语义Web服务自动组合的Petri网方法研究

论文摘要

目前Web上的信息仅仅是为了让人们去阅读,而不是让计算机程序去有效地利用,现在迫切需要对Web上海量信息的机器自动处理,如何使Web信息为机器所理解并自动处理成为将来Web发展的趋势,语义Web的出现正是为了满足这一目的,为Web上信息赋予清晰的语义标记,使得Web上信息的处理和集成可以通过机器进行较为容易的自动处理。当人们创建用户应用程序收集Web上分散资源、处理消息、与其他程序交换信息时,语义Web的能力才会得到真正体现。在所有Web资源中最重要的是那些可以提供服务的资源,即语义Web服务,用户应用程序应该能够对服务进行自动处理,并最终满足用户的需求。作为语义Web服务研究与应用的一个重要方面,语义Web服务的自动组合是指用户能够通过其应用程序实现对所需Web服务的自动发现、选择、雇用、组合以及监控等操作,并最终满足用户的需求。OWL-S是W3C推荐的语义Web服务的本体描述语言,目的是为了实现语义Web服务的自动发现,自动调用和自动组合等相关问题。语义Web服务的OWL-S描述对服务的运行细节进行了清晰的描述,规定了用户与服务进行交互的方式。在语义Web服务的OWL-S描述基础上,结合多主体系统的相关技术,本文讨论了语义Web服务的自动组合以及组合语义Web服务动态分析的Petri网方法,主要包括以下几方面的工作:（1）利用动态描述逻辑（Dynamic Description Logic,DDL）的动作理论作为OWL-S进程执行描述的逻辑基础,将OWL-S原子进程的执行作为一个DDL动作进行描述,实现了原子进程的动态执行与相关执行条件静态推理的有机结合,得到OWL-S原子进程操作语义的DDL描述;（2）利用Petri网方法刻画了OWL-S服务进程（特别是复合进程）的操作语义,提出组合语义Web服务的形成是基于其中各个服务的功能的组合,每个服务功能对应服务的某个进程描述,将相应进程的Petri网描述进行合成（基于库所元素的共享合成）,得到组合语义Web服务对应的Petri网系统;（3）详细讨论了多主体行为的Petri网描述与分析方法,特别是多主体行为规划问题,多主体行为冲突的检测和避免问题;（4）提出通过组合语义Web服务对应的Petri网系统,实现组合语义Web服务的动态执行分析的方法,包括如何确定组合语义Web服务当中各个服务功能（服务行为）的执行次序;多个不同服务行为执行时其间可能存在的各种关系,如顺序,并发关系;对组合语义Web服务的动态执行情况的分析,如服务的可达性、

论文目录

• 摘 要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 语义Web
• 1.1.1 Web 语言
• 1.1.2 本体
• 1.1.3 语义Web的体系结构
• 1.1.4 基于语义Web的若干重要应用
• 1.1.4.1 语义搜索
• 1.1.4.2 电子商务
• 1.1.4.3 知识管理
• 1.1.4.4 Web服务
• 1.2 语义Web服务及其研究现状
• 1.2.1 Web服务体系结构
• 1.2.2 Web 服务规范
• 1.2.3 语义Web 服务
• 1.2.4 OWL-S
• 1.2.5 语义Web服务研究
• 1.3 研究动机、思路及主要工作
• 1.4 论文组织结构
• 第二章 相关知识介绍
• 2.1 智能主体与多主体系统
• 2.1.1 智能主体
• 2.1.2 多主体系统
• 2.1.3 研究内容及研究现状
• 2.1.3.1 智能主体的理论模型
• 2.1.3.2 智能主体的体系结构
• 2.1.3.3 面向主体的软件工程
• 2.1.3.4 主体服务
• 2.2 描述逻辑基础
• 2.3 Petri网基本概念与分析方法
• 2.3.1 Petri网基本概念
• 2.3.2 Petri网基本性质
• 2.3.3 Petri网基本分析方法
• 2.3.4 带抑止弧的Petri网
• 第三章 动态描述逻辑动作的Petri网分析方法
• 3.1 引言
• 3.2 动态描述逻辑的动作理论
• 3.3 DDL动作的Petri网描述与分析
• 3.4 举例
• 3.5 小结
• 第四章 多主体行为的Petri网描述与分析
• 4.1 引言
• 4.2 多主体行为的Petri网描述
• 4.3 多主体规划的Petri网方法
• 4.3.1 相关工作
• 4.3.2 多主体规划的Petri网生成方法
• 4.4 多主体冲突的Petri网分析方法
• 4.4.1 引言
• 4.4.2 多主体行为冲突的Petri分析
• 4.5 小结
• 第五章 语义Web服务自动组合的Petri网方法
• 5.1 引言
• 5.2 OWL-S进程
• 5.3 OWL-S服务的操作语义
• 5.3.1 OWL-S原子进程的DDL描述
• 5.3.2 OWL-S进程的Petri网描述
• 5.4 语义Web服务自动组合的Petri网方法
• 5.5 组合语义Web服务规划的Petri网方法
• 5.6 相关工作比较
• 5.7 小结
• 第六章 语义Web服务Petri网系统的开发
• 6.1 语义Web服务描述与分析的需要
• 6.2 Petri网系统的自动共享合成方法
• 6.3 PNAE（Petri Nets based Agents Environment）系统
• 6.3.1 PNAE系统的设计
• 6.3.2 PNAE系统的实现
• 6.4 小结
• 第七章 结束语
• 7.1 本文主要贡献
• 7.2 工作展望
• 参考文献
• 致 谢
• 作者简历
• 攻读博士学位期间发表的论文
• 攻读博士学位期间参加的科研项目