支持业务级、大粒度服务组合的知识管理与主动推荐

摘要

面向服务的计算技术所支持的标准化、松耦合的集成方式为实现最终业务用户主动参与应用构造提供了可能。然而在动态、开放的计算环境下，服务资源具有高度的自治性和不可预知性，使得构造、部署和使用面向服务的应用并非想象中那么容易。如何能让最终用户像组装硬件一样自行组装出面向服务的应用，从而更好地适应业务与需求的变化等问题倍受关注。在业务端编程思想和面向最终用户编程的VINCA语言已有工作的基础上，从支持最终用户编程、对组合知识复用的角度出发，提出了面向业务用户的基于服务组合模板的大粒度业务级组合知识的管理与主动推荐方法——TryBest，通过对服务组合中组合知识的抽取、管理和复用，为最终业务用户主动参与面向服务的应用构造提供支持。主要工作和贡献如下： 提出了一种支持复用的服务组合知识管理和主动推荐方法——TryBest。 从支持业务用户“编程”的角度出发，充分利用领域专业人员的知识和经验，将其引入到组合知识的抽取和使用中，采用基于案例推理的技术，利用已有的VINCA流程，提出了一种基于VINCA服务组合的知识抽取方法，利用给定的知识抽取方法，并基于组合逻辑定义了一种使用模式、服务质量和服务资源均可灵活配置、具有行为多态特征的服务组合知识模板，给出了其性质分析和实例化方法。最终业务用户可根据自己的个性化需求，通过对组合模板的参数配置来辅助进行应用构造，并通过运行时的主动推荐，实现服务的优化选取。 将领域本体与服务组合模板相结合，提出了基于领域本体的模板检索算法和基于内容的服务推荐算法。 将领域本体引入到服务组合模板的定义中，利用领域业务本体为服务组合模板提供语义描述，方便了组合模板的管理，在此基础上提出了基于领域业务本体的组合模板检索算法，弥补了传统的基于关键字的检索算法由于存在语义落差，无法检索到合适模板的不足。此外，在模板检索的基础上提出了基于内容的模板推荐算法，通过用户需求与已有模板中业务服务覆盖度与冗余度的比较为用户推荐模板，该算法对用户屏蔽了模板的内部实现，用户无需指定服务间的关系，易于用户使用。 对服务组合模板提供QoS支持，给出了组合模板的QoS描述模型以及基于组合模板QoS约束的服务推荐算法。 已有的过程模板或工作流模板都是从业务过程的功能角度出发进行的研究，没有涉及到非功能属性(QoS)的研究。本文将QoS概念引入的组合模板的描述中，给出了组合模板的QoS描述模型。该模型不仅针对单个服务的QoS属性进行描述，而且针对整个组合模板QoS进行描述，给出了组合模板QoS的计算和表示方法，解决了VINCA流程中用户无法基于整个流程表达QoS约束的问题。再此基础上，给出了基于流程QoS约束的服务推荐算法，弥补了用户无法基于流程QoS约束选取服务的不足，并通过引入服务关联关系提高了推荐的准确性。提出了基于图归约的组合模板逻辑结构的正确性验证算法。为确保基于组合模板构造的应用能正确执行，给出了组合模板的静态特性和动态特性正确性定义，针对静态特性的验证给出了验证算法，针对动态特性，给出了由组合模板逻辑结构到有向图的转换规则和基于有向图的归约规则，给出了基于图归约的模板动态特性正确性验证算法。通过这些算法可以消除组合模板中隐含的结构冲突。此外，我们设计实现了支持组合知识抽取、管理和复用的模板管理工具，并将其在公众信息服务和科技信息平台建设项目中进行了尝试应用，初步解决了最终业务用户参与应用构造困难、效率低和应用运行时无法基于流程QoS约束进行动态选取服务等问题。通过实例验证以及与相关工作的比较，证明了基于TryBest方法进行大粒度服务组合对于提高面向服务的应用构造效率以及实现服务运行时的优化选取具有更好的效果。

目录

文摘

英文文摘

论文说明：图目录及表目录

第一章引言

第二章支持业务组合的知识管理与主动推荐方法——TryBest

第三章基于组合模板的服务组合知识的管理

第四章基于图归约的服务组合模板正确性验证

第五章基于推荐的服务组合知识的复用

第六章原型系统的设计与实现

第七章应用实例及评价

第八章结束语

参考文献

致谢

作者简历