Web服务组合动态演化的实例可迁移性

组合网络上既有Web服务以构造新的增值服务正逐渐成为一种主流软件形态.而Web服务组合常需进行修改演化以优化服务组合的内部业务流程,适应开放的工作环境.在服务组合演化时,为让尽可能多的执行中的服务组合实例享受到新业务流程带来的好处,应尽可能地将其动态地迁移到新流程下继续执行.同时为避免实例迁移到新流程后引发死锁等动态演化错误,需对这些迁移实例加以约束.文中提出了一个服务组合动态演化过程框架,在此框架下形式化地定义了一种新的实例可迁移性标准,并给出了相应的判定算法.与已有的可迁移性标准相比,该标准在确保不会产生动态演化错误的同时,可允许更多的实例迁移.最后,通过一个旅行代理的服务组合案例,说明了文中工作的有效性和可行性.     

Web服务流程的结构范式及其判定算法

服务组合是一种利用已有Web服务构建新的增值服务的有效方法,然而当前缺乏对组合产生的服务流程进行结构健壮性层次划分和判定的准则.针对上述问题,提出Web服务流程结构范式,从路径的可达性和结构冗余性两个角度将结构范式划分为四个层次.基于逻辑Petri网建模服务流程为服务网,将服务流程结构范式的判定转化为对服务网组成结构的分析.在服务网的基础上构建控制流网,从而将服务流程中的控制流和数据流进行分离.定义了控制流网语言,并提出一种通过约简求解控制流网语言的方法.通过对控制流网语言中字符序列组成结构特征的分析,获取服务网的结构性质,完成对服务流程结构范式层次的判定.给出了服务流程结构范式的定义、判定定理以及算法,并通过实例验证了文中方法对流程结构范式进行判定的可行性和有效性.     

一种面向网构软件体系结构的信任驱动服务选取机制

基于信任度评估的思想,从软件服务选取的角度对此问题进行了探讨,提出一种面向网构软件体系结构的信任驱动的服务选取机制:首先,给出一种通用的、机器可理解的应用需求及信任演化策略描述规范;其次,采用一种基于反馈的信任形成及决策机制,并给出一个信任驱动的服务选取算法;最后,给出一种面向网构软件体系结构的信任驱动的服务选取支撑框架.初步实践表明,上述机制为开发可信网构软件提供了有效支持.     

一个决策驱动的网构软件动态演化模型

传统的建模方法比较难实现网构软件系统的动态演化和自适应性,基于决策驱动的网构软件动态建模方法研究已经成为一个热点。从决策抽象和问题分解角度,提出一个决策驱动的网构软件动态演化模型。首先使用松弛原子算法来分解问题与动态组合决策;然后采用累加累减算法建立网构软件动态演化模型;最后设计相关的网构软件系统来验证该模型。性能分析表明,相比传统模型,该模型有良好的动态演化效果。     

Web服务组合的层次颜色Petri网描述模型

针对Web服务组合流程资源的表达及组合流程正确性验证问题,提出一个基于层次颜色Petri网的Web服务组合描述模型,该模型在描述组合流程控制流的同时还能描述流程中的数据流,能较全面地刻画Web服务组合流程,并且支持对组合流程正确性的验证分析、实例化流程的仿真运行。建模实例验证了该模型的有效性和实用性。     

基于扩展颜色Petri网的Web服务组合建模及应用

该文提出一个基于扩展颜色Petri网的Web服务组合描述模型,该模型在描述组合流程的控制流和数据流的同时还能描述流程中的参数、操作的语义和服务质量,能较全面地刻画Web服务组合流程;最后通过该建模方法给出一个建模实例。     

基于资源限制流图的工作流并发结构的正确性验证

本文在基于Petri网的工作流网的控制流的正确性验证的基础上，提出了基于数据流的资源限制流网的概念，并在资源限制流网的基础上，提出了工作流网的正确性概念，提出了并发变迁的并发性错误检查算法．     

面向对象双变迁Petri网及应用研究

针对Petri网数据流描述能力的不足,引入了数据变迁的概念,给出了双变迁Petri网的定义和图形表示,详细分析了双变迁Petri网的行为规则;定义了面向对象双变迁Petri网,使复杂系统的网模型易于分析理解;实例建模表明,该方法对控制流和数据流共存的复杂系统建模十分有效.     

网构软件体系结构代数模型

由于网络化软件的规模和复杂程度的不断增加,设计可伸缩的软件体系结构,开发可演化的软件系统遇到了挑战.挑战之一是很难把软件模型与原系统说明区分开来,使得软件系统的可演化性受到限制.一个有效的途径是建立可范用软件体系结构的抽象模型,指导网构软件设计,从而提高软件模型的概括能力和可伸缩能力.本文提出一种网构软件体系结构代数模型,其中一个创新思想是把网构连接子解释成网构变量的运算.结合代数学方法和软件实现技术,定义了6种网构连接运算,所有运算是对连接子的代数抽象,因此软件体系结构的抽象表达能力得到了加强.为了展示提出代数模型的建模与分析辅助作用,介绍了一个基于代数模型的网构软件设计与演化的案例研究.     

基于概率和时间因素的Petri网业务流程一致性分析

业务流程一致性分析作为业务流程管理的重要内容之一,近年来一直是业务流程管理研究领域的热点。目前已有的方法主要从控制流和数据流两方面进行研究,在实际情况下,概率和时间因素会对业务流程产生较大的影响。因此,文中提出了一种基于概率和时间因素的Petri网业务流程一致性分析方法。首先,给出了基于概率因素的控制流Petri网和基于时间因素的数据流Petri网的定义;然后,将基于概率因素的控制流Petri网和基于时间因素的数据流Petri网中的所有变迁分别映射到原业务流程Petri网中,得到各自的行为映射表,并针对两种类型的Petri网提出相应的行为兼容度算法,依据行为兼容度的值来衡量业务流程的一致性程度;最后,进行实例分析,结果显示了该方法的有效性和优越性。     

一种网构软件体系结构中的纵横验证机制*

如何在开放、动态、复杂的Internet环境下开发网构软件是软件技术领域一个挑战性课题。从网构软件整个生命周期入手,对网构软件的形式化模型,在简单介绍抽象状态机(ASM)的基础理论之后,刻画了网构软件的构件模型,并对构件模型进行了基于ASM的形式化描述,在此基础上,将粗粒度抽象构件的精化问题转换为求解构件组合方案的问题,并在体系结构元层,提出一种双向验证方法对不同抽象程度的组合方案进行横向和纵向的验证,以保证目标系统的正确性和求精过程的正确性。以上形式化建模和双向验证方法尽可能地避免和消除了软件设计早期的错误。通过系统实验验证可以看出,该方法对网构软件的开发具有一定指导意义。     

网构软件的Wright-Fisher 多策略信任演化模型

网构软件是开放网络环境中软件系统基本形态的一种抽象,其信任关系本质上是最复杂的社会关系之一.为了增强信任演化模型的自适应性,提高预测的准确性以及有效地抑制自私节点的产生,结合差异化服务和演化博弈理论,提出了一种符合开放网络特征的信任演化模型:(1)建立基于差异化服务的实体全局收益函数,以增强信任演化模型的自适应性;(2)以演化博弈理论作为分析工具,借助Wright-Fisher模型的特点,提出了一种Wright-Fisher多策略信任演化模型,以增强对信任演化预测的准确性;(3)根据“公平规范”原则建立了基于博弈的激励机制,激励信任策略的演化,从而有效地抑制自私节点的产生,实验结果表明:该模型能够更准确地反映开放网络中实体信任行为的复杂性特点;在激励机制的作用下,网构软件的信任演化能够更快地达到稳定状态,从而有效地提高网络的效率,使网构软件系统的信任收益达到最优.     

基于场景自动机的网构软件演化

网构软件是网络开放、动态和多变环境下软件系统基本形态的一种抽象,其演化性要求软件能根据应用需求和运行环境变化而动态演化。引入了软件需求工程中场景的概念,但不同的是不把场景作为一种静态的记录来使用,而是把场景作为一种动态记录来描述软件的动态演化特征。给出了场景的形式化定义及其互补、等价、子集等关系描述,提出了基于场景自动机的网构软件演化方法。软件的性质和行为可以由一系列应用场景来展现,系统的演化通过场景自动机来体现,这为系统自适应演化提供了一种新的解决方法,并支持系统更大粒度的复用。     

基于构件的网构软件系统动态演化

为适应网构软件系统在线演化的需求,提出一种基于构件的网构软件系统动态演化模型。该模型以构件为基本单位,基于软件体系结构部署和实施演化,给出构件添加、删除和替换需求的演化算法,通过引入一致性检查机制保证演化的安全和可靠。该模型实施简单、具有普遍适用性,软件系统无须进行大量的改动即可适应该演化模型。     

基于身份的一次性公钥分析与重构

针对一种基于身份一次性公钥的构造方案给出2种攻击方法,指出其是可伪造的。基于超奇异椭圆曲线并利用一般椭圆曲线签名算法对基于身份的一次性公钥方案进行重新构造,新的构造方案能够抵抗伪造性攻击,是安全高效的。由于用户每次可以使用不同的公钥,方案可用于解决Internet通信中的匿名认证问题,实现用户隐私的有效保护。     

基于服务更新的网构软件可靠性模型研究(英文)

网构软件是在开放、动态和多变的Internet环境下软件系统基本形态的一种抽象。这种新的软件系统,它的构建依赖于开放环境中各异构、自治的软件服务实体之间的有效协同。其可靠性不单取决于拥有自主性的软件服务实体本身,还取决于外部环境的动态变化,主要表现为开放环境下服务实体元素的更新,所以传统的软件可靠性的度量模型已不能适应这种新的软件形态。能否在网构软件形态下建立一个好的可靠性度量模型成为其中一个较为核心的问题。文章以服务更新过程中失效数(failurecounts)为基础,将服务更新强度引入Musa-Okumoto(M-O)模型中,作为M-O模型在新的软件形态下的一个推广。最后讨论了网构软件退化的情形和退化条件,为开放环境下网构软件可靠性研究提供一种思路。     

网构软件系统中实体协作的贝叶斯博弈分析

现有的网构软件系统信任模型缺乏对软件实体信任协作过程的分析,以及对信任协作结果的有效预测。为此,运用贝叶斯博弈对软件实体的信任协作关系进行研究。阐述网构软件系统中存在的安全问题,给出网构软件的演化模型,在此基础上,采用贝叶斯博弈理论对系统中软件实体的信任协作过程进行建模。针对博弈过程中信息不完整的问题,通过引入自然选择的概率,利用Harsanyi转换得到更符合实际情况的贝叶斯纳什均衡解,对信任协作结果进行有效预测。实验结果表明,信任协作结果与软件实体与自然选择概率的判断有关,通过调整博弈模型中的相关参数可以促进软件实体有效地进行协作。     

松弛隔离性下的事务性网构应用并发控制研究(英文)

网构软件是指导Internet环境下协作式软件开发的一种新的软件范型,网构应用可以通过组合Internet上已有的web服务来方便地进行构造。事务机制是保障网构应用可靠性的重要技术。web服务的自治性及网构应用的长时间运行特性使得事务间的隔离性必须被放松,因而必须研究如何保障事务性网构应用在松弛隔离性下并发执行时的正确性。针对这一问题,提出了一种新的并发控制方法TSCM-CC(事务性服务复合模型-并发控制)来协调并发事务的相互影响。首先,根据依赖双方服务的事务特征对事务间依赖的类型进行细分;然后,提出了一系列的规则来限制依赖的动态形成,并证明了这些规则的正确性;最后,给出了这些规则的一个分布式的协调协议的实现机制。此方法的最大特色在于能够在保持各个事务性网构应用松弛原子性的同时保证松弛隔离性下并发执行的正确性。     

网构软件中实体发现和排序的TEA方法(英文)

自治软件实体分布在开放、动态和多变的互联网中,它们的协作构成网构软件的基础。动态连接模式是网构软件重要的协作方式。在该模式下,如何选择具有所需质量的软件实体,是一个非常困难的任务。介绍了运行时测试和自动化测试技术,提出网构软件的自动化运行时测试方法。总结网构软件中用于软件实体的发现和排序的解决方法,提出了测试和评估方法TEA。网构软件不知道候选软件实体的质量,通过进行自动化的运行时测试,TEA可以选择具有更高质量的实体。如同网构软件一样,自治软件实体也可以在运行时改变自身结构。通过使用确认断言来评估每次实体调用的结果,TEA可以尽早发现实体变化引起的质量问题。TEA中的软件实体注册机收集每个不同的网构软件反馈的测试和评估结果信息,可以产生按估计质量排序的实体列表。在模拟实验中,TEA产生的有序列表获得最好的评估分数。