基于OWL-S的制造网格服务发现研究

结合语义Web技术,设计了制造网格服务本体开发步骤,对制造网格服务进行语义描述,提出了基于OWL-S的制造网格服务发现模型.将本体匹配技术引入制造网格的服务匹配中,并改进了本体匹配中概念相似度算法,为解决服务匹配问题提供一个有益的尝试.实验表明,该语义模糊匹配技术能有效地弥补基于     

基于语义关系图的Web服务自动组合方法

针对基于图搜索实现Web服务自动组合存在搜索空间太大以及难以表达各种组合结构的问题,提出一种基于语义匹配关系确定组合结构的方法。该方法首先对Web服务进行形式化的语义描述,然后基于语义匹配关系,将服务库中只与用户请求的输入输出关联的服务构成语义关系图。在此基础上,基于语义匹配关系定义各种组合结构模型,以综合语义匹配度为寻优目标改进广度优先搜索算法,定义不同结构的语义匹配度计算方法,生成一条综合语义匹配度最优的Web服务组合路径。通过实例验证了该算法的可行性。     

面向对等语义网格服务的企业信息集成框架

为建立一种柔性、自适应的IT基础设施来实现随需的企业信息动态集成,提出一种面向对等语义网格服务的企业信息集成方法.该方法在结合基于对等网络的数据集成范例与语义网格技术的基础上,定义了四种面向不同语义描述层次的节点,通过节点之间的语义映射建立多层次、多粒度的企业数据对等语义集成框架;以扩展网格服务接口和建立语义元数据为手段,将每个节点转化为一个语义网格服务,将节点间的互操作转化为语义网格服务的互操作,实现基于对等网络语义互联的逻辑集成架构到面向语义网格服务体系的物理集成架构的映射,以及支持大规模、跨领域的面向对等语义网格服务的企业信息动态集成.     

基于区间的制造服务组合多目标优化方法

为解决实际制造服务组合过程中广泛存在的不确定性问题,提出一种基于区间的制造服务组合多目标优化方法。采用区间数对不确定的制造服务质量信息进行了一致化表达;以时间最短、成本最低和评价质量最高为目标,建立了区间型多目标优化数学模型,并基于区间序关系将区间型多目标优化模型转化为确定型优化模型;运用改进的非支配排序遗传算法求解模型,获得了制造服务组合的Pareto最优解集。通过数值算例验证了所提方法的可行性,结果表明该方法能够有效求解制造服务信息不确定时的服务组合优化问题。     

基于SWRL的制造系统知识表达与按需服务过程推理框架

为实现协同制造环境下制造系统服务过程的智能性,提出“需求—资源—服务—过程”为主线的按需制造范式,结合本体、语义推理等技术,提出制造系统基于语义网规则语言的服务过程按需推理框架;建立制造需求、资源、服务、过程的本体概念和关系模型,构建该框架的本体知识库;基于服务按需组合生成动态服务过程思想,运用IOPE模型描述语义Web服务功能语义和动态前后件服务交互特征,提取服务过程触发推理的描述逻辑规则,并通过规则到本体知识属性的映射构建语义规则;运用Protégé和Jess推理引擎实现推理的应用模型,通过推理实验证明了该方法的有效性.     

制造网格中服务质量管理系统的研究

为确保制造网格平台提供的各种制造资源及服务达到使用者的功能与质量要求,建立了制造网格服务质量管理系统。在该系统中,任务分解通过特征匹配和相似度搜索算法、服务质量约束分解、服务质量分解结果验证等过程实现;资源调度通过服务质量属性匹配,基于时间、质量、成本、服务和信誉度的多目标决策建模,以及容错处理等过程实现;资源预留采用基于预留策略和任务列表的方法实现;服务等级协议则通过服务等级协议协商、违约检测、违约赔偿以及服务等级协议中止等过程实现。制造网格服务质量的研究,贯穿产品开发、制造、管理和销售等整个生命周期,其成果直接影响制造网格的实用性,是制造网格从“研究”走向“应用”的一个重要环节。     

面向云制造服务的语义X列表知识表达与推理体系

为实现基于知识的云制造系统智能按需服务,结合X列表模型和本体、语义推理等语义Web技术,提出语义X列表模型;运用该模型分析云制造系统的本体要素概念、属性及要素之间的联系,建立包括需求任务、云资源、云服务和智能代理本体列表的面向云制造的语义X列表体系本体结构模型,提取并构建基于语义网规则语言的跨列表本体交互规则;设计面向云制造的语义X列表系统体系结构,利用接口与云制造系统的集成通信,将本体知识库、事实库与规则库封装进智能代理列表中进行按需服务组合推理;对具体的云制造任务实例建立了语义X列表模型和规则推理机制,通过推理实验验证了该体系方法的有效性和可扩展性。     

面向服务型制造的协同业务流程构建框架

为实现服务型制造模式下跨组织业务流程的运行,提高企业对市场变化的适应能力,提出一种基于语义的跨组织协同业务流程构建框架.以制造服务为业务活动功能的实现载体,通过对服务能力进行语义描述,以服务能力为中介,实现业务逻辑和实现技术之间的松耦合,形成一种随需应变的业务构建模式.对框架内的制造服务语义建模、服务发现匹配和服务组合三项关键技术进行了研究.开发了协同业务流程构建原型系统,结合企业实际给出了框架实例,验证了方法的可行性.     

云制造环境下基于动态描述逻辑的制造服务匹配研究

为解决云制造环境下制造服务显著的异构性、动态性给云制造服务匹配带来的难题,提出了一种基于动态描述逻辑的制造服务匹配方法。建立了基于动态描述逻辑的动作描述理论,给出了复杂动作在描述、拆解、组合过程中需要遵循的原则,提出了"五层三阶段"的云制造匹配策略。用基于DDL的六元组对云制造服务进行建模,该模型能够准确地描述云制造服务的输入、控制和输出,为云制造服务匹配提供语义表达基础,同时,给出了匹配策略下的制造服务匹配规则及初步匹配算法实现。最后,通过对已有锻造系统的云化改造,证明了该方法能够有效地完成云制造环境下制造服务匹配工作。     

基于业务关联图的协同制造关键语义识别方法

为更好地支持协同制造服务应用本体的建立,提出了一种基于业务关联图的协同语义识别方法.分析了面向服务架构下的协同制造语义模型及其层次关系,以及每个层次中所包含的语义内容;提出了基于全息图的语义识别步骤,在识别过程中,采用定性识别和定量识别相结合确定关键语义的方法.通过汽轮机协同制造语义识别1实例,验证了所提方法的有效性.     

基于本体的制造网格服务自动链接

研究了一种基于本体、面向服务功能自动生成制造网格工作流构架的方法。制造网格本体采用制造领域本体与网格服务本体集成的方法来构建，前者由STEP集成资源、TOVE、PSL以正交方式分别实现产品、企业和制造过程子本体，后者通过扩展Web服务本体OWL—S实现。服务功能采用基于制造对象特征的输入、输出和基于制造任务的前提条件、效果组成的四元组建模，使用制造网格本体描述。在此基础上，提出了一种服务正向递进自动链接算法，它能够依据用户指定的输入和前提条件选择并链接服务，最终达到用户指定的输出和效果。通过一个原型系统和实例验证了方法的有效性，实验结果表明算法具有良好的性能。     

Design and implementation of a uniform service adapter for MG

As the future development trend of advanced manufacturing technologies, manufacturing grid (MG) is attracting more and more interests, and massive results have been achieved. However, as current existing service MG platforms are based on different standards and specifications, access to manufacturing resources of these platforms remains incompatible. To enhance the adaptability of MG with different standards, a uniform manufacturing resource service adapter for MG called uniform service adapter (UA) is suggested. Firstly, existing service access mechanisms of current MG are analyzed briefly. Then the frameworks of UA, which are composed of three parts, namely the service adapter, the data management adapter, and the binding adapter, is presented. Next, each part of UA is realized in detail. Lastly, a simple test scene of UA is provided. The UA introduced in the paper can accommodate the dynamics, complexity, and heterogeneity of the situation, providing a uniform interface for the upper applications to overcome the incompatibility of the services with different standards.     

制造网格中资源的发现研究

制造资源的有效发现是制造企业间信息集成的基础。介绍了资源发现在网格环境中研究的现状,以及制造网格理论发展的最新动态。针对制造网格研究的现状以及制造企业的信息化集成需求,提出制造网格中资源的发现框架,采用网格技术中的Web资源服务框架(WS-Resource Framework,简称WSRF)对制造网格中的资源进行封装,并且把服务合成的概念应用在制造网格领域,讨论了合成的方案以及复合服务的执行。     

制造网格中基于服务的工作流研究

为了实现制造网格平台中业务流程的构建、执行和管理监控，分析了制造网格环境下工作流的特点，在传统的工作流框架上进行扩充，提出了制造网格工作流框架和基于服务的抽象工作流模型。根据工作流查找和绑定服务的时机，将工作流分为服务模型建立、服务发现、服务绑定和服务调用4个阶段。根据工作流抽象模型中活动说明的服务质量需求和服务描述中的服务质量（QoS）属性，选用不同的服务发现策略，使同一个活动的不同实例能够绑定不同的服务，提高了制造网格工作流的柔性和自适应性。结合一个实例予以了验证。     

制造网格动态访问控制策略的研究与应用

为了确保制造网格中共享服务的安全,加强制造网格动态环境下的访问控制,提出一种根据任务状态及制造网格节点间任务关系动态调整用户的可执行服务的动态访问控制机制。该授权机制基于TBAC模型的基本思想,考虑任务这一上下文环境对访问控制的约束,针对制造网格节点任务特性,定义动态授权中的节点任务之间的关系,确定了任务中需要使用的服务的可执行实体授权规则。实例分析证明了该授权机制应用于制造网格系统可有效加强制造网格共享服务的访问控制。     

Web service dynamic composition based on decomposition of global QoS constraints

Virtual enterprise is a temporary network of independent companies or enterprises that can quickly bring together to fulfill a value-added task. With the development of Web service technologies, the enterprise business systems can be encapsulated as Web services. Establishing a virtual enterprise is actually a process of Web service composition. As more and more Web services with the same functionalities and different Quality of Service (QoS) are available, QoS-aware Web service dynamic composition becomes an active research issue. Although several solutions have been provided for this issue, most of these methods based on global optimization, their poor performance render them inappropriate for applications with dynamic and real-time requirements. Moreover, these methods do not consider the commercial agreements and historical contact information between Web services with combination relationship. In this paper, we propose an approach for Web service dynamic composition based on global QoS constraints decomposition. The proposed method consists of three steps: Firstly, global QoS constraints are decomposed into local constraints optimally by a new algorithm named Culture Genetic Algorithm. Secondly, QoS values determination rules are designed to determine QoS values of candidate services. Thirdly, best Web services that can satisfy the local constraints are selected for each task during the running time. Experimental results show that our approach has better performance in solving the problem of QoS-aware Web service dynamic composition.     

制造网格中访问控制的研究

针对制造网格开放的系统框架、动态的组织结构和复杂的业务流程等特性,提出了一种基于网格社区授权服务框架的动态、分粒度访问控制解决方案.在该方案中,制造网格的访问控制模型扩展了基于角色的访问控制模型.全局细粒度的访问控制策略确定用户对应角色的全局权限;根据项目状态,动态调整角色的可执行权限,本地粗粒度的访问控制策略确定服务的共享权限;服务节点做出授权决策.应用实例证明,制造网格访问控制模型支持动态授权及制造网格服务节点自主控制,可以增强制造网格的安全性.     

制造网格下通用企业服务中心设计与实现

制造网格资源共享问题可归纳为资源提供与应用两方面,资源发现贯穿其中是其关键.以资源提供方面问题为研究重点,首先提出一种典型的制造网格体系结构,并分析其数据目录管理存在的问题,进而提出构建通用企业服务中心的思想并在其指导下对制造网格体系结构进行了相应调整;接着集成语义与多Agents技术构建了通用企业服务中心模型,详细分析了模型的功能组成及其作用,揭示了其研究价值;最后,通过实现初步验证了模型的合理性.     

基于约束Agent的面向服务性能的服务复合方案

现有的Web服务复合一般都采用静态绑定的方法,无法实现服务的动态绑定和整个服务流程的动态性能优化。为此,提出了一种基于约束Agent进行面向性能优化的动态服务复合方案;引入了约束以表达服务复合中的性能要求;设计了一种基于约束的信念一希望一意图智能主体;实现了基于约束的协商算法以实现服务的优化选择;介绍了一个实例和系统实现。     

基于面向服务架构的企业间业务协同服务平台及技术研究

借鉴面向服务的架构、业务流程管理和语义Web服务等相关的标准和技术,讨论了面向服务架构的结构、服务类型划分、服务总线,然后利用现有的服务中间件,建立基于面向服务架构的企业间业务协同服务平台.平台采用基于面向服务架构的业务流程管理框架,分离核心业务逻辑和流程控制逻辑,采用面向语义的流程服务模型,构建Web服务的执行环境,以提高业务服务和流程服务的动态发现和建模能力,最后给出了原型.