异进行状态转移。在此基础上给出了面向目标的迁移工作流的概念模型,给出了其中各组成部分的概念定义。并提出了与之相适应的基于BDI的迁移实例的体系结构。本文讨论了迁移实例的BDI的表示方法,采用带有工作流状态的时间树来构造迁移实例的信念愿望和意图;继而讨论了迁移实例的BDI思考模型以及其中各决策函数的功能。为了解决引入BDI结构使迁移实例体积增大的问题,本文又提出了迁移文例的分离协作模型,将传统迁移实例分为互相协作的决策部件和执行部件。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 引言
• 1.1 课题研究背景及意义
• 1.2 课题研究内容
• 1.3 课题的创新点
• 1.4 本文组织结构
• 第2章 迁移工作流管理系统
• 2.1 工作流管理系统
• 2.1.1 工作流管理系统概念
• 2.1.2 工作流技术的现状和发展趋势
• 2.2 移动Agent技术
• 2.2.1 移动Agent概念
• 2.2.2 移动Agent与工作流管理系统
• 2.3 迁移工作流管理系统
• 2.3.1 迁移工作流的定义
• 2.3.2 迁移工作流系统框架
• 2.3.3 迁移工作流引擎体系结构
• 2.3.4 停靠站服务器体系结构
• 2.3.5 迁移实例体系结构
• 2.4 面向目标的迁移工作流方法
• 2.5 本章小结
• 第3章 BDI模型理论
• 3.1 BDI模型理论的相关概念
• 3.2 BDI-Agent的软件结构
• 3.3 BDI应用现状
• 3.4 本章小结
• 第4章 基于BDI的面向目标迁移工作流
• 4.1 面向目标的工作流状态表示
• 4.1.1 目标空间法
• 4.1.2 目标树分解方法
• 4.1.3 工作流的状态表示
• 4.2 面向目标工作流的概念模型
• 4.3 系统框架和工作位置
• 4.4 基于BDI的迁移实例的体系结构
• 4.4.1 BDI的表示
• 4.4.2 决策函数
• 4.4.3 迁移实例的BDI模型
• 4.4.4 迁移实例的体系结构
• 4.5 本章小结
• 第5章 结束语
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士期间发表的学术论文目录
• 学位论文评阅及答辩情况表