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计算机学报 2005年第04期杂志 文档列表

计算机学报杂志面向服务的计算及软件集成技术综述

分布应用集成核心技术研究综述433-444

摘要：分布应用集成技术已成为构建大型信息系统,特别是SOA的关键技术.该文在分析分布应用集成的基本特征和集成层次的基础上,阐述了其关键问题,包括数据多样性、传输载体和应用访问、协同管理、可重配和自适应、建模和形式化,进一步论述了分布应用集成与Grid,SOA及B2B等技术的联系与区别.从不同的角度对这些问题作了全面的概述,既分析了存在的问题,又论述了已有技术在处理这些问题上的优势和不足并探讨了相关的新兴技术,展望了未来发展方向.

计算机学报杂志面向服务的新型体系结构

面向服务的知识发现体系结构研究与实现445-457

摘要：知识发现服务(Knowledge Discovery Service,KDS)作为一种数据、计算、语义密集型的高层服务应用,用户通常需要具备非常全面的知识才能正确使用.如何实现一个面向最终用户的、智能的、有质量保证的KDS架构面临很多困难.现有的研究提出了利用数据挖掘本体和预测执行时间的方法来帮助用户选择正确并且高质量的KDS.但是数据挖掘本体只是对数据挖掘的方法进行枚举,无法保证服务的质量,而预测执行时间的方法不能体现KDS本身的特点,因而难以获得满意的服务效果.为了更有效地辅助最终用户在面向服务的体系结构(Service Oriented Architecture,SOA)上自助地实现知识发现应用,该文提出了一种新的面向服务的知识发现体系结构--SOA4KD,将用户的知识发现需求分为内容需求和质量需求,并提出了扩展的知识发现任务本体EKDTO,以自然语言的方式进行用户意图获取;在考虑到KDS的服务特性的前提下,充分分析了KDS自身的特点,提出了KDS质量本体KDSQO,采用元学习来进行选择最适合的KDS.相对于目前的体系结构,提出了为最终用户提供高质量知识发现服务的一些新方法和技术,为面向服务的知识发现系统设计与实现提供了一个新的参考模型.

一种有效负载均衡的网格Web服务体系结构模型458-466

摘要：基于Web服务资源的小世界模型,提出了一种可无缝结合网格OGSA框架的Web服务体系结构与动态的资源负载均衡分配模型,它以Web服务资源注册中心(Web Services Resource Register Center,WSRRC)作为Web服务资源查找的入口,以Web服务资源ID类形成的虚拟资源树作为资源逻辑组织与负载均衡分配结构,以小世界形成的区域自治系统(Area Proxy Autonomy System, APAS)来进行Web服务资源的维护.并详细描述了该模型的实现机制、组织协议与数据结构,着重研究了逻辑资源树负载信息的传播机制及负载均衡策略,模拟试验表明该模型是合理而有效的:它可以在较小开销下获得较满意的资源组织与定位性能,能适应网格Web服务资源的异构、复杂与动态性,具有良好的可扩展性及保持全局网络负载均衡的良好性能.

一种面向服务的动态协同架构及其支撑平台467-477

摘要：为了让面向服务的架构下的应用系统能够灵活地动态演化以适应底层因特网计算环境和用户需求的变化,该文提出了一种面向服务的动态协同架构.该架构引入内置的运行时体系结构对象来解耦系统中的各个服务构件,并通过该对象以体系结构的视角来重解释服务部件之间的引用和交互.这样就把体系结构这一抽象概念具体化为可直接操控的对象,从而可以利用面向对象程序设计语言的继承和多态等整套机制,导出一种面向体系结构的系统动态演化技术.为支持这一架构,设计并实现了一个支撑平台Artemis-ARC,为具有动态调整能力的面向服务应用系统的开发、运行和监控提供了一套可视化的集成环境.在此平台上还开发了一个简单的示例应用以展示动态调整的效果.

Web服务组合的基于文法的消息处理478-485

摘要：Web服务作为一种新型的信息集成架构,已经受到了来自数据库领域和软件工程领域的广泛关注.在Web服务应用中,将多个服务组合成一个能完成复杂商业任务的组合服务技术是企业应用集成(EAI)的关键.在服务组合过程中,两个需要通信的服务之间的消息数据模式经常是不一致的,需要用户程序进行消息内容的获取和重组.这个问题在以往的研究中很少受到关注.该文首次形式化描述了服务间的接口信息处理问题,并且把服务组合中的接口信息处理问题转换为XML数据的处理问题,然后,引入基于文法的处理方法来解决接口数据之间的处理问题.实验表明了基于文法的接口数据处理技术提供了一种方便灵活的消息处理手段,可以解决复杂的信息处理需求,并且有较好的性能.

网格环境合同计算元服务的设计与应用486-494

摘要：网格用户在使用网格服务的时候,希望能够得到一定的保障.给网络服务添加有保障的特性,并为网格服务的使用提供一个通用的接口,将会提高网格服务的QoS.为此,文章提出了合同计算元服务(CCM).CCM和Foster等人提出的SNAP协议结合,得到了C-SLA环境以及C-SNAP协议.通过这个环境和协议,提供一种服务间对话和协商的方式,从而为网格服务过程提供保障性环境.在这个环境中,协议的达成和调度,分别是通过自动协商和静态优先级调度完成的.文中叙述了这两种算法的细节以及如何在C-SLA中发挥作用.最后通过一个实际的例子,说明CCM是如何为G -QoSM等其它网格服务框架提供保障性服务的.

面向服务的织女星网格系统软件设计与评测495-504

摘要：网格是开放的分布式系统,具有自治、动态和可扩展特性.在Internet环境下实现网格系统必须解决大规模资源共享与协同问题,也就是如何将Internet上无序的资源有序组织的问题.织女星网格系统软件针对现有网格平台软件存在的不足,借鉴传统计算机系统结构的方法来研究网格体系结构及其系统软件.面向网格应用的共性需求,提出了面向服务的层次化软件结构;引入网格资源空间的概念,实现了网格资源的虚拟化,屏蔽使用网格资源的技术细节.文章通过对网格关键问题的讨论,阐述了织女星网格系统软件的关键技术和设计思路,并通过对传统批作业的测试,分析了织女星网格系统软件的性能.

计算机学报杂志服务描述及服务语义

Web服务描述语言QWSDL和服务匹配模型研究505-513

摘要：现有的Web服务发现方法存在两方面的问题:一方面,采用语法级Web服务描述语言,因语义信息不足和依赖关键字匹配,容易造成查准率低,影响服务复用和服务组合的相容性.另一方面,采用语义级Web服务描述语言,因缺乏服务质量描述和灵活、有效的服务匹配算法,而难以保证服务组合的性能和质量.作者首先在系统研究Web服务描述语言的基础上,设计了一种基于服务质量的轻量级Web服务描述语言QWSDL(Qos-based Web Service Description Language) ,全方位描述Web服务的功能、行为约束以及服务质量.其次,提出'三层次,五类型'的匹配模型,引进相似函数来度量松弛匹配的服务相似程度.最后,对比实验证明QWSDL和松弛匹配是可行和有效的.

领域自适应的Web服务评价模型514-523

摘要：Web服务质量的评价是指导Web服务的选取与组合的主要手段[1],而目前的Web服务评价模型采用与服务领域无关的评价因子来评价服务,不能全面衡量服务使用者对Web服务质量的要求.该文用基于语义的方法描述Web服务评价模型,支持动态定制不同领域的服务评价因子,同时利用Web服务在使用过程中产生的知识以及领域专家的领域知识交互计算评价因子的权重分布.实验证明,该模型的评价结果优于其它评价模型的评价结果,并且采用交互算法的准确率比仅采用机器学习算法或仅使用先验知识的准确率提高10%以上.该模型可应用于Web服务管理系统、Web服务选取和Web服务合成引擎等Web服务应用系统中.

面向服务的本体元建模理论与方法研究524-533

摘要：为实现互联网上异种异构的复杂信息资源有序化组织和互操作性服务与共享的目标,文章研究了语义服务的元计算问题,提出了本体元建模理论和方法.首先定义了本体UML承诺、提倡本体UML表达,给出了本体的元机制;论述了元建模中的"元"概念,给出了元层次停止准则、模型转换机制;然后提出了本体建模和MOF元模型设施相融合的体系结构,给出了以用户为中心的复杂信息资源服务应用模式SCDI,为本体元建模方法的体系化提供了基础.还介绍了作者在国际ISO SC32标准MMFI for Ontology Registry研究中的应用成果.最后给出了HL7领域本体与元模型设计的应用.本体元建模为语义服务计算的实现,提供了一条可行的路径.

计算机学报杂志服务的组织、管理及虚拟化技术

基于服务网关的虚拟服务缓存的研究和应用534-540

摘要：在面向服务的体系结构(SOA)中,服务作为模块之间的接口,其调用性能的重要性日益突出.为提高服务调用的性能,经常使用服务网关构建服务集群,通过部署在网关上的调度器,来实现服务集群的负载平衡.文章针对Web服务中常见的数据服务和信息服务,设计了一种基于服务网关的面向时间的虚拟服务缓存模型,通过定量的分析证明该模型能够有效缩短可缓存服务的平均响应时间.实验表明,该模型具有普遍性,在实际应用中已取得良好的效果.

一种服务网格动态信息聚合模型及其应用541-548

摘要：在动态、跨组织的网格环境中如何进行适应组织重构、业务变化等动态性要求的信息聚合是现实应用中亟待解决的问题.文章提出了服务网格动态信息聚合模型,从组织模型、数据模型、协作模型三个维度描述信息聚合中变化的因素.基于此模型,给出了一种支持动态信息聚合的实现框架,它能够适应网格组织结构变化、业务变化,协调人的参与,进而提高系统动态性.最后介绍了该模型及其实现框架在远程学习评价网格LAGrid中的应用情况.

一种支持业务端编程的服务虚拟化机制VINCA-VM549-557

摘要：针对服务环境下使能业务用户按需快速构建应用的需求,提出一种支持业务端编程的服务虚拟化机制,旨在将软件层面的Web服务通过抽象和转换等手段绑定到业务用户可理解的、易于使用的业务级服务.文中重点研究了服务虚拟化运算及其性质,提出一套虚拟化操作原语,并设计和实现了相应的服务虚拟化工具.结合实际应用案例,展示和讨论了服务虚拟化机制及其软件工具的效果.

一种基于移动Agent的复合Web服务容错模型558-567

摘要：现有的Web服务容错侧重于通过扩展Web服务标准来提供容错能力.由于Web服务标准体系本身不断发展变化,并且标准之间的兼容性问题依然存在,使得这些研究成果的可实施性较弱.文章提出一种基于移动Agent的复合Web服务容错模型--MAFTM模型,从系统层次而非标准层次来解决复合Web服务的容错问题.首先说明基于移动Agent的工作流与复合Web服务的关系.在此基础上,给出MAFTM模型,包括故障类型、复制机制、"exactly once"语义和一致性算法,并证明MAFTM模型的正确性.

计算机学报杂志服务的质量及评测、评价

一种Web服务的测试数据自动生成方法568-577

摘要：软件测试是保证Web服务质量的重要技术手段.测试数据生成是Web服务测试的重要内容.测试数据的质量将直接影响Web服务测试的效率和成本.文章基于合约式设计的Web服务测试技术,提出一种Web服务的测试数据自动生成方法.首先根据WSDL文档采用随机法自动生成初始测试数据,然后使用合约变异技术进行测试数据的选择,据此可以生成一组达到一定合约变异充分度的有效测试数据,从而提高Web服务的测试质量和效率.最后实现了一个Web服务的测试数据自动生成工具原型,并通过实验验证了方法的有效性.

CGSP作业管理器合成服务的QoS优化模型及求解578-588

摘要：服务网格为松散的分布式服务提供了一个'电子市场',使整合这些来自不同地方的异构的、动态的资源成为可能.CGSP的作业管理器提供了一个网格环境下的服务合成工具.在CGSP作业管理器早期开发和使用的实践中,作者发现合成服务难以提供预期的服务质量将成为CGSP网格服务合成技术走向实用化所面临的重要挑战.为此文章提出了一种合成服务的QoS优化模型.此模型的主要特点是:(1)服务虚拟化;(2)可扩展的QoS度量;(3)基于多度量的合成服务全局QoS优化.为此建立了数学模型并给出了两种求解算法.用程序对模型进行了模拟,分析了测试结果,然后从求解速度和优度两个方面比较了两种算法的优劣,并针对此模型在CGSP作业管理器中的实现给出了讨论.

计算机学报杂志服务的发现、选取、匹配和替换

一种支持QoS约束的Web服务发现模型589-594

摘要：服务质量(QoS)描述了一个产品或服务满足消费者需求的能力.提供有保证的QoS是Web服务在商业应用中获得成功的关键.如何动态地选择出最适合用户需求的Web服务正在引起研究领域的关注.该文提出了一种支持QoS约束的Web服务发现模型(WSDM-Q).该模型定义了一组描述Web服务QoS及信誉度的分类tModel,引入了QoS量化的概念,采用了QoS协商和反馈机制,支持携带QoS描述信息的服务和基于QoS约束的服务发现.协商机制允许服务提供者根据运行时的状态对服务请求进行接纳控制,反馈机制允许服务注册中心对服务提供QoS的信誉度进行动态评估和调整.该模型不需要改变UDDI的内部实现,能够直接在现有的UDDI服务上进行扩展.作者已经基于Microsoft. Netf平台和Microsoft UDDI服务实现了一个原型系统.

基于本体论和词汇语义相似度的Web服务发现595-602

摘要：Web服务的大量涌现对服务发现提出了挑战,UDDI上基于关键词和简单分类的服务发现机制已经不能很好满足需要.该文在分析现有相关研究的基础上,提出了基于本体论和词汇语义相似度的Web服务发现方法.通过构建Web服务本体,给出一个明晰的Web服务发现的研究对象,指出可对Web服务进行的几种相似度计算,并对其中的词汇语义相似度计算进行详细讨论.文中具体给出两种词汇语义相似度计算方法,其中第一种方法计算词汇语义相似度基于词语间距离度量,第二种方法计算词汇语义相似度则建立在义原相似度基础上.引入本体论和词汇语义相似度,为Web服务相似度计算、Web服务发现提供了一种有效可行的方法.