基于Petri网自动化构建BPEL流程的SMV模型

针对使用BPEL进行Web服务组合过程中,复杂业务流程的正确性验证繁琐且易出错问题,论文提出了一种自动化构建BPEL流程的SMV模型方法.该方法将BPEL流程自动化映射到Petri网,借由Petri网直观展示组合流程并进行边界值、死锁等性质的检查,再由Petri网可达图自动化生成SMV模型,使用模型检测工具验证系统的安全性和行为属性,从而在流程的设计阶段发现服务组合中可能存在的问题.实验结果表明论文工作可以有效地减少验证过程的复杂性,有助于提高服务组合流程的正确性.     

应用Petri网改进BPEL程序的正确性*

为了解决BPEL组合服务的正确性保证问题,提出一种基于Petri 网改善组合服务的正确性的集成方法。提出将BPEL程序转换成由PNML表示的Petri网的规则,实现由BPEL程序转换成Petri网和基于Petri网导出变迁触发序列的算法,借助一个开源工具PIPE2可分析与评价组合服务的正确性、活性等属性,所导出的触发序列可生成BPEL程序的单元测试的测试序列。案例研究表明,此方法有助于保证BPEL程序的正确性。     

BPEL到PNML文件转换框架的设计与实现

针对Web服务组合流程的Petri网自动建模问题,以Web服务组合流程为研究对象,采用BPEL4WS作为Web服务组合流程描述语言,设计并实现一个BPEL文件到PNML(Petri Net Markup Language)文件的转换框架,自动实现Web服务组合的Petri网建模。该框架利用XSLT实现基于XML的BPEL文件到PNML文件的转换,转换结果导入到支持PNML的Petri网工具,自动完成Petri网建模。结合一个Web服务组合实例,验证该框架的有效性。     

基于Petri网化简技术的工作流过程模型结构验证

目前,工作流系统向大型化发展,这使得基于可达图的验证技术在对大型模型进行验证时面临着状态空间爆炸的问题.因此,在过程验证之前,对大型模型进行化简是必要的.文中介绍两种化简规则.这些规则将一个大的Petri网化简为更小的Petri网,同时保持合理性属性,保证化简后的Petfi网和原有的Petri网具有相同的属性.介绍了Petri网、Workflow Petri网和过程合理性定义;讨论了针对Petri网的两种化简技术;提出了工作流过程模型结构合理性验证过程.     

可重构制造系统监督控制器的自动重构

提出了基于改进的网重写系统(Improved net rewriting system, INRS)的可重构制造系统(Reconfigurable manufacturing systems, RMS) Petri网监督控制器的自动重构方法, 以快速适应由市场需求变化所引起的制造系统构形的频繁变化. INRS解决了网重写系统存在的问题, 可动态调整给定Petri网模型的结构而不改变其行为属性. 以集合和图的组合形式定义了RMS的构形, 并提出了基于INRS的一类模块化、可重构的Petri网控制器的设计方法. 针对这类Petri网控制器, 提出了基于INRS的自动重构方法. 方法可将RMS构形的变化转变为INRS的图重写规则, 并作用于当前Petri网控制器, 使其快速、自动地重构为所求的新控制器. 所提出的Petri网控制器的设计与重构方法, 均从理论上保证了结果的正确性, 免校验. 仿真研究验证了方法的有效性.     

基于EPN的学习资源组合研究

提出基拳Petri网(EPN)的资源组合方法,用于对学习资源和组合流程进行建模和分析.首先对基于Petri网的组合方法进行综述,这些方法推动了资源组合的发展,但其所描述的资源及变迁规则不适合学习资源.为此提出了基于EPN的资源组合,以解决这一问题.改进EPN的变迁规则,把学习资源封装为Web服务,使用改进后的模型对服务进行建模,然后提出组合算法根据已知条件和变迁规则组合学习资源.最后,给出学习资源组合的实例验证方法的可行性.     

基于逻辑时延Petri网的停车预订系统建模与分析

为解决逻辑Petri网不能详尽地描述模型在规定时间点变迁引发和引发完成的时间问题,提出逻辑时延Petri网.首先在普通变迁的基础上引入变迁的引发时间和变迁完成时间形成决策变迁,为每个token定义到达时间和自身时间属性等;其次重新定义引发规则和可达图算法,并针对决策变迁和可达图生成进行算法描述;最后使用逻辑时延Petri网对停车预订系统进行建模,构建可达图分析系统中重分配问题以及车位的利用率等问题.在此基础上设计实验验证了逻辑时延Petri网的可行性和智能停车预订系统的优势.     

基于Petri网的工作流模型简化

计算状态空间可达图是验证工作流正确性的主要方法,状态空间爆炸是这类方法的主要困难.文章对线性时态逻辑LTL-x描述的正确性提出了一种基于Petri网图形化简的验证方法,证明了所提出化简规则的完备性,并以实例说明了所提方法的有效性.     

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。     

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.     

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.     

基于着色Petri网的Web合成服务会话协议

基于着色Petri网的会话协议不仅能准确地描述Web服务的业务流程特征,而且具备强大的数据承载能力。该文以BPEL4WS语言为例,在对Web服务特性进行分析的基础上,给出了基于着色Petri网的会话协议以及相应的Web合成服务设计方法。通过这种框架,可以运用成熟的Petri网技术,对Web服务模型进行进一步的分析和验证,以提高服务的正确性和可靠性。     

着色Petri网对高性能集群的建模与性能评估

针对形式化建模方法导致的状态空间爆炸问题,提出了一种基于Petri网的高性能集群建模与性能评估方法.首先分析了高性能集群的系统架构,构建了模型的总体结构;然后针对集群系统建立了相应的任务产生子模型和调度子模型,并通过对Petri网进行着色,根据不同种类任务的执行特点设计了相应的任务处理模型.仿真结果表明,利用所建立的模型能够有效评估关键参数对集群性能的影响.     

Web服务组合在水利领域中的应用

随着水利信息化的发展,如何实现不断增加的异构系统的应用集成成为一个新的研究课题。而使用基于模型驱动架构MDA的Web服务组合技术,能够更好地实现水利领域的应用集成。按照MDA方法,给出了使用Petri网来建立Web服务组合的模式,以及组合模型正确性验证的方法,并提出了将Petri网模型影射到可执行的BPEL4WS的方法。通过一个实例,说明了基于MDA的Web服务组合技术在水利领域应用集成中的作用。最后进行了总结,指出了下一步工作。     

基于Petri网合成与化简的分布式数据库系统并发控制的死锁检测

利用模块化设计的思想，首先为分布式数据库系统中各事务的每一种操作(读锁、写锁、解锁)构造一个基本的加权Petri网模型，并给出了加权Petri网共享合成的概念、然后利用共享合成技术，动态地构造各站点的加权Petri网模型，以适应系统的动态变化．此外，本文利用Petri网的化简技术，极大地简化了各站点的Petri网模型，之后利用同步合成技术构造出整个系统的Petri网模型，较好地解决了Petri网的可达性分析中可能出现的状态“爆炸”问题．最后给出了判断整个系统是否出现死锁的充分必要条件．     

服务组合排编规范性能分析研究

伴随Web服务而生的服务组装技术,因能实现服务的复用和增值而成为学术界和工业界关注的焦点。目前主流的服务组合规范可以分为基于编写（orchestration-based规范,如WS-BPEL）和基于排编（choreography-based规范,如WSCI和WS-CDL）两大类。目前对服务组合规范的研究多偏重于功能分析和性质验证的方面,而数量化特性,特别是性能的研究却相对薄弱。运用随机Petri网对基于WSCI规范描述的服务组合进行了建模和性能分析。基于WSCI的组合服务转换为随机Petri网描述,在其基础上导出连续时间马氏过程的状态变迁模型,在马氏过程的转移强度矩阵上进行一系列计算以获得对性能的评价。在实例研究中运用蒙特卡洛实验和置信区间分析的方法,对上一步获得的理论结果进行了检验。     

XrML-RBLicensing approach adapted to the BPEL process of composite web services

Web service orchestration represents an open and standards-based approach for connecting web services together leading to higher level of business processes. Business Process Execution Language (BPEL) engines are designed to handle this orchestration. However, web service compositions into BPEL suffer from several non-functional requirements such as security. To address this problem, we propose in this paper a novel approach that is based on a harmony between the licensing concept offered by eXtensible rights Markup Language (XrML), aspect-oriented programming (AOP), and web service compositions in BPEL. Our proposed approach, based on XrML, offers the ability to associate security licenses with activities offered by the composite web services. It allows to automatically generate BPEL aspects depending on the developed licenses, to separate between crosscutting concerns of the composed web services, and provides an easy way to include and update the non-functional requirements (e.g., security) into a BPEL process. It offers also the ability to validate the licenses, at runtime and without affecting the business logic of this model. To evaluate our approach, we have developed an inventory control system (ICS) sample that is composed of several web services. Case study and performance analysis are presented to demonstrate its feasibility as well.