环境信息可表达的信息服务描述模型研究

信息服务的可表达性是该项目关键科学问题之一。它是准确设计和表达服务流程与内容,提供动态、精准、可伸缩的信息服务,以满足用户不确定和多样性服务需求的关键。该报告面向异构融合网络环境,提出了环境信息可表达的信息服务描述模型,并基于此模型实现了支持环境描述的OWL-CS服务描述语言。具体工作有,首先分析影响信息服务调用、组合、协同的环境因素,将环境分为自然环境和社会环境两大类,其中服务的自然环境是服务部署和运行所依托宿主的软硬件环境,而社会环境是服务生态系统中体现的服务和服务之间的关系,以及服务和用户之间的关系。其次,给出环境上下文参数及度量方法,自然环境上下文是指用于刻画服务自然环境中的实体的任何信息,而社会环境上下文是指服务在相互作用过程中所表现出来的和社会属性相关的任何信息。再次,建立服务环境上下文元模型,设计实现了支持环境描述的OWL-CS服务描述模型。目前,语义Web服务的标准本体模型OWL-S的Service类包括了Service Profile、Service Model和Service Grounding三个类。该报告在此基础上在Service类中增加一个上下文类Service Context,该类用于描述服务的环境上下文信息。这种扩展方法,也使得OWL-CS和OWL-S兼容。通过Protégé4.3软件,可以展示OWL-CS的本体结构,并编辑生成具有环境描述的基于OWL-CS的服务描述文件。最后,该报告给出一个智慧校园中的实例,进一步说明环境上下文在服务选择中的作用。为了实现不同服务之间的信息交互和协作,需要提供一种统一的方法来描述服务的功能,以进行服务的理解、发现和协同。在环境敏感的场景下,更是需要统一描述服务环境的方法。国际上已有研究人员关注到服务上下文信息,提出上下文化服务(Contextual Service)的概念。本报告在国际上较早开展此类工作,特别是在服务环境建模、服务社会环境上下文的研究上具有自己的特色。

移动环境下的服务描述和服务匹配研究

服务发现与资源定位是移动环境下进行信息共享、处理的前提,服务描述和服务匹配策略是其中的关键问题,服务的多样性、异构性以及移动环境的动态性使得这些问题更加复杂。该文提出一种支持服务多样性和异构性的服务描述模型,针对此模型设计并实现了高效的存储结构和包括精确匹配、部分匹配的服务匹配策略,实验结果表明该策略的服务匹配性能优于基于XML的XPath方式。

服务描述和服务匹配研究

服务发现是分布式环境下进行资源共享、数据集成、流程协作的前提,而服务描述和服务匹配策略是其中的两个关键问题,服务的多样性、异构性和其上下文的动态变化使这些问题更加复杂。为此,提出了一种能支持多样性、屏蔽异构性、适应变化上下文的服务描述模型SDMDHD,并针对此模型设计实现了包括精确匹配、语义匹配在内的服务匹配引擎,还给出了对该匹配策略的理论评估和实验结果。

支持协同产品商务中网络服务自动化的服务描述研究

为网络服务提供全面准确的描述,是实现协同产品商务中网络服务自动化的一个前提。为此,提出了一个支持网络服务自动化的服务描述元模型。该模型对网络服务描述语言的方法进行了扩展和延伸,弥补了网络服务描述语言在服务语义描述及性能描述上的缺陷。该模型回答了“服务做什么”、“服务如何做”、“如何获取服务”和“使用服务需哪些支持”等问题。讨论了服务描述实现技术,指出了通过国防高级研究计划局用于服务的代理标记语言而建立的网络服务描述,能很好地表述该模型,为模型的实例化提供技术支持。最后通过实例对模型的正确性和技术的可行性进行了验证。

物联网业务模型描述语言的研究与设计

由于物理世界的环境不断变更,物联网中原先传感节点仅提供数据采集的功能已不能满足现实应用中所需求的服务应具有的高度动态性、多样化等特性。为了解决上述问题,文中将面向服务架构SOA的概念应用于物联网业务应用,可以对应用组件进行部署、组合和使用。并且在此基础之上,提出一种基于XML的物联网业务模型描述语言SML,用来描述模型中服务之间的关联性,确定一个灵活的表示业务组合的模型,以加快业务模型的开发速度,支持模型的重用,使物联网业务具有更好的扩展性和实用性。

基于变化的服务演化一致性判定

由于Web服务处在开放、动态、多变的网络环境下,为了有效响应用户需求、运行平台及外部环境的变化,服务必须具备演化的能力。演化后的服务应维持与原伙伴服务或服务用户之间的正常交互,这种性质称为演化一致性。由于Web环境的多样性,服务开发者对演化一致性的判定的标准并不统一。对于服务演化一致性判定问题,现有方法大多基于固定的判定标准,缺乏可调节、细粒度的定量分析且不能显式地反映服务版本之间的变化。针对上述不足,面向服务演化导致的变化,从服务的结构层和非功能层两个角度建立基于变化的服务描述模型,并在该模型的基础上引入演化一致度对演化一致性进行度量。基于所提出的方法,设计并实现了一个服务演化一致性判定工具,验证了所提出方法的可行性与有效性。

基于功能语义的Web服务发现方法

随着Web服务技术的发展与应用,基于功能语义进行Web服务发现已经逐渐成为服务使用者最为迫切的需求.而现有的服务发现机制还不能很好地解决这一问题.所以提出了一种基于功能语义的Web服务发现方法.通过定义Web服务功能描述模型,规范服务提供者和使用者对Web服务功能的描述;同时构建了领域功能本体,提出语义标注的机制,从而让用户可以基于功能语义发现Web服务.并设计了基于功能语义的Web服务描述语言,构建了原型系统,为基于功能语义进行服务发现提供了一种有效可行的方法.

基于区块链的可信SOA架构

在传统服务架构(Service-Oriented Architecture,SOA)中,Web Service提供者将其服务描述注册在注册中心,供服务消费者进行服务发现和服务调用。尽管该架构可以提供松散的服务调用,但是缺乏争议解决机制,使得互不信任的服务消费者和提供者之间的服务可信调用得不到保证。区块链技术在去中心化和抗篡改等方面具有显著的优势,可被合理地应用在传统SOA中,以解决服务可信问题。结合传统SOA架构和区块链技术,提出了一种基于区块链的可信SOA架构,实现可信的服务调用。在一次服务可信调用过程中,服务消费者进行参数加密并将其发送给目标服务提供者;服务提供者接收加密参数并对其完成解密;服务提供者完成服务执行并对输出结果完成加密;最后服务提供者在将加密结果发送给服务消费者的同时完成可信凭证的构造与上链。在上述基础上,当发生服务纠纷时,将触发裁决智能合约,正确处理服务纠纷。实验结果表明,与传统的调用相比,所提方法能够在保证大部分服务可信调用时间增长率不大于30%的前提下,正确处理服务提供者和请求者之间的服务纠纷。