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。     

目标Web服务描述本体和服务发现模型

目标Web服务描述语言和服务匹配算法是解决Web服务发现问题的方法。在分析现有Web服务描述语言的基础上，该文设计了一个目标Web服务描述本体，该本体从功能、性能和语义特征 3个方面描述Web服务，以提高服务发现的效率和质量为原则，提出了一个基于Web服务特征元素的服务发现模型，并结合旅游领域，实现了一个原型系统。     

一种基于CPN的运行时监控服务交互行为的方法

BPEL对Web服务组合的描述特性使得它很难表达和分析服务组合中的交互行为属性.这些行为属性需要遵循一定的交互协议.然而良定义的交互协议还是容易受到侵犯,这将导致服务组合进程产生状态不一致的问题.为了解决这类实际交互行为与其服务组合描述之间的不一致性问题,提出了一种由BPEL描述自动构造运行时监控器的方法.首先提出了一种基于有色Petri网(CPN)的形式化表示模型以及服务组合规约到模型的映射方法,用于精确表达从BPEL流程描述中提取的服务交互行为规约.然后,描述了由CPN形式化表示模型生成运行时监控器的方法.该运行时监控器能够捕获所有进出服务组合进程的交互消息,并且检测是否存在违背交互协议的行为.     

Web服务组合中商业事务处理的研究

Web服务组合已经成为业界的研发热点．在Web服务组合中，不同的成员Web服务之间存在着操作一致性和可靠性的处理要求，需要在Web服务组合中提供对于事务处理的支持．尽管目前业界已经存在许多的Web服务组合模型和描述语言，但是都没有提供对于事务处理的支持．本文分析了Web服务组合中的事务处理需求，通过扩展在Web服务组合描述语言中已经占据主导地住的BPEL4WS规范，在BPEL4WS中引入了对于主流的Web服务事务协议的支持，并在此基础上实现了一个原型系统TAWSCRS．     

基于Web服务组合的业务流程集成

从分析现代企业面临的动态业务环境入手,提出了Web服务环境下的业务流程集成模型,阐述了基于Web服务组合进行业务流程集成的优点.在分析了Web服务组合关键技术的基础上,分别从业务流程描述语言、基于工作流的Web服务组合和语义Web服务组合三方面,综述了Web服务组合技术的研究现状,并指出了当前研究工作的不足.     

一个基于服务层叠网的分层服务组合框架

随着Internet上Web服务数量的不断增长,这些服务能够互联形成一个应用层的逻辑网络--服务层叠网(service overlay network,简称SON).基于SON,通过服务的组合提供增值服务,是满足用户动态、多变的功能及非功能需求的一种有效的方法.但是,已有基于SON的QoS感知的服务组合研究主要是面向服务间具有简单交互行为的应用领域,难以支持电子商务等具有复杂业务协作特征的应用场景.为此,通过使用业务协议刻画服务间的组合关系,从而构建更具普适性的SON;建立主动服务层叠网(active service overlay network,简称ASON)以实现可编程的服务层叠网,支持按需的服务组合;提出了一个基于主动服务层叠网的分层服务组合框架(hierachical service composition framework based on service overlay networks,简称HOSS),通过将业务协议(而不是消息)作为需求描述的基本单元,提升软件开发效率,并将服务组合需求映射为SON的动态用户视图以实现按需的组合.     

Composition of Semantic Web services using Linear Logic theorem proving

This paper introduces a method for automatic composition of Semantic Web services using Linear Logic (LL) theorem proving. The method uses a Semantic Web service language (DAML-S) for external presentation of Web services, while, internally, the services are presented by extralogical axioms and proofs in LL. LL, as a resource conscious logic, enables us to capture the concurrent features of Web services formally (including parameters, states and non-functional attributes). We use a process calculus to present the process model of the composite service. The process calculus is attached to the LL inference rules in the style of type theory. Thus, the process model for a composite service can be generated directly from the complete proof. We introduce a set of subtyping rules that defines a valid dataflow for composite services. The subtyping rules that are used for semantic reasoning are presented with LL inference figures. We propose a system architecture where the DAML-S Translator, LL Theorem Prover and Semantic Reasoner can operate together. This architecture has been implemented in Java.     

基于功能属性语义的Web服务组合方法

Web服务组合方法是Web服务研究领域的热点之一,常用的方法是通过Web服务的input和output参数的匹配,将已有的Web服务组合成满足用户复杂需求的Web服务。但普遍存在缺乏对Web服务功能属性语义的考虑,而且因为随着Web服务的数量上的急剧增长,如果对每一种可能的组合都进行考虑则会增加组合服务的复杂度。为此提出一种基于Web服务语义图模型的服务组合方法。利用功能参数之间的语义关联,建立一种Web服务语义功能属性描述模型,对那些在功能属性语义上具有关联性的Web服务,采用图路径搜索的方法来完成服务组合,从而在服务组合阶段缩小参与服务组合的范围,提高了组合服务的效率和有效性。     

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.     

基于功能语义的Web服务发现方法

随着Web服务技术的发展与应用,基于功能语义进行Web服务发现已经逐渐成为服务使用者最为迫切的需求.而现有的服务发现机制还不能很好地解决这一问题.所以提出了一种基于功能语义的Web服务发现方法.通过定义Web服务功能描述模型,规范服务提供者和使用者对Web服务功能的描述;同时构建了领域功能本体,提出语义标注的机制,从而让用户可以基于功能语义发现Web服务.并设计了基于功能语义的Web服务描述语言,构建了原型系统,为基于功能语义进行服务发现提供了一种有效可行的方法.     

语义Web服务发现的服务非功能描述扩展

传统的语法级Web服务能力描述不能解决描述的异构性问题,现有的语义级方法采用的Web服务描述十分有限,虽然可以实现功能土的匹配,但无从判断匹配的服务是否能够安全有效地使用。本文在分析现有相关研究的基础土提出语义Web服务发现中服务描述的非功能扩展,在保证较高的查;位率和查全率的基础上支持服务的质量、生存能力、行为约束的描述,并提出了相应的匹配算法,显著提升了服务匹配的质量,提高了匹配的灵活性、准确性。     

OntoPipeliner: An ontology-based automatic semantic service pipeline generator

The Web is a distributed environment rich with Web services going through continual metamorphosis; thus, sustaining semantic stability of service composition has become a major challenge. Automatic service composition – enabled both by the use of ontologies that describe service domains and by user-specified constraints bound to the ontologies – provides us candidate service pipelines at composition design time. The ontology-based languages for semantically describing web services, such as OWL-S, have been widely used. Though rich and comprehensive in their expressiveness, the use of these languages still leaves much of composition process manual. In this work, we present an ontology-based semantic web service composition system called OntoPipeliner. It employs a novel way of utilizing characteristics of Web services that reflect the classes and properties of domain ontologies and provides the ontology-guided constraints for automatic composition of services, in order to guide the user toward the best pipeline that meets the user requirements.     

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.     

Synthy: A system for end to end composition of web services

The demand for quickly delivering new applications is increasingly becoming a business imperative today. However, application development is often done in an ad hoc manner resulting in poor reuse of software assets and longer time-to-delivery. Web services have received much interest due to their potential in facilitating seamless business-to-business or enterprise application integration. A web service composition system can help automate the process, from specifying business process functionalities, to developing executable workflows that capture non-functional (e.g. Quality of Service (QoS)) requirements, to deploying them on a runtime infrastructure. Intuitively, web services can be viewed as software components and the process of web service composition similar to software synthesis. In addition, service composition needs to address the build-time and runtime issues of the integrated application, thereby making it a more challenging and practical problem than software synthesis. However, current solutions based on business web services (using WSDL, BPEL, SOAP, etc.) or semantic web services (using ontologies, goal-directed reasoning, etc.) are both piecemeal and insufficient. We formulate the web service composition problem and describe the first integrated system for composing web services end to end, i.e., from specification to deployment. The proposed solution is based on a novel two-staged composition approach that addresses the information modeling aspects of web services, provides support for contextual information while composing services, employs efficient decoupling of functional and non-functional requirements, and leads to improved scalability and failure handling. We also present Synthy, a prototype of the service composition system, and demonstrate its effectiveness with the help of an application scenario from the telecom domain.