逻辑Petri网分析方法及在Web服务组合中的应用

摘要

随着Web服务技术的发展与应用的普及，服务数量迅猛增加，给信息服务带来越来越大的压力，这就需要通过改进 Web服务的描述方法，对Web服务进行有效的管理，消除服务冗余，减轻网络负担，提高服务的发现效率.此外，由于单个的Web服务很难满足用户的需求，因此对Web服务组合的研究也越来越多.
　　本文基于逻辑Petri网(logical Petri nets-LPNs)理论以及现有的Web服务聚类技术的研究，提出了一种形式化机制，以支持基于服务簇的服务组合的建模和验证，把一组功能相同或相似的服务映射为一个服务簇，利用服务簇作为服务请求和响应的基本单位，进而增大了服务请求和响应粒度，降低了服务查找和绑定难度，并利用LPNs建模验证了组合服务的正确性.
　　首先，LPNs能够有效地描述协同系统中的批处理功能和传值不确定性，为了完善LPNs理论，提出了一种基于向量匹配的分析方法，通过定义变迁使能向量集合给出了向量匹配的方法，用以判定使能变迁；定义了LPNs的关联矩阵，给出了一步可达标识计算公式，状态方程及可达树的构造方法，实现了对LPNs的活性、可达性等性质的分析，从而达到应用LPNs解决网系统状态空间爆炸问题的目的.其次，为了降低Web服务搜索空间，借鉴一些学者提出的服务聚类的思想，把一组功能相同或相似的服务映射为一个特定粒度服务簇，确定了服务簇和簇中服务的映射关系.再次，针对服务簇中服务的输入输出参数不确定性，基于LPNs定义了一个逻辑网元(logical net unit，LNU)对服务簇进行建模，其中，簇中服务的输入和输出参数的不确定性能够用逻辑输入和输出表达式分别进行描述；给出了服务网元模型组合的顺序、并行、选择和循环结构，在顺序结构中，详细论述了两个网元之间存在的四种匹配关系，给出了组合模型的健壮性分析；为了构造并行结构，提出了一种库所分裂技术.最后通过一个旅游服务实例证明了本文建模方法的可行性和有效性.
　　本文主要完善了LPNs的建模理论，给出了一种向量匹配的LPNs分析方法；提出了基于服务簇的的服务组合思想，并用LPNs对其进行建模分析，对于推进Web服务组合技术的研究有一定的价值.

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1 绪 论

1.1 引言

1.2 研究现状

1.3 主要工作及创新点

1.4 论文组织结构

2相关知识

2.1 逻辑Petri网(LPNs)

2.2 Web服务

3 LPNs的向量分析方法

3.1 LPNs模型及其优点

3.2 向量匹配方法

3.3 使能变迁的判定

3.4 可达标识方程

3.5 性质分析

3.6 实例分析

4 基于LPNs的服务组合

4.1 逻辑网元Logical net units (LNUs)

4.2 服务簇及其形式化模型

4.3 服务网的顺序模式

4.4 服务网的其它模式

4.5 基于簇的服务组合的应用

5 总结与展望

5.1 工作总结

5.2 研究展望

参考文献

致谢

攻读硕士期间主要成果