着色Petri网模型检测工具的扩展及其在Web服务组合中的应用

Web服务组合的形式化描述和验证是一个重要的研究问题.为了更好地完成验证工作,提出了扩展着色Petri网的模型检测方法.首先,在着色Petri网原有的基于CTL的局部模型检测算法基础上,给出了获取模型检测证据/反例的算法,并在着色Petri网模型检测工具--CPN Tools--中使用ML(meta language)语言实现了这些算法,然后将扩展后的CPN模型检测工具应用在Web服务组合的验证问题中.该方法不仅可以验证Web服务组合是否存在逻辑错误,还能告诉用户发生错误的原因,为Web服务组合的验证提供了技术上的保障.实验表明对着色Petri网的模型检测工具的扩展是正确、有效的.     

基于动作时序逻辑的Web服务组合

为了更有效地实现Web服务组合,提出一种使用动作时序逻辑TLA(Temporal Logic of Actions)进行Web服务组合的方法.Web服务组合与工作流有着共同特征,首先根据工作流的基本控制模式,将服务之间的关系用TLA进行描述,然后提出了基于图的宽度优先搜索的Web服务自动组合算法,并采用TLA模型检验器TLC验证组合逻辑的正确性以及是否存在死锁问题,最后给出了现有的Web服务组合平台BPEL4WS向TLA转化的方法.     

一种基于扩展有限自动机验证组合Web服务的方法

为简化并自动化组合Web服务验证,提出一种基于扩展有限自动机(extended deterministic finite automata,简称EDFA)验证组合Web服务的方法.使用EDFA可以准确地描述Web服务:EDFA的状态表达Web服务在与用户交互的过程中维护的状态;EDFA的状态转移及其标注描述Web服务与用户间的消息交换.EDFA给出Web服务交互过程的所有消息交换序列,刻画出Web服务的动态行为.使用基于EDFA的组合Web服务验证方法不但可以验证组合Web服务是否满足系统需求,还可以验证组合Web服务运行过程是否有逻辑错误.与其他方法相比,该方法更适于验证开放式环境下的组合Web服务.     

基于Petri网的语义Web服务自动组合方法

Web服务组合使得开发人员可以快速地创建自己的应用程序.但是,随着Internet上可用的Web服务数目的增加,Web服务组合是一项高度复杂的任务.针对语义Web服务的自动组合问题,提出了一种既考虑服务输入/输出又考虑服务行为约束的自动组合方法.首先,注册服务被转化为一组Horn子句形规则,用户的输入和输出请求分别被转化为Horn子句中的事实和目标,从而将寻找满足用户输入/输出请求的合成服务问题转化为Horn子句的逻辑推理问题;然后,用Petri网来为该Horn子句集建模,T-不变量技术被用来判定是否存在满足用户输入/输出请求的合成服务;最后给出了两种算法来获取既满足用户输入/输出请求又满足用户行为约束的合成服务的Petri网模型.     

语义标记Petri网的组合Web服务建模与验证(英文)

随着Web服务组合的发展,整合业务过程成为可能。组合Web服务可以被看作是基于过程的工作流。由于死锁、不安全和不可达等流的设计错误会影响组合Web服务的有效执行,因此这些错误应在组合Web服务执行前被检测出并修改。提出了基于语义标记Petri网的组合Web服务建模与验证方法。首先提出语义标记Petri网(SaPNs),并给出其语义;用受限描述逻辑tableau算法获得组合Web服务;使用SaPNs描述组合Web服务及其组成部分;最后,使用基于SaPNs的分析方法验证了组合Web服务。使用该方法在开放的Internet环境下可以获得满足客户需求的、可靠的组合Web服务。     

航空订票业务的Web服务建模及组合兼容性验证

Web服务通过组合基本服务为解决复杂问题提供了方法,于是近年来越来越受到关注。当前交互式下的Web服务在实际组合中还存在诸多问题,其中就包括Web服务组合验证问题。运用Pi演算对航空订票业务的Web服务进行形式化建模,改进基于Pi演算的推理,提供一种验证多个Web服务组合是否兼容的方法。为证实该验证方法,进一步采用MWB工具展示了Web服务组合兼容性的验证过程。     

语义Web服务组合的形式化描述与验证研究

Web服务组合是Web服务的主要研究方向之一,对语义Web服务组合进行形式化描述并进行分析和验证是组合服务正确运行的保证.本文首先给出了基于有色Petri网的语义Web服务形式化模型,形式化描述了OWL-S的ServiceModel中8种基本的Web服务组合模式,利用这些组合模式可以构造出满足需求的组合Web服务.然后,对服务组合形式化模型的正确性分析和验证进行研究后,给出了组合模型语法正确性、可达性、活性和有界性的算法.最后,通过一个具体的建模实例展示了Web服务组合的Petri网建模.     

Web服务组合时间限制一致性研究

随着Web服务技术的发展,使得利用Web服务组合来满足应用的需求成为可能。通过扩展Web服务的OWLS描述模型——加入Web服务可用时间段描述信息,使检测组合服务时间限制冲突成为可能,并给出了Web服务组合时间限制一致性检查算法,能有效地去除了存在时间限制冲突的服务组合方案,减少了因执行不合理的服务组合方案所造成的Web服务资源的浪费。     

基于Pi演算的OWl-s的Web服务的自动组合

Web服务组合研究领域的一个重要的问题是如何形式化描述Web服务组合,如何验证服务组合的正确性。Web服务组合的形式化模型可以用来检查、验证Web服务组合以保证组合的正确性。针对目前最主要的一种语义Web服务组合的规范WEB本体论语言(Ontology Web Langage-Semantic,简称OWL-S),给出基于Pi演算的形式化描述,定义了Pi演算和OWl-S之间的概念映射,并给出了OWl-S的基于Pi演算的形式化模型,最后通过一个案例给出了模型验证的方法。     

基于Petri网的Web服务组合时间验证分析

由于各服务的分散性和自治性,Web服务组合需要建立可靠的表达和分析方法.针对Web服务组合时间一致性上的限制,用库所含时间因素的Petri网对服务组合模型的基本逻辑结构进行分析,对服务组合模型的执行时间和各服务可用时间进行有效性验证,并给出了时间可达性的静态和动态分析与验证方法.通过实例验证了用这些规则可对复杂的服务组合模型进行逐步化简和分析,能有效地去除存在时间限制冲突的服务组合方案,减少了因执行不合理的服务组合方案所造成的Web服务资源浪费.     

多Web服务组合兼容性的自动化验证

Web服务组合的目的是实现单一服务无法满足的复杂功能,而保证组合的正确性以实现服务增值是十分必要,因此组合之后的正确性验证是Web服务组合的一个重要研究方向。从Web服务交互行为方面描述多Web服务组合,在提出行为兼容性的相关理论的基础上,给出基于Pi演算的多Web服务组合行为兼容性的自动化验证算法,通过将多Web服务组合自动转化为Pi演算中的组合进程,实现多Web服务组合的自动化验证。     

一种验证Web服务流程的新方法*

在实际的服务组合中,Web服务流程（process）的验证(verification)对于Web服务的组合实现和应用具有重要意义——通过验证可以证明一个组合服务的控制流满足某个重要或者期望的属性,如不包含死锁或不包含无限循环,诸如此类;而服务提供者可对Web服务流程进行验证,以确保所提供的Web服务是完全正确的。然而,针对这两种语言的验证方法较少被人们注意。提出一种验证Web服务流程的方法,该方法使用时序行为逻辑（TLA）建模服务流程,然后,利用模型检验（model checking）技术验证模型的某些属     

Model transformation and formal verification for Semantic Web Services composition

Web services composition is becoming more and more important in today’s service oriented business environment. We need to compose services from different providers together to fulfill the business goals that cannot be satisfied by any single service. However, different services often have semantic inconsistencies which may lead to the failure of the services composition. In order to verify the correctness of the Semantic Web Services composition, this paper proposed a composition model of Coloured Petri Nets which is transformed from OWL-S model. This model can express the logical relations among the sub-processes of the services composition explicitly, and verify the correctness of the services composition using formalized methods of Coloured Petri Nets. This paper presented the verification algorithms for the reachability, boundness and semantic consistency of composed services. Furthermore, an example of collaborating design process was given to simulate and execute the model.     

基于主体的语义Web服务自动组合研究

语义Web服务要解决的一个主要问题就是如何实现服务组合自动化.主体技术因其智能性、自主性等特点在解决语义Web服务组合问题中具有较大优势.通过分析语义Web服务组合研究现状,分析主体、语义Web与Web服务的紧密关系,论证了基于主体的语义Web服务的可行性并描述了基于多主体的Web服务组合平台架构.介绍了基于主体技术的语义Web服务组合技术,将服务组合看成是一个多主体环境下的规划问题,给出语义Web服务作为主体动作子类的形式化定义,并针对服务组合问题增加限定条件,定义服务之间的5种关系,试图从逻辑角度,以描述逻辑为基本工具,突出服务的动态性与交互性.最后利用主体的目标规划以及基于描述逻辑的有效推理,给出了服务的自动组合算法.     

Web服务流程相容性和相似性分析

服务组合和服务替换是面向服务计箅的研究热点,服务流程的相容性和相似性分析是其中的两个密切相关的问题,具有较大实用价值.基于着色Petri网建模Web服务流程,定义服务流程的正确性和相容性.提出服务良构件的概念,证明良构件能够保证组合服务可达终止状态的正确性.在相容性分析的基础上,提出服务流程相似性的定义,证明若新服务与要被替换的服务流程相似,则所进行的替换是上下文无关的,替换后无须再做组合正确性验证,给出相似性的判定算法.文中结论和算法改进了现有服务组合验证和服务替换方法的不足.     

支持Web服务组合与验证的形式化模型

针对Web服务的组合与验证问题,在范畴理论描述框架的基础上,引入进程代数描述服务组件的外部行为,为Web服务系统的架构描述建立了一种形式化的语义模型。Web服务作为范畴理论中的对象节点,服务间的交互和组合关系作为态射,从而以范畴图表的形式来描述服务网络。在形式化定义服务接口、Web服务、服务组合等概念的基础上,进一步分析讨论了服务组合和交互过程中的语义特性,给出了Web服务可替代性和服务请求可满足性的形式化定义。实例研究表明,该框架增强了Web服务架构的语义描述能力。     

基于状态保持的Web服务组合可信度度量方法

本文对Web服务的可信性问题进行了研究与分析。针对互联网上Web服务组合缺乏可信性验证方法的问题,提出一种基于状态保持的完整性测量方法。通过对完整性的测量与验证,使得可信性可以在平台及服务之间进行传递。首先讨论了在可信计算平台上原子服务可信性测量及验证方法,该方法可以将信任从平台扩展至服务,这是一种静态的测量方法。对于动态性较强的服务组合,在静态测量的基础上提出了基于状态保持的完整性测量方法。针对实际应用中服务组合环境不固定的状况,提出一种锁定服务提供者平台的方案,使服务提供者平台的状态得以保持,维持了服务的可信性。     

基于深度优先搜索的Web服务合成算法

本文通过提取Web服务的语义信息,研究了语义Web服务合成问题。Web服务合成的关键是对候选Web服务的输入输出数据关系进行建模,以及有效地利用这些已有的数据依赖关系实现服务合成请求。通过构建Web服务的依赖图,提出了一种基于图论中深度优先搜索的Web服务合成算法,以获取满足特定要求的Web服务。