业务过程执行语言流程语义标注方法研究

为提高工作流模型在分布式执行过程中的自动化程度.解决语义异构问题,提出了一种基于本体的业务过程执行语言语义标注方法,构建了业务工程执行语言流程树和Web本体描述语言领域本体树.针对业务工程执行语言流程中的每个概念,分别从三个角度计算其与Web本体描述语言领域本体中所有概念之问的语义相似度,并选取与该概念复合相似度最大的概念建立映射关系.通过语义消歧过程.消除业务工程执行语言流程中存在的语义异构,并生成语义消歧树,进而基于一系列映射规则,将语义消歧树转化为Web服务本体描述语言描述的语义工作流模型.最后给出应用实例,并采用F1-measure对所提出的语义消歧方法进行评估.     

基于重构向量空间模型的知识匹配算法研究

针对产品设计知识管理系统中基于向量空间模型的知识匹配算法准确率和召回率不高的问题,通过研究产品设计知识的特点、传统向量空间模型存在的缺陷,重构向量空间,建立语义及语义结构向量空间模型,在此基础上提出了一种基于重构向量空间模型的知识匹配算法。针对该算法,分别研究了特征项权重计算、特征项相似度算法,引入了文本语义结构相似度,通过文本相似度计算对设计人员匹配适当的知识,开发了知识管理原型系统,并以某环保企业的产品设计知识为例,验证了该方法具有较好的准确率、召回率以及F1-score。     

基于数据生成—消耗依赖的语义工作流并行化重构方法

业务过程模型的并行度是其质量的重要指标,并行度高的业务过程模型质量更好,运行效率更高。针对提高语义工作流质量的需求,以及现有业务过程模型并行化方法不能处理语义工作流中数据生成—消耗依赖、资源约束等问题,提出一种基于数据生成—消耗依赖的语义工作流并行化重构方法。首先,使用节点编号法和最近公共前驱法获取语义工作流的任务执行关系矩阵;然后,分析了任务节点间的数据生成—消耗依赖,获得数据依赖矩阵;接着,提出任务执行关系更新规则,结合数据依赖矩阵更新任务执行关系矩阵,得到基于数据依赖的任务执行关系矩阵;进一步,设计了兼顾资源约束的语义工作流重构算法以生成并行化后语义工作流;最后,提出一种语义工作流的并行度计算方法以评估并行化后语义工作流的并行程度,并开发了一个交互式的语义工作流并行化重构软件。仿真实验结果表明,所提算法提高了语义工作流的并行度,改善了语义工作流的质量,为提高基于语义工作流的业务过程运行效率提供了有效支持。     

面向产品设计的知识主动推送研究

分析了基于知识的产品设计,针对现有系统不能主动将知识在适当的时候传递到适当设计人员的缺点,提出了一种基于知识管理的、以工作流驱动的、产品设计的知识主动推送体系结构,分析了其主要层次结构及知识的组织和管理,提出了以工作流驱动的知识主动推送方式.建立了知识主动推送的控制模型,根据知识主动匹配算法分析了设计任务、设计子任务、设计人员、设计知识及其数据结构;将基于语境框架的文本相似度计算延伸到设计领域,提出了基于设计对象的文本相似度计算方法;通过相似度计算对设计人员匹配适当的知识,开发了知识管理和工作流的集成原型系统,并以电涡流缓速器设计为例实现了知识的主动推送.     

基于领域本体的复杂产品设计知识检索技术

为解决产品数据管理系统中知识难以被发现和重用的问题,提出基于领域本体的设计知识检索技术.利用"领域本体-索引知识-数据资源"三层映射结构表达设计知识,形成以领域本体为语义模型和以索引知识为引导的设计知识体系.提出了基于语义的知识检索方法,对设计问题进行语义解析,转换成本体概念集,利用向量空间模型的相似度算法,在检索词元权重中引入语义关系权重,在索引知识词元权重中引入知识域权重,最终匹配符合设计人员检索意图的设计知识.以飞航导弹总体方案设计为例验证了知识检索技术的可行性.     

基于语义的机加工服务智能匹配

利用语义本体表示知识的方法,构建了机加工工艺领域本体模型,提出了机加工资源与任务本体的描述方法,反映了各类属性与数值的直接关系与语义关系,在此基础上结合语义相似度计算提出了基于语义的机加工服务匹配算法,开发了云机加工平台系统。根据某订单实例进行验证,证明了匹配算法的有效性。     

基于日志的流程相似度计算方法适用性分析

针对现有业务流程相似度计算方法的不足,从流程日志出发计算流程相似度,并根据以流程日志为输入的特点对现有方法进行了改进,提出两种改进方法。一种方法是通过日志重构流程模型,基于模型结构计算流程相似度,但是为体现流程日志中对流程结构某些执行路径或分支的倾向性,在流程模型上重演日志轨迹,利用A*算法寻找匹配日志轨迹的最佳重演方式,识别最佳重演方式下被执行的流关系,以对流关系加权生成加权BPMN模型计算流程相似度;另一种方法不需重构模型,基于任务序列计算流程相似度,为支持任务相似度计算,定义了任务间的距离,由此得到支持任务距离度量的轨迹距离,进一步利用轨迹多集计算流程相似度。通过在不同的真实数据集上的实验,分析了两种方法在相似度计算结果的异同之处,并总结了两种方法的适用范围。     

对等网络环境下基于相似度的任务调度策略研究

为消除对等环境下任务调度过程中的"颠簸"现象,减少网络开销,提出了能有效利用网络资源的基于相似度的任务调度算法.通过计算现行任务与历史任务之间的相似度,来确定能够直接调度的节点;通过计算任务需求资源与节点可提供资源的相似度并利用传输时间因素对其进行修正,以获取满足任务需求的有序节点集合.在此基础上,利用所提出的任务调度算法,完成任务调度过程.实验结果表明,基于相似度的任务调度算法能够有效地减少任务调度过程中的"颠簸"现象,缩短任务执行时间.     

基于关系矩阵的工作流日志重复任务识别算法

针对传统工作流模型挖掘算法不考虑模型中重复任务的存在,导致挖掘出的模型精确度不高的问题,提出一种基于关系矩阵的重复任务识别方法。通过分析工作流执行日志得到所有事件的前驱后继关系,根据不同的模型结构进行事件重命名,再基于同类别重复事件之间的相似度对重复事件进行聚类得到最优识别结果。实验表明,该方法能正确有效地识别工作流日志中的重复任务,减少模型中的不可见任务,最终提高工作流模型挖掘方法的精确度和可理解性。     

基于多自主元的柔性工作流研究

为提高柔性工作流的智能性和不确定性变化响应能力,基于自主计算技术,提出了自主元概念,柔性工作流的智能性是通过嵌入工作流活动的自主元及自主元间的协作实现,给出了基于多自主元的柔性工作流形式化定义及体系结构,进而研究了多自主元的协作推理算法.使用加权不确定知识表达方法描述了自主元推理性知识,应用决策实验室分析方法给出了一种获取综合知识重要性和独立性的权重方法.最后,通过一个转包企业生产管理系统实例,证明了基于多自主元的柔性工作流系统能够显著提高柔性工作流的智能性.     

一种面向概率工作流的相似性度量方法

为了在进行业务过程模型的检索与组合验证时比较两个工作流过程之间的相似度,在传统的工作流结构相似性度量与检索的基础上,针对概率式工作流的相似性度量与检索展开研究,通过定义概率结构树来描述工作流系统,在此基础上提出基于树编辑距离的工作流度量方法,进一步将其转换为概率无环有向图,并给出了基于等价迹的检索方法。给出相关的算法设计,并分析了时间复杂度。对该方法进行了系统性实验,评估了其正确性和有效性。     

基于实例分解的工作流授权合理性验证

为提高工作流授权合理性验证的效率,增强对执行时任务指派的支持,提出了基于问题分解的工作流授权合理性验证方法。通过基于业务实例的工作流模型分解,将工作流授权合理性问题分解为业务实例、业务实例的并发任务集合、并发任务集合中任务的授权合理性问题,得到工作流授权合理性问题的与／或树表示。利用定义的合理指派路径及其串联操作,分析了工作流授权合理性问题与／或树节点的可解性。给出了基于与／或树搜索实现工作流授权合理性验证的算法,并分析了算法的复杂度及其输出的合理指派路径对工作流执行时任务指派的支持。在与／或树基础上,通过选择合适的启发函数,可以进一步提高验证效率,或快速生成适合问题需求的最佳解树。     

导弹产品设计知识的表示与重用技术研究

针对产品零/部件的设计大多基于以往成功的设计经验,研究了设计知识的合理组织和重用技术,提出一种基于实例推理的设计知识重用方法。首先,在基于实例检索各属性相似度的计算研究中,提出了属性类型为精确集和模糊集的混合相似度计算模型;其次,在研究属性权重系数中,为克服单一权重的弊端,兼顾了主观权重和客观权重的属性;最后,在全局相似度计算中综合应用了组合权重法和混合相似度计算法。通过导弹产品的设计案例,验证了所提出的混合相似度计算模型和权重系数计算方法的可行性和精确性。     

基于实例推理的减速器快速设计方法研究

为了给机械产品设计提供更高效的知识服务,提出了一种基于实例推理的快速设计方法。研究了基于实例检索中属性相似度的计算方法,给出针对确定型和模糊型属性的相似度计算模型;研究了权重的计算方法,综合考虑主观权重和基于相似度离差信息的客观权重,以乘法合成计算的组合权重来计算实例的全局相似度。最后,结合MATLAB中的矩阵计算功能,以减速器设计为例进行了实例验证,结果表明所提出的相似度及权重计算方法对实例的检索更精确,到快速设计的目的。     

制造资源本体的相似度计算模型

为实现不同本体之间的知识共享和重用,需要进行本体合并或映射,本体间概念相似度计算为进行此操作的关键技术之一.在分析现有相似度计算技术以及制造资源本体特点和作用的基础上,提出了一种针对制造资源本体的相似度计算模型.该模型针对制造资源本体的特点,将基于语法的相似度计算方法和基于属性的相似度计算方法相结合,在保证相似度计算结果准确的前提下,简化了计算过程,提高了计算效率.以两个制造资源本体的部分概念为例,验证了此计算模型能够有效地计算制造资源本体的概念相似度.     

基于并行分层的工作流调度优化算法

针对给定截止时间约束下用有向无环图描述的工作流时间费用优化问题,逆向分层算法未考虑工作流中各个任务在实际执行过程中的并行性而带来相对较多的时间碎片,提出一种基于并行分层的工作流调度算法——并发级别工作流调度算法。该算法将工作流在实际执行过程中的某个任务和其他一个(或具有依赖关系的相邻多个)并行执行的任务尽量划分到同一层,并根据各层的并行度分配冗余时间,对每层中存在具有依赖关系的多个相邻任务采用Markov决策过程算法进行时间费用优化。对平衡结构和非平衡结构的有向无环图所描述的工作流进行大量模拟实验,对比最小临界路径算法、逆向分层算法和期限顶级算法,实验结果表明所提算法具有较显著的优势。     

基于本体的模具设计知识表达、检索与推理

为了满足模具企业对于知识管理的需求,针对模具设计知识表达的特点,利用本体的概念化理论,提出了一种基于本体论的模具工程设计知识特征表达模式,对模具设计知识进行建模。进而利用语义网络的描述能力对知识特征进行形式化描述,并提出基于特征相似度的知识检索算法和推理算法。最后通过一个模具设计知识管理系统的例子讲述了此方法的应用。     

移动边缘计算环境下服务工作流容错调度算法

针对移动边缘计算环境下服务工作流延时优化问题以及工作流任务执行失败的情况,提出一种适用于服务工作流的容错免疫粒子群优化调度算法(FT-IPSO).该算法首先采用异构最早完成时间算法计算已分层任务的权重并生成就绪队列;其次,结合服务工作流调度流程加入了混合容错策略,确保工作流在任务失败后能够继续执行;然后,采用粒子群算法快速寻找最优调度方案,编码时利用整数映射调度过程中主副版本任务调度位置,并融入免疫算法,保证粒子寻优的全局性;最后,根据算法得出的最优调度方案对任务进行调度.仿真实验结果表明,FT-IPSO算法有效降低了服务任务失败率,并且对服务工作流的延时优化效果较反应式容错算法、基于聚类启发式算法的检查点和复制算法,以及基于群集的异构最早完成时间算法分别提高了约4.1％、6.3％ 和9.1％.     

基于模型结构与日志行为的流程相似度计算

流程相似度计算是业务流程管理不可缺少的任务,为了更准确地计算流程之间的相似性,本文提出一种将模型结构与日志行为综合考虑的流程相似度计算方法,先将流程模型结构转化为业务流程图,根据日志中的行为信息对业务流程图的有向边进行加权,进而构建加权业务流程图。加权业务流程图同时包含了流程模型和流程日志中的行为信息,弥补了单一基于流程模型计算流程相似度时的不足。在此基础上给出了加权业务流程图编辑距离的定义,从而得到一种新的流程相似度计算方法。通过实验与已有基于流程模型结构和模型行为相似度计算方法进行对比,证明了所提方法的有效性。所提方法已在开源流程挖掘平台ProM工具中实现。     

基于本体的白车身制造工艺知识的表示研究

利用本体表示知识的方法,构建了基于本体制造工艺知识库的框架和领域本体模型,提出了白车身制造工艺本体的描述方法,并且通过本体编辑工具Protégé对车身左前门工艺进行了本体语言描述,提供了一定形式的本体文件,为制造工艺知识的共享和重用奠定了一定的基础.最后对将概念相似度计算应用于基于本体的语义检索进行了探索.