需求驱动的多Agent Web服务聚集研究

摘要

Web服务是一种基于网络的、分布式的、自描述的模块化组件,它遵循一定的技术规范,采用WSDL、UDDI、SOAP等一套基于XML的标准和协议,使得人们可以不论平台、不论时间和地点的使用这些组件。Web服务以其高度可集成性、互操作性、松散耦合等优势,给社会带来了巨大的利益和价值,目前已经得到了学术界和产业界的广泛认可。在现实应用中,由于单个Web服务的功能是有限的,无法适应复杂的应用,因此需要进行多个Web服务之间的组合来满足需求,Web服务组合问题也就成了近几年的研究热点。但是我们发现现有的协议和标准都仅限于语法层次,缺乏语义信息的表达,所以目前大多数Web服务的组合都是手工完成的,这既费时又费力。
　　 随着语义Web技术的出现和发展,有研究者提出了语义Web服务的概念,使得Web服务组合实现自动化成为可能。但是我们发现在传统的Web服务体系架构下,无论是语义Web服务还是传统的Web服务,Web服务都是作为一个被动实体而存在,被动的等待服务请求者的发现、调用和组合。而随着Web服务的数量不断增加,会表现出服务查询率和利用率低,服务组合难度和复杂度高等问题。
　　 因此本文在一个需求驱动的服务聚集框架下,从主动Web服务角度考虑,结合了语义Web和智能Agent两种技术应用到Web服务中,构造出语义Web服务和Agent的结合体--主动Web服务,利用环境本体作为语义基础,定义一种意图.行为.实现机制来统一建模需求和服务能力以及需求和服务的匹配过程,实现了主动Web服务向需求聚集的结果,成为了Web服务组合研究中的另一种可行方法。这种主动聚集的组合方式能够降低服务组合的难度,提高服务被利用的机率,充分体现服务方的利益,从而弥补了在传统Web服务框架下Web服务组合方面的一些不足。
　　 本文在建立需求驱动的多Agent Web服务聚集模型基础上,以旅行安排为应用背景,设计并开发了一个基于JADE的旅行需求驱动的多Agent Web服务聚集系统。首先构建了能支持JADE中使用的旅行安排环境本体Java类,以此为语义基础,引入一种意图-行为-实现机制统一建模旅行需求和服务能力以及需求和服务的匹配过程,根据聚集算法最终编程实现符合旅行需求的多个主动Web服务向旅行需求的成功聚集,从而验证了聚集模型和聚集算法的正确性,也证明了主动组合方法的可行性。

目录

文摘

英文文摘

第1章 绪论

1.1 引言

1.2 研究现状和存在问题

1.3 论文研究内容

1.4 论文创新点

1.5 论文组织结构

第2章 相关理论与技术

2.1 语义Web服务概述

2.1.1 Web服务

2.1.2 语义Web

2.1.3 语义Web服务

2.2 环境本体概述

2.2.1 本体(Ontology)

2.2.2 环境本体(Environment Ontology)

2.2.3 环境本体对服务能力的表示

2.3 Agent技术概述

2.3.1 Agent定义及特性

2.3.2 主动Web服务

2.3.3 JADE平台

2.4 本章小结

第3章 需求驱动的服务聚集模型

3.1 聚集模型的构建

3.2 环境本体建模

3.3 意图-行为-实现机制

3.4 需求和服务能力建模

3.4.1 需求建模

3.4.2 服务能力建模

3.5 服务向需求聚集的描述

3.6 本章小结

第4章 服务聚集关键算法

4.1 服务端算法

4.1.1 服务与需求匹配算法

4.1.2 服务请求登记算法

4.2 需求端算法

4.2.1 需求处理服务登记算法

4.2.2 服务向需求聚集算法

4.3 本章小结

第5章 应用案例设计与分析

5.1 开发背景

5.2 开发工具和环境配置

5.3 系统总体设计

5.4 环境本体的构建

5.4.1 环境本体需求分析

5.4.2 环境本体的建立

5.5 需求和服务能力建模

5.5.1 需求的建模

5.5.2 服务能力的建模

5.6 服务向需求的聚集

5.7 聚集结果分析

5.8 本章小结

第6章 研究总结与展望

6.1 研究总结

6.2 研究展望

参考文献

攻读学位期间取得的研究成果

致谢