SOA中度量驅(qū)動(dòng)的自適應(yīng)服務(wù)組合機(jī)制研究和其應(yīng)用合

1、SOA中度量驅(qū)動(dòng)的自適應(yīng)服務(wù)組合機(jī)制研究及其應(yīng)用摘要本課題擬研究基于本體論的Web服務(wù)及服務(wù)組合表示方法和服務(wù)屬性度量模型，建立自適應(yīng)服務(wù)組合機(jī)制，利用服務(wù)度量模型進(jìn)行服務(wù)評(píng)估和選擇，達(dá)到組合服務(wù)自動(dòng)調(diào)整優(yōu)化的目的，為建筑勘察設(shè)計(jì)行業(yè)中的自適應(yīng)服務(wù)組合提供理論依據(jù)和方法。主要研究?jī)?nèi)容為：（1）研究基于語(yǔ)義、句義和接口匹配的服務(wù)查找機(jī)制和面向特定領(lǐng)域的基于語(yǔ)義及本體信息的服務(wù)注冊(cè)方法，建立相應(yīng)的數(shù)據(jù)管理模型和可視化支持工具；（2）SOA中的服務(wù)的本體建模，針對(duì)功能屬性、非功能屬性和組合屬性的度量指標(biāo)提取及權(quán)重確定，基于本體論的服務(wù)屬性度量模型及其算法的設(shè)計(jì)；（3）研究服務(wù)的替換規(guī)則及方法、動(dòng)態(tài)綁

2、定方式、調(diào)用及反饋機(jī)制，利用服務(wù)度量模型及服務(wù)選擇算法實(shí)現(xiàn)組合中服務(wù)的自動(dòng)調(diào)整優(yōu)化；（4）度量驅(qū)動(dòng)的自適應(yīng)服務(wù)組合機(jī)制在建筑行業(yè)SOA軟件系統(tǒng)中的應(yīng)用。（一）立項(xiàng)依據(jù)與研究?jī)?nèi)容（4000-8000字）： 1、項(xiàng)目的立項(xiàng)依據(jù)勘察設(shè)計(jì)企業(yè)為建筑工程全生命周期的管理提供項(xiàng)目數(shù)據(jù)和信息，設(shè)計(jì)項(xiàng)目的有效管理對(duì)建設(shè)工程全生命周期的信息化建設(shè)以至整個(gè)建筑業(yè)技術(shù)進(jìn)步影響巨大。建設(shè)部在“工程勘察設(shè)計(jì)企業(yè)技術(shù)進(jìn)步十一五規(guī)劃”中明確了勘察設(shè)計(jì)企業(yè)每年技術(shù)進(jìn)步經(jīng)費(fèi)、信息化系統(tǒng)維護(hù)運(yùn)營(yíng)費(fèi)，全國(guó)勘察設(shè)計(jì)企業(yè)對(duì)信息化系統(tǒng)每年將有15億元的需求，需要設(shè)計(jì)工程項(xiàng)目數(shù)近幾十萬(wàn)個(gè)。要減少工程項(xiàng)目的建設(shè)成本，提高勘察設(shè)計(jì)行業(yè)的信息化

3、程度，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及信息技術(shù)是有力的手段。SOA的出現(xiàn)正在改變著勘察設(shè)計(jì)企業(yè)傳統(tǒng)的軟件開發(fā)應(yīng)用模式，將軟件按照業(yè)務(wù)需求定義成“組件”，作為共享資源，提供以服務(wù)為中心來(lái)設(shè)計(jì)應(yīng)用軟件的方法?；赟OA的應(yīng)用集成可以減少不同類型的IT系統(tǒng)的依賴性，提高設(shè)計(jì)企業(yè)對(duì)業(yè)務(wù)的響應(yīng)能力，使設(shè)計(jì)企業(yè)得以實(shí)時(shí)支持業(yè)務(wù)的變化，實(shí)現(xiàn)資源的有效共享。SOA技術(shù)為信息系統(tǒng)的溝通提供了技術(shù)基礎(chǔ)，SOA在勘察設(shè)計(jì)企業(yè)的應(yīng)用，必將促進(jìn)統(tǒng)一的勘察設(shè)計(jì)行業(yè)信息交換標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展和制定，對(duì)促進(jìn)勘察設(shè)計(jì)企業(yè)信息共享標(biāo)準(zhǔn)體系的建立和完善具有重要支撐作用。隨著勘察設(shè)計(jì)行業(yè)對(duì)SOA的重視，Web服務(wù)不再是稀有的資源。服務(wù)的發(fā)現(xiàn)一般是通過(guò)查找服務(wù)注冊(cè)

4、，UDDI Business Registry是發(fā)布WEB服務(wù)的中心服務(wù)目錄，但是現(xiàn)有的UDDI規(guī)范有一些局限，常常會(huì)面臨到服務(wù)不可用、無(wú)法搜索、無(wú)法提供質(zhì)量保證、無(wú)法對(duì)服務(wù)質(zhì)量進(jìn)行評(píng)估等問(wèn)題1。而隨著搜索引擎作為Web 服務(wù)的主要來(lái)源，服務(wù)的發(fā)現(xiàn)不再受到服務(wù)注冊(cè)的制約。在SOA中Web服務(wù)組合能夠?qū)崿F(xiàn)許多單個(gè)服務(wù)所不能提供的功能，提供流程的自動(dòng)控制。目前的服務(wù)組合通常采用靜態(tài)或半動(dòng)態(tài)的方式，自適應(yīng)的動(dòng)態(tài)服務(wù)選取還存在很多困難。首先，組合服務(wù)選取需要基于一定的標(biāo)準(zhǔn)，質(zhì)量、性能等因素可以作為其中的標(biāo)準(zhǔn)2，其次服務(wù)可以采用多種方式進(jìn)行組合，需要對(duì)各種方式進(jìn)行評(píng)估與判定，最后在服務(wù)組合完成后，需要對(duì)

5、實(shí)現(xiàn)情況進(jìn)行評(píng)價(jià)。以上方面都需要評(píng)估與度量方法加以解決，而目前還沒有服務(wù)組合的成熟的度量模型。此外，目前服務(wù)組合的調(diào)整依賴于人工介入手動(dòng)的調(diào)整，還沒有成熟的服務(wù)自動(dòng)替換方法和動(dòng)態(tài)的服務(wù)調(diào)用方法。這也是本課題要研究自適應(yīng)服務(wù)組合機(jī)制的原因之一。起源于哲學(xué)的本體論(ontology)近年來(lái)受到信息科學(xué)領(lǐng)域的廣泛關(guān)注，其重要性也已在許多方面表現(xiàn)出來(lái)并得到廣泛認(rèn)同3 。所謂本體，最著名并被廣泛引用的定義是由Gruber 提出的“本體是概念模型的明確的規(guī)范說(shuō)明”。通俗地講，本體是用來(lái)描述某個(gè)領(lǐng)域甚至更廣范圍內(nèi)的概念以及概念之間的關(guān)系，使得這些概念和關(guān)系在共享的范圍內(nèi)具有大家共同認(rèn)可的、明確的、唯一的定義

6、，這樣，人機(jī)之間以及機(jī)器之間就可以進(jìn)行交流4。Web 技術(shù)為全球信息共享提供了便捷手段，以共享為特征的本體論與Web 技術(shù)結(jié)合是必然趨勢(shì)。本體論在Web 上的應(yīng)用導(dǎo)致了語(yǔ)義Web的誕生，其目的是解決Web 上信息共享時(shí)的語(yǔ)義問(wèn)題。語(yǔ)義Web 被看做是當(dāng)前本體論從學(xué)術(shù)研究走向?qū)嶋H應(yīng)用的最重要的構(gòu)想和研究計(jì)劃。在服務(wù)發(fā)現(xiàn)領(lǐng)域，UDDI 和WSDL 是目前最通用并被工業(yè)界廣泛采用的標(biāo)準(zhǔn)5，有三種主要的發(fā)現(xiàn)技術(shù)6：基于關(guān)鍵字、基于框架和演繹檢索(deductive retrieval)?；陉P(guān)鍵字的發(fā)現(xiàn)技術(shù)存在查準(zhǔn)率低的弱點(diǎn)，而基于框架的發(fā)現(xiàn)技術(shù)雖然查準(zhǔn)率高，但由于需要大量的關(guān)鍵字而導(dǎo)致響應(yīng)速度慢的問(wèn)

7、題，演繹檢索的發(fā)現(xiàn)技術(shù)又不能運(yùn)用于精確地邏輯表達(dá)和邏輯推理。近年來(lái)，語(yǔ)義Web與Web服務(wù)的結(jié)合形成了語(yǔ)義Web服務(wù)(Semantic Web Service, SWS)，其目的在于自動(dòng)地發(fā)現(xiàn)、組合和調(diào)用Web服務(wù)7。語(yǔ)義Web 服務(wù)不僅可以滿足用戶基于語(yǔ)義進(jìn)行服務(wù)發(fā)現(xiàn)的目的，具有查準(zhǔn)率高的優(yōu)點(diǎn)8，并且使服務(wù)語(yǔ)義可以被人機(jī)之間、機(jī)器之間相互理解9.目前基于本體論思想主要的研究框架有OWL-S(Ontology Web Language for Services)、WSMF(Web service modeling framework)3和WSMO(Web Service Modeling On

8、tology) 10。Web服務(wù)作為最著名的SOA實(shí)現(xiàn)方法11，且語(yǔ)義Web服務(wù)的大量研究，使得基于本體的SOA的實(shí)現(xiàn)成為可能。比如Budan Wu12 等人提出的一個(gè)基于多元本體系統(tǒng)的全過(guò)程復(fù)用的面向服務(wù)的建模(Service Oriented Modeling, SOM)方法，其目的是為了在不同的抽象層面上對(duì)面向服務(wù)的軟件應(yīng)用建模，使用本體系統(tǒng)中的不同本體，可分離建模過(guò)程中的關(guān)注點(diǎn)。 楊立3等人將SOA與本體論的結(jié)合運(yùn)用于知識(shí)發(fā)現(xiàn)服務(wù)(Knowledge Discovery Service, KDS)，允許最終用戶以自然語(yǔ)言表達(dá)自己的知識(shí)發(fā)現(xiàn)需求。雖然SOA與本體論結(jié)合的研究已經(jīng)出現(xiàn)，但在

9、國(guó)內(nèi)外都還比較少。對(duì)分散、異構(gòu)的服務(wù)進(jìn)行準(zhǔn)確、有效的查找是SOA的難點(diǎn)問(wèn)題，以傳統(tǒng)的web service所采取的UDDI方式為例，現(xiàn)行的UDDI機(jī)制沒有使用描述了服務(wù)接口與消息格式的WSDL，而是采取自定義的關(guān)鍵字作為查詢依據(jù)，這種注冊(cè)和查找機(jī)制存在著以下不足：（1）服務(wù)注冊(cè)者來(lái)很難用文字對(duì)服務(wù)進(jìn)行準(zhǔn)確的描述，服務(wù)使用者也很難使用關(guān)鍵字描述自己的服務(wù)需求，特別是一些非功能需求。（2）基于文本的查找只能對(duì)業(yè)務(wù)層面的描述進(jìn)行匹配，很難找到滿足特定接口的服務(wù)。 （3）無(wú)法對(duì)搜索結(jié)果進(jìn)行有效排序。為了解決以上問(wèn)題，一些對(duì)傳統(tǒng)UDDI機(jī)制的擴(kuò)展方法及實(shí)現(xiàn)被提了出來(lái)，主要的改進(jìn)策略包括：（1）在服務(wù)不同

10、粒度的層次上提供相應(yīng)的搜索機(jī)制， 將WSDL也作為搜索參考。如13中提出的基于模板、操作以及WSDL相似度的搜索。這種方法需要用戶選擇查詢的粒度，由于web service的描述信息稀疏的特點(diǎn)，不同粒度的服務(wù)查找得到的結(jié)果可能有著較大的差異16。（2）采用OWL-S等語(yǔ)言定義服務(wù)本體，通過(guò)本體模型建立稀疏的服務(wù)描述信息之間的關(guān)系以提高查詢命中率。通過(guò)建立本體知識(shí)庫(kù)，特別是針對(duì)領(lǐng)域的知識(shí)庫(kù)，以支持語(yǔ)義級(jí)別的服務(wù)查詢14151617。這種方法要求建立良好的本體及語(yǔ)義模型，需要較多的人工干預(yù)，難以做到完全的自動(dòng)化，對(duì)于服務(wù)查詢的語(yǔ)義分析和組合所耗費(fèi)的時(shí)間與本體及語(yǔ)義模型的復(fù)雜度成正比，在實(shí)際應(yīng)用存在

11、著性能問(wèn)題。（3）擴(kuò)展現(xiàn)有的UDDI，將響應(yīng)時(shí)間等QoS屬性添加到服務(wù)中，通過(guò)建立服務(wù)質(zhì)量信息庫(kù)或是Agent技術(shù)監(jiān)測(cè)服務(wù)的質(zhì)量，以支持基于QoS的服務(wù)查詢。這種策略的難點(diǎn)在于服務(wù)質(zhì)量信息管理，需要對(duì)變化的服務(wù)質(zhì)量信息做出動(dòng)態(tài)的監(jiān)測(cè)及響應(yīng)，并及時(shí)反映給服務(wù)使用者14。（4）采用P2P的方式，在用戶或是虛擬組織之間共享服務(wù)查詢經(jīng)驗(yàn)。對(duì)于特定領(lǐng)域的服務(wù)查找，基于經(jīng)驗(yàn)的服務(wù)查詢可以提高查詢效率18。量化是工程科學(xué)成熟的重要標(biāo)志之一，軟件度量的根本目的是為了管理的需要，對(duì)SOA中的服務(wù)沒有適當(dāng)?shù)牡亩攘繙?zhǔn)則及模型進(jìn)行判斷和評(píng)估，就無(wú)法進(jìn)行最優(yōu)化的組合19。作為一個(gè)特殊形態(tài)的軟件，單個(gè)服務(wù)的屬性分為功能性

12、和非功能性兩大類：功能屬性指的是設(shè)計(jì)時(shí)確定的、關(guān)于服務(wù)的邏輯能力的描述；而非功能屬性是在服務(wù)實(shí)際使用時(shí)，對(duì)服務(wù)的執(zhí)行特性的描述。同時(shí)在SOA中，服務(wù)的動(dòng)態(tài)組合會(huì)涌現(xiàn)出一些全新的、復(fù)合型的組合屬性。對(duì)服務(wù)的功能屬性的量化，現(xiàn)有3種處理方式：對(duì)UDDI數(shù)據(jù)模型進(jìn)行擴(kuò)充、對(duì)WSDL接口進(jìn)行擴(kuò)充、添加第三方模塊專門進(jìn)行控制。這些量化方式都是在服務(wù)提供者將Web服務(wù)提交到公共注冊(cè)中心后，由UDDI協(xié)議實(shí)體或服務(wù)的WSDL定義或附加的功能模塊來(lái)記載服務(wù)的數(shù)據(jù)，在需要發(fā)現(xiàn)、組裝、調(diào)用服務(wù)時(shí)，使用一定的機(jī)制算出公共注冊(cè)中心中所有相關(guān)的服務(wù)的功能量化值，并排序，從而選取功能量化值最為合適的服務(wù)來(lái)動(dòng)態(tài)組裝SOA系

13、統(tǒng)。服務(wù)的功能屬性相對(duì)穩(wěn)定，不會(huì)隨時(shí)間和所處環(huán)境而變化，但領(lǐng)域相關(guān)性較強(qiáng)；而服務(wù)的非功能屬性具有主觀性、相對(duì)性、相關(guān)性、描述的不確定性等特點(diǎn)，同一個(gè)服務(wù)在不同的應(yīng)用環(huán)境具有不同的非功能屬性，同一個(gè)非功能屬性的性質(zhì)也會(huì)隨時(shí)間不斷變化；關(guān)于服務(wù)的組合屬性，具有涌現(xiàn)性、非線性等特點(diǎn)，更是難以用現(xiàn)有的方法進(jìn)行描述。因此，現(xiàn)有的一般方法難以建立通用的、形式化的服務(wù)屬性描述模型。隨著Web服務(wù)數(shù)量和涉及領(lǐng)域的增多，服務(wù)使用者對(duì)web服務(wù)的要求各有不同，在封閉、靜態(tài)環(huán)境下發(fā)展起來(lái)的、以正確性為核心的傳統(tǒng)軟件理論、方法、技術(shù)和機(jī)制，已經(jīng)不足以構(gòu)造開放、動(dòng)態(tài)、多變的SOA軟件系統(tǒng)，需要構(gòu)造適用于各種Web服務(wù)的

14、統(tǒng)一度量標(biāo)準(zhǔn)及模型。現(xiàn)有對(duì)軟件度量的方法主要是基于機(jī)器學(xué)習(xí)，有回歸方程、決策樹、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、層次分析、概率等方法20-30。已有的Web服務(wù)評(píng)價(jià)模型，采用與服務(wù)領(lǐng)域無(wú)關(guān)的服務(wù)屬性作為評(píng)價(jià)因子，評(píng)價(jià)者根據(jù)自身經(jīng)驗(yàn)設(shè)定服務(wù)屬性的權(quán)重，評(píng)價(jià)結(jié)果為評(píng)價(jià)因子的取值加權(quán)后的總和。關(guān)于SOA中服務(wù)的屬性及其組合屬性，必須探索新的度量方法。面向本體的服務(wù)描述及度量旨在智能地實(shí)現(xiàn) Web服務(wù)，使用戶處于主動(dòng)地位，直觀、方便地做出服務(wù)選型的決定，體現(xiàn)了服務(wù)以用戶需求為中心的思想。本體是明確的、共享的、計(jì)算機(jī)可理解的概念模型，本體建模的目標(biāo)是捕獲相應(yīng)的領(lǐng)域知識(shí)，確定領(lǐng)域內(nèi)的共享詞匯，并給定這些詞匯和詞匯間關(guān)系的明確定

15、義，為該領(lǐng)域的知識(shí)提供一個(gè)一致的理解。將本體論與SOA中的服務(wù)屬性度量相結(jié)合，可以用統(tǒng)一的方式對(duì)不同的服務(wù)屬性進(jìn)行描述，以便于采用統(tǒng)一的方法進(jìn)行度量。Web服務(wù)組合能夠?qū)崿F(xiàn)許多單個(gè)服務(wù)所不能提供的功能，并能提供流程的自動(dòng)控制。Web服務(wù)組合與工作流類似，服務(wù)組合定義包含多個(gè)原子服務(wù)或其他服務(wù)組合以及服務(wù)的執(zhí)行順序；服務(wù)組合也與普通的軟件模塊類似，它接收特定的輸入，進(jìn)行數(shù)據(jù)處理后產(chǎn)生相應(yīng)的輸出，可以視為一個(gè)單獨(dú)的服務(wù)合并到其他組合中，有利于代碼的重用。目前SOA中的服務(wù)組合機(jī)制主要包含基于工作流的服務(wù)組合、基于智能規(guī)劃的服務(wù)組合、服務(wù)編排與編制方式以及基于語(yǔ)義的服務(wù)組合方式等31?；诠ぷ髁鞯姆?/p>

16、務(wù)組合方式采用工作流過(guò)程模型進(jìn)行建模，通過(guò)定義抽象服務(wù)，它能將業(yè)務(wù)邏輯與服務(wù)的具體實(shí)現(xiàn)相分離，利用WS-Policy等技術(shù)定義查找與替換的規(guī)則能夠幫助服務(wù)組合在運(yùn)行時(shí)進(jìn)行動(dòng)態(tài)綁定32。但是工作流模型不能監(jiān)控服務(wù)的執(zhí)行情況，也不能為服務(wù)的運(yùn)行提供質(zhì)量保證?；谥悄芤?guī)劃的服務(wù)組合方式采用采用狀態(tài)轉(zhuǎn)移模型，通過(guò)定義狀態(tài)、條件及與之相對(duì)應(yīng)的狀態(tài)轉(zhuǎn)移函數(shù)來(lái)觸發(fā)特定的行動(dòng)，提供服務(wù)的動(dòng)態(tài)組合33。該方法的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)有利于進(jìn)行服務(wù)組合定義正確性的驗(yàn)證。服務(wù)編排和服務(wù)編制都屬于基于句法的服務(wù)組合機(jī)制，前者，如BPEL4WS，采用了中心協(xié)調(diào)器來(lái)統(tǒng)一服務(wù)的組合與調(diào)用過(guò)程，后者采用P2P的方式，通過(guò)節(jié)點(diǎn)間的交互過(guò)程實(shí)

17、現(xiàn)服務(wù)的組合。采用BPEL4WS進(jìn)行服務(wù)組合可以利用工作流模型進(jìn)行服務(wù)流程的定制，由于它采用了WSDL的標(biāo)準(zhǔn)格式，還可以將服務(wù)組合進(jìn)行循環(huán)利用，有利于服務(wù)的重用；但它沒有定義與質(zhì)量相關(guān)的服務(wù)屬性，不利于進(jìn)行質(zhì)量和效果監(jiān)控，同時(shí)也沒有直觀的圖形表示形式31。在基于語(yǔ)義的服務(wù)組合方式，如OWL-S中，本體論被用于描述資源以及它們之間的聯(lián)系，它能夠定義服務(wù)的質(zhì)量及可信性屬性，為服務(wù)質(zhì)量的評(píng)估提供可能，同時(shí)能夠進(jìn)行服務(wù)替換，提供半自動(dòng)的服務(wù)組合34；語(yǔ)義定義同時(shí)有利于服務(wù)組合進(jìn)行擴(kuò)展。在SOA環(huán)境中，服務(wù)請(qǐng)求者常常會(huì)請(qǐng)求訪問(wèn)企業(yè)或機(jī)構(gòu)之外的其他服務(wù)，由于外部服務(wù)的不確定性和不穩(wěn)定性35，則需要基于SO

18、A構(gòu)建的軟件系統(tǒng)具有能夠自我調(diào)節(jié)、優(yōu)化的能力36。目前的服務(wù)組合方式基本屬于靜態(tài)或半動(dòng)態(tài)的方式，為了完成自適應(yīng)的服務(wù)組合還需要建立動(dòng)態(tài)的服務(wù)組合機(jī)制37、對(duì)服務(wù)組合質(zhì)量和運(yùn)行效果進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控、度量并通過(guò)度量結(jié)果選擇相對(duì)較優(yōu)的服務(wù)對(duì)服務(wù)組合自動(dòng)進(jìn)行更新38。通過(guò)服務(wù)注冊(cè)中心或?qū)ｉT的服務(wù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)能夠收集并記錄大量服務(wù)屬性信息，同時(shí)積極的服務(wù)調(diào)用回饋機(jī)制也能提供服務(wù)組合的運(yùn)行情況，促進(jìn)服務(wù)選擇的負(fù)載均衡。主要參考文獻(xiàn)1Al-Masri, E., Mahmoud, O.H. Discovering Web Services in Search EnginesJ. IEEE Internet Compu

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43、ions, 2008, 31(18): 4312-4323.37 Bastida, L. A Methodology for Dynamic Service CompositionC. Seventh International Conference on Composition-Based Software Systems, Madrid, Spain, 2008. CA: IEEE Computer Society Press, 2008:23-32.38 郭慧鵬, 懷進(jìn)鵬, 鄧婷,等. 一種可信的自適應(yīng)服務(wù)組合機(jī)制J. 計(jì)算機(jī)學(xué)報(bào), 2008, 31(8):1434-1444.2、項(xiàng)目的

44、研究?jī)?nèi)容、研究目標(biāo),以及擬解決的關(guān)鍵問(wèn)題。本項(xiàng)目的研究?jī)?nèi)容分為如下4個(gè)方面：（1）服務(wù)的注冊(cè)與查找：從功能性和非功能性兩方面出發(fā)，研究基于語(yǔ)義、句義和接口匹配的服務(wù)查找機(jī)制，通過(guò)建立實(shí)時(shí)的QoS監(jiān)測(cè)及響應(yīng)機(jī)制提供動(dòng)態(tài)的服務(wù)質(zhì)量信息，支持面向QoS的服務(wù)查找。研究面向特定領(lǐng)域的基于語(yǔ)義及本體信息的服務(wù)注冊(cè)方法，建立相應(yīng)的數(shù)據(jù)管理模型和可視化支持工具。（2）面向本體的服務(wù)屬性度量模型研究，主要包括3個(gè)方面的內(nèi)容：SOA中的服務(wù)的本體建模、針對(duì)功能屬性、非功能屬性和組合屬性的度量指標(biāo)提取及權(quán)重確定、基于本體論的服務(wù)屬性度量模型及其算法的設(shè)計(jì)。其中，SOA中的服務(wù)的本體建模是服務(wù)度量指標(biāo)體系和服務(wù)度量

45、模型的前提條件。（3）自適應(yīng)服務(wù)組合機(jī)制以及度量驅(qū)動(dòng)的服務(wù)自動(dòng)組合優(yōu)化方法，包括以下3個(gè)方面的內(nèi)容：通過(guò)業(yè)務(wù)邏輯與服務(wù)組合的分離，研究服務(wù)替換的規(guī)則及透明的服務(wù)替換方法，建立組合中的服務(wù)自動(dòng)查找替換機(jī)制。研究實(shí)時(shí)監(jiān)控與檢測(cè)服務(wù)屬性的方法；研究服務(wù)的動(dòng)態(tài)綁定方式與調(diào)用機(jī)制及服務(wù)調(diào)用效果的積極反饋機(jī)制。通過(guò)服務(wù)屬性、組合屬性的度量模型及服務(wù)選擇算法，實(shí)現(xiàn)組合中服務(wù)的自動(dòng)調(diào)整優(yōu)化以適應(yīng)服務(wù)資源、應(yīng)用需求的動(dòng)態(tài)變化。（4）度量驅(qū)動(dòng)的自適應(yīng)服務(wù)組合機(jī)制在勘察設(shè)計(jì)企業(yè)SOA軟件系統(tǒng)中的應(yīng)用：利用基于語(yǔ)義句義和接口匹配的服務(wù)查找機(jī)制，制定針對(duì)建筑行業(yè)的勘察設(shè)計(jì)企業(yè)服務(wù)發(fā)布標(biāo)準(zhǔn)，支持面向QoS的服務(wù)查找，提高

46、勘察設(shè)計(jì)企業(yè)服務(wù)的利用率；利用面向本題的服務(wù)屬性度量模型，度量建筑行業(yè)中勘察設(shè)計(jì)企業(yè)發(fā)布的服務(wù)質(zhì)量；利用自適應(yīng)服務(wù)組合機(jī)制以及度量驅(qū)動(dòng)的服務(wù)自動(dòng)組合優(yōu)化方法，在建筑行業(yè)勘察設(shè)計(jì)企業(yè)中初步實(shí)現(xiàn)服務(wù)組合自動(dòng)優(yōu)化，以提高資源利用率和適應(yīng)需求變化。研究目標(biāo)：本課題以勘察設(shè)計(jì)企業(yè)中基于SOA構(gòu)建的軟件系統(tǒng)為背景，研究基于本體論的Web服務(wù)及服務(wù)組合表示方法和服務(wù)屬性度量模型，并建立自適應(yīng)服務(wù)組合機(jī)制，利用服務(wù)度量模型進(jìn)行服務(wù)評(píng)估和選擇，達(dá)到組合服務(wù)自動(dòng)調(diào)整優(yōu)化的目的，以適應(yīng)環(huán)境和需求的變化和對(duì)資源的合理利用，驗(yàn)證所得的研究成果，并為勘察設(shè)計(jì)行業(yè)中的自適應(yīng)服務(wù)組合提供理論依據(jù)和方法。擬解決的關(guān)鍵問(wèn)題：一是

47、面向非功能屬性的服務(wù)語(yǔ)義分析機(jī)制：這里的非功能屬性主要是指QoS等服務(wù)質(zhì)量屬性。傳統(tǒng)的語(yǔ)義分析只能提取出服務(wù)的功能信息，而在實(shí)際應(yīng)用特別是行業(yè)應(yīng)用中，特定的描述是和服務(wù)質(zhì)量屬性緊密關(guān)聯(lián)的，如何為這種非功能性的服務(wù)需求建立語(yǔ)義分析模型，用以輔助面向QoS的服務(wù)查找，這是本課題中要解決的一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題；二是SOA中的服務(wù)的本體建模問(wèn)題。SOA系統(tǒng)中的服務(wù)具有較強(qiáng)的領(lǐng)域相關(guān)性，其功能屬性、非功能屬性及其組合屬性難以用統(tǒng)一的、形式化的模型進(jìn)行描述，也缺乏統(tǒng)一的度量方法和標(biāo)準(zhǔn)。這是度量驅(qū)動(dòng)的自適應(yīng)服務(wù)組合的關(guān)鍵問(wèn)題之一，初步擬定采用面向本體的方法對(duì)建筑領(lǐng)域的SOA系統(tǒng)中的服務(wù)進(jìn)行建模，以明確度量主體；三是

48、基于反饋的自適應(yīng)服務(wù)組合引擎：服務(wù)組合的自適應(yīng)主要是通過(guò)服務(wù)組合運(yùn)行屬性的反饋來(lái)指導(dǎo)組合進(jìn)化的過(guò)程。由于SOA環(huán)境中服務(wù)的不確定性及不穩(wěn)定性，隨時(shí)可能需要對(duì)服務(wù)進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整，所以基于SOA構(gòu)建的軟件系統(tǒng)需要具有反饋與響應(yīng)的能力。在服務(wù)屬性與組合屬性模型研究的基礎(chǔ)上，如果根據(jù)反饋的屬性值對(duì)服務(wù)進(jìn)行自適應(yīng)組合是本課題需要研究的第三個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題，需要關(guān)注服務(wù)最優(yōu)化選擇、服務(wù)動(dòng)態(tài)組合與替換方法等方面。3、擬采取的研究方案及可行性分析。本項(xiàng)目依據(jù)語(yǔ)義學(xué)與Web環(huán)境中信息描述的關(guān)系，建立基于本體論的服務(wù)組合表現(xiàn)形式，作為本項(xiàng)目的基礎(chǔ)；把語(yǔ)義分析應(yīng)用到服務(wù)度量中，建立面向本體的服務(wù)屬性及其組合屬性的度量模型；在此理論基礎(chǔ)上，提出度量驅(qū)動(dòng)的服務(wù)組合自適應(yīng)方法，技術(shù)，包括服務(wù)監(jiān)控、自動(dòng)查找、透明替換等方面。本項(xiàng)目擬以以下3個(gè)部分進(jìn)行：在服務(wù)的注冊(cè)與查找過(guò)程中，服務(wù)發(fā)布者使用Web 服務(wù)描述語(yǔ)言O(shè)WL-S對(duì)服務(wù)進(jìn)行描述，包括服務(wù)的類型、輸入/輸