服务Agent的规划模型

摘要

Web服务技术能很方便地实现低耦合的分布式系统集成，它已成为企业间或企业内部系统间功能发布和共享的重要方式。然而Web服务技术是一种无状态的功能响应，它存在功能单一，无法主动响应外界事件、服务之间无法相互自主协作等不足。另外，随着Web服务数量的增多，服务选择的困难性也成为阻碍其推广的因素之一。Agent是一种在某个环境中自主行动以实现其设计目标的智能化软件实体，其应用主要是以一种松散耦合的Agent网络，在多个Agent之间以结构化的ACL进行交互、协作，以完成某一项任务。此外Agent具有自主决策能力、相互协作能力、社会性等Web服务所不具备的智能化特点。因此，将Web服务与Agent相结合代表了Web技术的发展方向之一。服务Agent能够管理一组密切相关的Web服务，并智能化地向外界提供综合的、集成的服务功能。服务Agent的能力建立在内部定义的一组规划基础上，规划是服务Agent运用所管理的Web服务来满足外界需求的方式。由于服务Agent处在一个分布式的环境中，应用的需求和环境随时在发生变化，如何管理规划以达到服务Agent的自适应能力，如何设计规划以更好地用于任务分配、服务调度和控制资源协调等工作，正是本文研究的中心。本文将规划设计成一个协调服务的服务流程，定义了规划的基于目标本体的语义模型和基于ECA规则的语法模型以及规划的两种模式分类。在基于本体推理的目标匹配和面向QoS的模糊评价算法基础上，设计了规划选择算法，并利用深度优先与启发式算法搜索抽象活动的执行者，以实现在垂直层面上的抽象规划构建。然而，仅依靠在建模时构建的静态规划库很难满足需求目标的不断变化。所以，本文通过三个方面来解决这一问题：基于人工智能的自动规划技术，实现规划的自动构建；利用规划执行引擎的事件检测器对规划进行运行时的更新；通过规划模型与规划流程结构树之间的相互转化，将块节点转化为规划中的抽象活动，将具体规划转化为抽象规划，实现规划库优化。基于上述的研究，本文实现了服务Agent平台，它是开发、运行和分布式部署服务Agent的一整套解决方案，能够很好地支持服务Agent向外界提供集成服务的智能性，并适应动态的、不确定的需求，同时服务Agent平台还具有较好的可用性和友好性，因而具有较好的应用前景。

目录

摘要

ABSTRACT

第一章 绪论

1.1 课题背景

1.2 国内外研究现状

1.2.1 基于Agent 的服务扩展

1.2.2 智能化的Web 服务

1.2.3 基于Agent 的服务发现和选择

1.2.4 基于Agent 的服务组合

1.3 目前存在的问题

1.4 研究内容

1.5 章节安排

第二章 相关技术

2.1 Agent 技术

2.1.1 智能Agent

2.1.2 BDI 模型

2.1.3 JADE 概述

2.2 Web 服务技术

2.2.1 Web 服务技术

2.2.2 面向服务的体系结构

2.2.3 Web 服务研究的主要问题

2.2.4 Web 服务组合

2.3 本体技术

2.3.1 本体的概念

2.3.2 本体的作用

2.4 规划问题定义和求解实现技术

2.5 本章小结

第三章 服务 Agent 的规划模型

3.1 引言

3.2 服务 Agent 的模型结构

3.2.1 服务Agent 模型结构定义

3.2.2 服务模型

3.2.3 服务Agent 模型表示

3.3 服务 Agent 的运行机制

3.4 系统框架结构图

3.5 规划的语法模型

3.6 规划的语义模型

3.6.1 应用领域模板

3.6.2 规划的语义模型

3.7 规划的模式

3.8 本章小结

第四章 规划的选择与构建

4.1 引言

4.2 基于目标匹配的过程

4.2.1 目标的本体匹配

4.3 规划的 QoS 模型

4.4 基于服务质量的模糊评价

4.5 规划的选择

4.5.1 算法描述

4.5.2 案例分析

4.6 抽象规划的层次构建

4.6.1 深度搜索算法

4.6.2 启发式搜索算法

4.6.3 案例

4.7 本章小结

第五章 规划的自动获取与更新

5.1 引言

5.2 规划的自动构建

5.2.1 概述

5.2.2 规划问题的表述

5.2.3 算法设计及分析

5.2.4 规划的自动构建流程图

5.2.5 案例分析

5.3 规划的更新

5.4 规划库的优化

5.4.1 规划流程结构树

5.4.2 树形图到抽象规划的转换

5.4.3 规划库优化

5.5 本章小结

第六章 系统实现

6.1 引言

6.2 服务 Agent 系统架构

6.3 服务 Agent 建模工具实现

6.3.1 规划类图

6.3.2 语义配置实现

6.3.3 目标维护规则编辑

6.3.4 规划模型建立

6.4 服务 Agent 执行引擎实现

6.4.1 服务Agent 执行引擎流程图

6.4.2 规划器组件

6.5 本章小结

第七章 总结与展望

7.1 工作总结

7.2 研究展望

参考文献

致谢

攻读硕士学位期间已发表或录用的论文