基于层次着色Petri网的网构软件性能建模与仿真分析方法

网构软件由分布的、松耦合的服务按照一定的交互组合而成.由于服务的共享性,通常有多个软件系统请求服务节点上的同一服务.这些外部负载会影响服务进而影响网构软件的性能,因此在研究网构软件的性能时需要将这些外部负载考虑在内.基于上述问题,提出一种基于层次着色Petri网的网构软件性能建模与仿真分析方法.首先构建网构软件的性能模型,它包含一个顶层CPN和若干个子层CPN.顶层CPN建模网构软件的业务处理流程;子层CPN详细建模从请求服务到服务执行完成的过程.服务请求来自网构软件和其它软件系统.然后采用CPN Tools工具通过模型的仿真进行性能分析.最后通过仿真实验研究外部负载对服务进而对网构软件性能的影响.     

基于监控的可信网构软件构造方法建模

网构软件是一种面向网络环境的新型软件形态,其构建依赖于对开放、动态和多变环境中各网络节点软件实体之间的有效协同,然而,目前的软件构造方法都是基于静态可信,即:都是研究软件制造过程中的可信度,一旦软件制作完成,在运行过程中,软件的可信度是否会改变就不在研究范围之内。针对网构软件的开放、动态和多变特性,设计了一种基于监控的可信网构软件构造模型,该模型随着网构软件的运行,随时根据网络节点状态等相关因素动态评估网构软件的可信度,并根据监测结果改进网构软件和监控参数,为网构软件提供动态可信支持,并逐步提高网构软件的可信度。     

面向数据流的网构软件服务动态演化分析

网构软件需要组合多种异构服务并适应动态变化的网络环境,实现不间断服务和在线动态演化.为了将数据流显式地引入动态演化中,基于着色Petri 网提出了面向数据流和控制流的网构软件服务模型.分析5 种动态演化操作可能引发的数据流错误.为有效避免数据流错误的发生,首先提出面向数据流的服务实例可迁移性准则,然后提出了关于数据流/控制流交叉依赖关系的服务实例可迁移性准则,完整地刻画服务实例动态迁移约束特性.通过实验及结果分析,可以看出所提出的方法具有可行性和适用性.     

网构软件可信性演化评估分层Petri网模型

对网构软件系统初始化及系统演化时实体间信任关系的建立、演化和评估问题进行了研究。通过结构分析,建立了网构软件系统结构模型,并给出了基于分层Petri网的评估模型;从系统整体组成结构与各实体内部访问控制策略两方面,对网构软件演化过程中的可信性演化情况进行了评估;解决了原有基于信任度量的模型对系统初始化及新建立实体可信性支持不足的问题,并提供了服务实体对客户实体的反向信任机制。     

基于构件的网构软件组装技术分析

随着网路技术的发展,软件Agent、Web Service、CCM、云计算等技术非常流行。用户在不断追求在Internet环境下的新体验,相对传统的软件运行平台逐渐由静态封闭走向开放、动态和多变。本文针对网构软件这一概念的提出,对相应的新的软件开发方法进行具体详细分析,全面分析了软件发展的全新模式。基于构件的可复用操作组装技术的开发应用,较好的适应这种模式的转变。面向构件的网构软件组装技术是目前软件研究的热点,通过对于这种技术的深刻分析,将对网构软件的开发具有重要意义。     

浅析实现与测试网构软件的方法

本文阐述网构软件的构成及测试,并提出了具体的实现方式。概括了基于互联网服务的网构软件的实质,网构软件与传统软件间的差异,提出了在互联网上实现网构软件的趋势及实现网构软件的测试方法。     

基于场景自动机的网构软件演化

网构软件是网络开放、动态和多变环境下软件系统基本形态的一种抽象,其演化性要求软件能根据应用需求和运行环境变化而动态演化。引入了软件需求工程中场景的概念,但不同的是不把场景作为一种静态的记录来使用,而是把场景作为一种动态记录来描述软件的动态演化特征。给出了场景的形式化定义及其互补、等价、子集等关系描述,提出了基于场景自动机的网构软件演化方法。软件的性质和行为可以由一系列应用场景来展现,系统的演化通过场景自动机来体现,这为系统自适应演化提供了一种新的解决方法,并支持系统更大粒度的复用。     

网构软件的实现和测试方法的研究

对网构软件的形成和测试进行了理论的分析,并提出了具体的实现方法.综述了基于Internet平台上的新形态的软件,即网构软件的概念、特征及其生命力,网构软件形态和传统软件形态的区别,传统软件的测试前提、技术和步骤以及传统的测试方法.提出了网构软件在Internet平台上实现的雏形,及网构软件实现过程中的测试方法.     

基于模型的网构软件可达性检测方法研究

针对网构软件(Internetware)可达性检测中存在状态空间"爆炸"等问题,提出了一种基于网构软件代数模型的可达性检测方法.根据网构软件特性建立其代数模型,通过引入网构相关和网构空间概念,进一步扩展网构软件代数模型.通过明确网构软件可达性与网构组合运算表达式的关系,把可达性判定转化成递归表达式(网构线性相关)判定上...     

一种基于自主构件的网构软件协作框架

网构软件的协作具有真分布、无全局规划、非强制性等新的特征,这对协作提出了新的要求.在传统构件的基础上,借鉴Agent领域中对自主性的理解,使用自主构件这一概念来对具有自主性的计算资源进行建模,并描述了一种基于自主构件的协作框架.该框架中借助环境改变来引导自主构件间的协作行为,协作过程中没有直接干预其他自主构件的行为,更没有强迫其他自主构件参与,但自主构件却能采取所期望的行动最终实现协作目标.     

基于价格随机Petri网的服务协同建模与分析

针对一个企业不仅重视系统性能,也重视系统成本的问题,提出了价格随机Petri网,用于系统的价格和性能分析。价格随机Petri网既具有随机Petri网在性能分析方面的优势,又能计算系统的成本,对系统的建立和改进具有宏观指导作用。基于价格随机Petri网对服务协同典型模型提出了等价化简方法,并进行了相应的证明,此方法在一定程度上提高了系统分析的效率。     

基于Petri网的信息系统建模及性能分析

采用基于Petri网的信息系统建模技术,对一实际系统进行建模,并利用Petri网严谨的数学分析理论对所建信息系统模型的性能进行了描述和分析。     

基于赋时分层着色Petri网的以太网系统建模

基于以太网响应时间的恰当的分析模型具有并发、动态、冲突、实时性等特点。传统的建模方法在解决这类问题时存在着复杂、僵化、柔韧性差、没有时间概念等缺点。赋时分层着色Petri网（HTCPN）通过增加请求、服务、协调、多实例化等新的建模元素,能够仿真和模拟基于实时性的客户枷服务器交互关系的问题,同时分层技术的引入也更 利于模拟任意结构的以太网模型。本文基于HTCPN建立了共享式和交换式以太网模型,通过对以太网模型响应时间的分析证明了HTCPN适合仿真和模拟这类问题。     

一种扩展了价格信息的时间Petri网

性能和成本分析是业务流程建模的主要目的,扩展了时间信息的Petri网能够有效地进行性能分析,但是对成本分析却无能为力.提出一种扩展了价格信息的时间Petri网--价格时间Petri网.首先为时间变迁扩展价格参数,并使用价格时间变迁系统给出价格时间Petri网的语义;然后提出计价状态类的概念,并证明为状态类扩展累积成本的合理性和完备性;进而给出一种算法来证明有界价格时间Petri网的最小成本可达问题是可判定的;最后给出一个应用例子并得出结论:为时间Petri网扩展价格信息并将其应用于业务流程管理领域是可行的.     

支持协商的网构软件体系结构行为建模与验证

针对网构软件行为中的不确定性和不完整性,提出了一种支持协商的网构软件体系结构行为建模与验证方法.在建模中,该方法借鉴了UML时序图元素表示法,并增加了建模元素支持行为的不确定与不完整建模.在验证中,除了集成广泛应用的模型检查工具Spin以提供行为模型的验证能力以外,还引入了基于反例引导的抽象-精化过程思想的协商检查,以解决不确定和不完整建模所带来的正确性验证问题.     

基于标签Petri网的OWL-S建模与分析

提出了OWL-S过程模型的标签Petri网建模方法,给出了过程模型到LPN的转换规则,利用LPN分析方法对模型进行了可达性分析、死锁检测,能有效地检验过程模型描述的正确性。在OWL-S编辑器中嵌入该功能,完善了编辑器的功能。     

一种基于时间Petri网的工作流模型

面向任务流和资源流并行的业务过程,讨论了一类如何通过资源流控制任务流的工作流建模问题.在时间Petri网的基础上提出了一种称作资源/任务网(R/T-net)的工作流概念模型,并给出了基于R/T-net的工作流建模过程.设置在任务模型中的资源依赖和资源期望可以有效地实现资源流对任务流的控制,而其中的资源点火规则和资源路由规则可以灵活地实现资源的协调、同步、分配和传递,因此,比仅用时间属性刻画任务转移的时间Petri网模型更符合诸如办公、制造、物流运输等业务过程.     

Requirements model driven adaption and evolution of Internetware

Today’s software systems need to support complex business operations and processes.The development of the web-based software systems has been pushing up the limits of traditional software engineering methodologies and technologies as they are required to be used and updated almost real-time,so that users can interact and share the same applications over the internet as needed.These applications have to adapt quickly to the diversified and dynamic changing requirements in the physical,technological,economical and social environments.As a consequence,we are expecting a major paradigm shift in software engineering to reflect such changes in computing environment in order to better address the fundamental needs of organisations in this new era.Existing software technologies,such as model driven development,business process engineering,online(re-)configuration,composition and adaptation of managerial functionalities are being repurposed to reduce the time taken for software development by reusing software codes.The ability to dynamically combine contents from numerous web sites and local resources,and the ability to instantly publish services worldwide have opened up entirely new possibilities for software development.In retrospect to the ten years applied research on Internetware,we have witnessed such a paradigm shift,which brings about many changes to the developmental experience of conventional web applications.Several related technologies,such as cloud computing,service computing,cyber-physical systems and social computing,have converged to address this emerging issue with emphasis on different aspects.In this paper,we first outline the requirements that the Internetware software paradigm should meet to excel at web application adaptation;we then propose a requirement model driven method for adaptive and evolutionary applications;and we report our experiences and case studies of applying it to an enterprise information system.Our goal is to provide high-level guidelines to researchers and practitioners to meet the challenges of building adaptive industrial-strength applications with the spectrum of processes,techniques and facilities provided within the Internetware paradigm.