逻辑Petri网演化推理机制研究及其在服务组合中的应用

随着Web服务数量增加，服务查找与绑定难度加大，服务发现效率及服务组合的动态性和自适应性急需提高。本项目把一组功能相似的服务映射为虚拟层的一个服务簇，构建一种基于服务簇的服务组合模式，研究逻辑Petri网的演化推理机制，并将其应用于基于服务簇的服务组合建模与分析。基于逻辑Petri网对服务簇进行建模，构建服务簇网元。研究逻辑Petri网的运算性质，给出逻辑Petri网的运算算子及其运算条件，构建逻辑Petri网运算规则。研究逻辑Petri网之间的链接模式和动态链接规则，以及逻辑表达式推理与网进程演化推理相结合的融合推理技术。运用上述理论成果研究基于服务簇的服务组合、服务绑定、组合优化、动态性和自适应性等问题。最后，以电子商务为应用背景开发验证分析工具，例证逻辑Petri网的演化推理机制在服务组合建模分析中的有效性和实用性。

随着 Web 服务数量增加，服务查找与绑定难度加大，服务发现效率及服务组合的自适应性急需提高。本项目把一组功能相似的服务映射为虚拟层的一个服务簇，构建一种基于服务簇的服务组合模式，研究逻辑 Petri 网的演化推理机制，并将其应用于基于服务簇的服务组合建模与分析。本项目的主要研究内容及成果如下：1.逻辑Petri网推理分析技术研究方面（1）基于向量分析方法构建了一种逻辑Petri网的状态方程，提出了一种逻辑Petri网可达性分析技术；（2）深入研究了组合逻辑时间工作流网的健壮性继承关系，提出了一种基于组合逻辑时间工作流网的静态结构判定健壮性继承的方法；（3）基于逻辑Petri网的逻辑表达式推理，给出了逻辑网元的组合运算方法和匹配模式；（4）提出了一种逻辑Petri网的向量匹配方法，降低了逻辑Petri网的性质分析复杂度；（5）研究了直接分析逻辑Petri网动态性质的分析技术，提出了一种基于标识可达图的逻辑Petri网的分析方法；（6）研究了逻辑Petri网的逻辑输出变迁的值的不确定性，定义了颜色逻辑Petri网，在颜色逻辑Petri网中可以表示逻辑输出变迁的不确定值，提出了一种向量匹配方法来判定变迁的使能条件，分析颜色逻辑Petri网。2.逻辑Petri网在服务组合中的应用研究方面（1）深入研究并提出了一种基于服务簇进行服务组合的方法；（2）提出了一种基于服务网路径进行服务交互组合的健壮性判定方法，并设计了相关算法；（3）提出了一种基于服务簇网元模型的Web服务发现方法；（4）研究了服务簇的粒度问题，提出了一种服务簇的三维粒度划分方法，包括结构粒度、数量粒度和质量粒度等三个方面；（5）基于关系代数、逻辑Petri网和结构代数，提出了一种服务网代数，给出了服务网代数的若干代数运算符的定义，提出了它们的运算规则；（6）深入研究并提出了一种以服务簇为基本单位在抽象层面上基于服务簇进行服务组合的方法。本项目获山东省科技进步二等奖1项，山东省优秀博士学位论文1篇，山东省高等学校优秀科研成果三等奖2项，申请受理国家发明专利6项，青岛市自然科学二等奖1项，山东科技大学优秀博士硕士学位论文3篇；发表学术论文53篇，其中SCI收录7篇，EI收录期刊论文28篇，EI收录会议论文6篇。