基于有色Petri网的BPEL中flow活动建模*

面向 Web 服务的业务流程执行语言BPEL本身缺乏健壮的语义,构建Web组合服务又是一种易于出错的任务。基于有色赋时Petri网,提出了从BPEL描述的Web组合服务流程中Flow活动到有色Petri网模型的转换方法。在转换过程中考虑了BPEL活动的执行方式和执行环境,如环境属性、活动之间的相互作用等,给出更为精确的模型,为更好地使用工具和现有方法验证以及测试Web组合服务奠定了基础。     

基于Petri网的语义Web服务流程一致性验证

提出一种基于Petri网的语义Web服务流程一致性验证方法。该方法将语义Web服务流程转换为Petri网模型,通过分析Petri网的可达标识图,得到所有可并行执行的服务对,根据领域本体和服务功能的语义描述判断2个并行服务对之间是否存在冲突,并计算每个服务在执行前可能处于的状态,以判断服务的可执行性。通过一个实际案例验证了该方法的正确性和有效性。     

Web服务组合的Petri网自动生成方法

针对Petri网理论与方法在服务计算中的应用,从Web服务执行的角度,在定义Web服务组合的Petri网的基础上,给出Web服务组合的Petri网的自动生成方法.首先对Web服务的Petri网描述,通过利用Web服务的输入、输出等元素的本体定义为Petri网中相应库所元素添加语义标签,得到Web服务的Petri网的PNML(Petri net Markup Language)+OWL(Ontology Web Language)描述,其中PNML部分描述Petri网的网结构,OWL部分描述Petri网中各库所元素的语义标记;进一步,在已得到Web服务组合中各子Web服务之间输入/输出关联元素的基础上,确定各子Web服务的Petri网之间的可融合库所,通过执行可融合库所之间的库所融合操作,将各子Web服务的Petri网合并得到Web服务组合的Petri网,为Petri网相关理论与方法在服务计算中得到实际应用提供了必要的前提.     

一种基于时变Petri网的服务组合质量检验方法

为了解决动态服务组合过程中功能执行时序与工作流的关系问题,提出了一种基于时变Petri网技术的Web服务组合模型.引入Petri网有向网结构来描述组合过程中输入/输出功能及时间因素影响,以Petri网的有向弧结构表示服务组合过程中服务功能时间参数输入/输出表达式,利用时变函数表示服务的时间消耗,进而将服务组合转化为时变Petri网的流程正确性检验和时间开销优化问题,使建立的服务组合模型在组合成功率和用户满意度间达到良好的动态平衡.提出了一种基于回溯方法的服务组合流程检验和QoS计算方法,用于时变Petri网系统下服务组合策略的构建和验证.为了说明该方法的有效性,以一个实际电厂信息调度平台系统提供的Web服务为研究对象,通过两组仿真实验,分别说明该方法具有良好的组合成功率及使用相同候选服务集构建组合策略的有效性.实验数据和结果分析表明,该建模方法能够达到特定用户对服务功能的使用需求.     

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。     

组合Web服务事务的补偿语义研究

Web服务组合需要可靠的事务处理机制,而目前仅依赖传统的ACID机制进行组合事务处理无法满足需要。为此提出一种基于配对Petri网的结构化补偿方法,该方法基于配对Petri网描述基本聚合结构的Web服务组合及其补偿行为。借助配对Petri网的动态执行推演技术分析了聚合结构补偿的执行语义,分析表明该方法可用于可靠业务流程组合、聚合补偿和组合流程优化等方面。     

一种基于BPEL4WS的语义Web服务组合框架

针对Web服务的组合问题,给出了一种基于BPEL4WS(Business Process Execution Language for Web Services)语言的语义Web服务动态组合框架.该框架把一些具有相似性的商业流程定义成一个抽象流程模板APT,每个活动节点所需服务的语义信息用PPC模型描述,并引入一个OWL-S/UDDI转换器使Web服务在UDDI上的注册信息与该服务的语义信息之间进行转换,实现UDDI注册信息与语义信息的关联,以便于语义匹配及服务绑定.通过语义匹配组件匹配选择合适的Web服务,并通过APT绑定组件把所选Web服务的相关信息动态绑定到APT模板中,从而实现Web服务的动态组合.该框架增强了Web服务组合的灵活性和动态性.     

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petri网的语义Web服务过程模型匹配算法研究

为了在服务发现中提高效率及准确率,在服务匹配过程中引入了服务执行状态的变迁等因素即服务的过程模型。而Petri网能够把Web服务的过程模型进行形式化描述。该文在服务发现中引入Petri网,通过Petri网描述Web服务的过程模型,再对Petri网进行语义标注,最后通过计算过程模型的相似度来实现基于Petfi网的语义Web服务发现匹配。这种方法结合现有采用功能性参数匹配的语义web服务发现对提高服务发现率,尤其对改善服务发现准确率起到了一定的作用。     

基于WS-BPEL的服务组合流程建模工具的设计与实现

详细介绍了基于BPEL语言的可视化Web服务组合流程建模工具的体系结构;引入节点和弧的概念实现可视化流程编辑器;采用图形化方法和流程图到WS-BPEL元素的映射技术,实现了Web服务组合流程模型的建立、编辑和配置等功能,简化了抽象流程到可执行流程的转化;提出了基于Web服务QOS约束的服务查询、QOS本体表示和QOS筛选方案,使得符合用户需求的Web服务能够被动态灵活地绑定到业务流程中.     

基于模块化可达图的服务组合验证及BPEL代码生成

为了解决基于中介器服务组合方法的状态爆炸和不能自动生成BPEL(business process execution language)的问题,提出了一种基于Petri网模块化可达图的服务组合验证方法.服务组合的Petri网模型通过中介变迁进行模型分割,分别对各个部分构建可达图,再对模块化可达图进行服务组合可行性分析.采用模块化可达图可以大量节省空间开销,有效避免空间爆炸问题.在验证服务组合可行的情况下提出了基于ECA规则形式的BPEL过程代码自动生成方法,也就是将服务组合Petri网模型的中介变迁以及每个服务对外接口的调用或操作都映射生成为ECA规则形式的BPEL代码段.通过对一个电子商务实例进行分析,说明了所提出方法的有效性.     

Service-oriented smart home applications: composition, code generation, deployment, and execution

A smart home usually has a variety of devices or home appliance, instead of designing software for a specific home, this paper proposes a service-oriented framework with a set of ontology systems to support service and device publishing, discovery of devices and their services, composition of control software using existing control services that wrap devices, deployment, and execution of the composed service in an computing environment, monitoring the execution, and recovery from device failure. The ontology systems specify semantic information about devices, services, and workflows used in various smart home, and users can compose and recompose services for their specific needs. New devices, workflows, and services can be added into ontology. Most of the steps in this process can be automated including code generation. For example, service composition will be carried out in three steps: abstract workflow design, function construction, and device discovery, and different codes can be generated for different computing platforms such as Java and Open Services Gateway initiative environments. In this way, a variety of smart home can be constructed rapidly using the framework by discovery and composition using existing services and workflows. This paper illustrates this framework using a media control example to illustrate the ontology, discovery, composition, deployment, execution, monitoring, and recovery.     

Using information flow analysis to detect implicit information leaks for web service composition

Information leak, which can undermine the compliance of web-service-composition business processes for some policies, is one of the major concerns in web service composition. We present an automated and effective approach for the detection of implicit information leaks in business process execution language (BPEL) based on information flow analysis. We introduce an adequate meta-model for BPEL representation based on a Petri net for transformation and analysis. Building on the concept of Petri net place-based noninterference, the core contribution of this paper is the application of a Petri net reachability graph to estimate Petri net interference and thereby to detect implicit information leaks in web service composition. In addition, a case study illustrates the application of the approach on a concrete workflow in BPEL notation.     

Toward the use of Petri nets for the formalization of OWL-S choreographies

In this paper, we present a Petri net-based approach for modeling the choreography of semantic Web services which are described following the OWL-S specification. In our approach, each control construct of the OWL-S choreography is represented through a Petri net pattern that captures formally its operational semantics. The main difference between our work and the main proposals that model the semantics of OWL-S services choreography is that, although both approaches represent the service choreography with Petri nets, our proposal is also concerned with the practical execution of the Petri nets by the client. Therefore we also represent the flow of data, the outputs transformations, the effects in the environment, in addition to the structures that control the choreography of the services in our Petri net models. The implementation of the OWL-S choreography is performed in a Petri net ontology-based engine. This is another difference with traditional approaches that only use Petri nets for the analysis of the service properties. Furthermore, the use of an underlying ontology engine for supporting both the domain models of OWL-S services and the Petri net models provides several advantages in terms of reasoning, extension, and reuse.     

基于Petri网的语义Web服务发现框架的研究

针对目前语义Web服务发现研究中存在的不足,提出一种基于Petri网的语义Web服务发现框架.该框架利用OWL-S本体提供的语义信息及Petir网在系统动态行为方面的验证功能,从服务注册中心发现用户所需的服务组合.Web服务的发现结果不仅满足用户的功能需求,而且保证无死锁并能够正确执行,提高了服务发现的准确性.最后通过实例分析验证了该服务发现框架的有效性.     

一个基于有色Petri网的自动Web服务合成模型

提出了一个基于有色Petri网的自动Web服务合成模型,为Web服务的合成提供语义支持,提高合成服务的可靠性和可维护性.该模型将服务的合成结构分成顺序、并发、选择、循环、置换5种合成结构.给出了Web服务基于有色Petri网的形式化定义.定义了一个封闭的Web服务合成算法,通过算法获得的框架能够对Web服务进行说明性的合成.定义了一个自动Web服务合成算法,通过该算法,可以对Web服务进行有人工指导的半自动合成和无人工指导的自动合成.     

SOA中基于EPN的动态服务组合模型

Web服务组合技术对提高面向服务的体系结构(SOA)的软件开发效率是非常重要的。该文对基于Petri网的服务组合进行了综述,目前采用较多的P/T_或高级网对服务组合的发展有重要的推动作用,但其所描述物理资源及其制约的变迁规则并不适合服务组合,使组合效率降低。采用服务组合并改变其变迁规则对服务建模,根据输入库所的匹配进行动态服务组合,并将其转化为经典的人工智能问题求解。给出了基于EPN的动态服务组合在股票查询中的实例。     

基于Petri网的Web服务自动组合研究

根据Web服务中消息和行为的关系,Web服务被描述为面向消息的基于行为Petri网模型(Moap)．该模型包括消息域和服务过程,前者是服务协同以及和用户通信的通道,后者是基于Petri网的Web服务行为过程描述．Moap支持组合服务的重用,可以很好地描述可用服务的并行调用,另外元消息机制也有利于服务的自动组合．在Moap基础上,定义了服务组合系统和服务的协同;给出了服务自动组合规则,并证明了其有效性和完备性．最后,通过一个实例直观描述了服务组合系统的工作方式．