基于Pi-演算的服务组合正确性验证

对于Web服务及其组合而言,保证其正确性并实现增值服务是十分必要的。Pi-演算是一种移动进程代数,可用于对并发和动态变化的系统进行建模。通过建立一个实际的模型,用Pi-演算对Web服务及其组合进行建模,并利用形式化工具对建立的组合模型是否正确以及是否满足需求进行了验证。     

基于Pi-演算的BPEL4WS Web服务组合形式化模型

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来可以用来检查、验证Web服务组合以保证组合的正确性。Pi-演算是一种适合于Web服务组合建模的进程代数。本文介绍了P-演算的基本语法，针对目前最主要的一种描述和执行基于工作流模式的Web服务组合的规范-Web服务商业流程执行语言（Business Process Execution Language for Web Services，BPEL4WS），定义了Pi-演算和BPEL4WS之间的概念映射，并给出了BPEL4WS的基于P-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。     

类型化的Web服务组合形式化模型

Web服务组合的正确性包括动态行为的匹配性和数据类型的一致性.本文定义了一个扩充的Pi-演算类型系统,同时利用该系统对BPEL4WS Web服务组合规范建立了一个类型化的形式化模型,通过该模型能够对Web服务组合的正确性进行验证.最后通过一个案例,给出了对Web服务组合动态行为的匹配性和数据类型的一致性的验证方法.     

基于Pi-演算的Web服务形式化描述模型*

当前对Web服务进行形式化描述的方法多是基于对某个具体Web服务组合规范的抽象,无法兼顾基于全局和局部的设计方法,并且无法描述Web服务组合的体系结构的动态性。本文在对现有的Web服务形式化描述方法进行回顾和总结的基础上,基于Pi-演算建立了Web服务形式化描述模型,将BPEL4WS规范和WS-CDL规范的重要行为在模型中做了映射。最后通过例子说明,基于局部和全局的设计方法在本文提出的模型中的映射是一致的。本文提出的描述模型直接用来进行Web服务组合的设计时,可以更好的描述动态的体系结构。     

面向服务的多参与者协调事务建模方法

为了保证Web服务组合执行获得正确一致的结果,用形式化方法研究Web服务事务处理的协调过程是很重要的。基于Web服务事务规范(Web services transaction,WS-TX),提出了一种由业务流程执行语言(business process execution language,BPEL)自动生成Web服务多参与者协调事务模型的方法。介绍了Web服务协调的Pi-演算建模方法,阐述了如何由BPEL描述的业务流程建立服务协调事务模型,进一步给出了自动生成该协调模型的算法描述,并通过具体实例说明了该方法的正确性及可行性。     

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。     

基于情景演算的Web服务语义描述

Web服务是WWW发展的一个重要的趋势,Web服务的相关问题得到了广泛的研究和应用,Web服务的自动组合是其中一个热点。要实现Web服务的自动组合,必须对Web服务的语义进行形式化的描述。情景演算是一种形式化的建模和规划方法,利用情景演算对Web服务进行描述,能使自动组合结果更加快速和准确。在分析情景演算特点的基础上,使用情景演算对一个基于Web服务的会议行程安排系统进行了Web服务语义描述。     

基于多元Pi演算的Web服务形式化描述模型及其验证*

Web服务组合在运行时多发生由于类型不匹配而产生的错误,为了有效地避免这种错误,在多元Pi-演算的基础上提出了Web服务形式化描述模型。通过基本类型定义、语法定义和判定规则说明单个Web服务的类型良好性,通过操作语义说明Web服务发生组合时的类型良好性;给出Web服务可替换性定义,并在此定义基础上说明如何进行Web服务组合的功能验证。提出的类型化Web服务形式化描述模型,准确说明了Web服务组合运行时的类型良好性,以及Web服务组合的功能验证方法。最后通过例子说明,提出的定义和判断方法的有效性。     

基于类型化Pi-演算的Web服务组合相容性检测

定义了一个Pi-演算的类型系统，然后利用扩充后的类型化Pi-演算建模BPEIAWS描述的Web服务组合系统。提出了基于类型化Pi-演算的服务组合相容性检测算法。并给出了一个银行贷款审批系统检测实例的片段，说明利用该算法检测服务组合系统相容性的可行性。     

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.     

基于B方法的Web Service组合描述和验证方法

对于Web Service及其组合来说，保证其组合的正确性是十分必要的。B方法是一个基于模型的形式化方法，有很强的结构化机制和很好的工具支持，对于建模和软件验证是一种有效的方法。该文基于B方法对Web服务及其组合进行了形式化建模，并能够利用B方法相对成熟和完善的模型检查工具，来完成模型的正确性验证。     

基于上下文感知进程网络的Web服务组合方法

针对Web服务组合的个性化问题,提出一种基于上下文感知进程网络的Web服务组合方法,支持上下文感知组合系统的高层建模与系统的底层实现。采用CCS进程代数和标签转换系统,描述上下文感知组合模型的形式化语义,给出上下文感知系统模型的实现框架。分析结果证明了该组合方法的可行性。     

Formal verification technique for grid service chain model and its application

Ensuring the correctness and reliability of large-scale resource sharing and complex job processing is an important task for grid applications. From a formal method perspective, a grid service chain model based on state Pi calculus is pro- posed in this work as the theoretical foundation for the service composition and collaboration in grid. Following the idea of the Web Service Resource Framework (WSRF), state Pi calculus enables the life-cycle management of system states by associating the actions in the original Pi calculus with system states. Moreover, model checking technique is exploited for the design-time and run-time logical verification of grid service chain models. A grid application scenario of the dynamic analysis of material deformation structure is also provided to show the effective- ness of the proposed work.     

Web服务的Pi演算描述

如何从已有的 Web 服务构造新的增值性的正确的 Web 服务,已成为研究 Web 服务的群体关注的一个焦点。因此,为了得到可靠的、高质量的服务,必须找到一种建模方法和工具,在 Web 服务投入使用之前,对其进行分析和验证。本文主要从过程代数的角度出发,用 Pi 演算来描述 Web 服务以及 Web 服务的组合。     

Modeling and verification of Web services composition based on model transformation

With the rapid development of Cloud computing, social computing, and Web of Things, an increasing number of requirements of complexity and reliability for modeling Web services composition have emerged too. As more reliable methods are needed to model and verify current complex Web services composition, this paper proposes a method to model and verify Web services composition based on model transformation. First, a modeling and verifying framework based on model transformation is established. Then, Communicating Sequential Process (CSP) is defined according to the features of Web services composition and the corresponding model checking tool Failure Divergence Refinement (FDR) is introduced. The transformation approaches between Business Process Execution Language (BPEL) and CSP are later defined in detail. Lastly, the effect of this method is evaluated by modeling and verifying the Web services composition of a Online Shopping System. The results of the experiments show that this method can greatly increase the reliability of Web services composition. Copyright © 2016 John Wiley & Sons, Ltd.     

Web服务合成的相容性与替换性分析

形式化的分析有助于Web服务的合成.已有的合成分析方法,验证的重点是Web服务合成时形成的全局交互流程是否与预先定义的模型相匹配,忽略了合成时各个Web服务之间的行为是否相容.通过自动机对基于WSCI规范描述的Web服务进行形式化描述.在此基础上,提出了一个Client/Server模型,定义了Web服务合成的相容性概念,并提供相应的算法进行验证,保证了Web服务合成的正确性.在相容性分析的基础上,考虑到Web服务动态性的特点,定义了Web服务的替换性概念,并给出了保证替换服务正确性的定理.     

模型驱动架构的语义组合Web服务的验证

针对语义Web服务的组合与验证问题,提出了基于模型驱动架构（MDA）的组合方法与基于语义匹配度的匹配方法。组合方法使用UML类图和用例图对OWL-S进行静态组合建模,使用活动图对OWL-S进行动态组合建模。在建模过程中使用基于语义匹配度的匹配方法,选择可用的子Web服务确定最合适的组合Web服务,并将该组合UML模型转化为可验证的Promela语言,使用SPIN工具进行验证,通过验证的UML模型作为模板保存于本体的知识库中以便使用。该模型提高了开发语义Web服务的效率,保证了组合过程的正确性,还能利用模板与语义匹配度实时发现与选择可用的Web服务。     

基于价格进程代数的Web服务组合描述和成本分析

进程代数可有效地用于Web服务组合的描述和验证,然而缺乏对服务组合成本建模和分析的能力.提出一种扩展了价格信息的进程代数PPA, 在CCS基础上为进程动作和状态扩展价格函数, 给进程动作的执行标记价格,给进程的迁移状态标记成本.给出了PPA的语法和语义,定义了PPA成本弱互模拟并分析了其与CCS弱互模拟的关系,证明了PPA在CCS基础上扩展了成本建模能力,给出了成本状态空间构造算法,该算法支持选择成本优化的组合服务.实验分析了PPA用于Web服务组合成本建模和分析的可行性.