基于逻辑Petri网的Web服务组合建模与分析

摘要

近年来，随着Web服务兴起与发展，Web服务数量急剧增加，给信息服务带来越来越大的压力，这就需要改进Web服务的描述方法，以消除服务冗余，减轻网络负担。另外，随着学术界以及产业界对服务计算（SOC）的关注越来越密切，加之Web服务是支持服务计算的关键技术之一，而单个的Web服务又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。
　　本文提出一种基于领域本体的标准术语规范化Web服务的功能描述，将功能相同的多个Web服务进行合并，生成一个新的复合Web服务的思想。给出了一种基于逻辑Petri网的Web服务形式化描述方法，它不仅能有效刻画Web服务的输入/输出参数、质量约束及行为约束限制，而且能有效描述复合Web服务的参数不确定性。提出了用户请求的形式化表达方法，并基于逻辑推理技术，分析了用户请求的可接受性，只向系统传送可实现的用户请求，提高了服务组合的效率。给出了基于逻辑Petri网的服务运算算子及其相应的服务运算基本结构：顺序结构、并发结构、选择结构及迭代结构，同时进行了性质分析，如封闭性、正确性等。在服务计算基础上，提出了一种Web服务组合模型，构建了服务组合框架。设计了一个基于关键字匹配和语义匹配的服务发现算法，通过实例验证了服务发现算法的可行性，并说明了算法的执行过程。通过仿真实验与基于关键字的服务发现算法、基于语义的服务发现算法进行了对比，证实了本文算法具有更强的服务发现能力。给出了基于服务计算的服务组合规则，实现了服务组合，并证明了其有效性和正确性。
　　最后，初步设计实现了一种Web服务组合建模系统，给出了建模工具的总体框架及实现技术，完成了对用户请求的实现。并通过仿真实验，证明了本文提出的服务组合方法具有较好的自适应性。
　　本文主要是对基于逻辑Petri网的服务组合建模技术进行了相关研究，着重解决了Web服务描述问题及组合问题，对于推进Web服务组合技术的研究有一定的价值。

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英文摘要

目录

1 绪 论

1.1 引言

1.2 研究现状

1.3 研究动机及主要工作

1.4 论文组织结构

2 Web服务组合相关知识

2.1 逻辑Petri网

2.2 Web服务

2.3 用户请求

2.4 本章小结

3 基于逻辑Petri网的服务运算

3.1 服务网

3.2 服务运算算子

3.3 服务运算性质

3.4 本章小结

4 基于逻辑Petri网的服务组合

4.1 服务组合框架

4.2 服务发现

4.3 运用服务计算的服务组合技术

4.4 本章小结

5 建模工具的初步实现与仿真

5.1 Web服务组合平台的体系结构与功能结构

5.2 Web服务组合工具的实现

5.3 比较分析

5.4 本章小结

6 总结与展望

6.1 工作总结

6.2 研究展望

参考文献

致谢

攻读硕士期间主要成果