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《上海交通大学》 2007年
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基于Agent的网格工作流技术研究

曹雷  
【摘要】: 随着网格研究的深入和网格基础设施的发展,在网格上开发了越来越多的功能强大、需要大量资源的科学计算和协同应用,很多网格应用也越来越复杂,具有时间、空间和资源等多种约束。网格工作流可以方便地构建、执行、管理和监控网格应用,使得网格应用能够自动实施并且效率较高。由于网格的动态性、分布性、异构性和自治性导致传统工作流的一些方法和技术不能有效地处理网格环境中的有关问题。基于“上海信息网格”这一应用背景,本文结合Agent技术对网格工作流的体系结构、模型构建、优化处理和映射机制进行了研究,主要内容如下: 1.网格工作流的体系结构。给出了四层架构:用户层、引擎层、Agent层和应用代理层,其中包含了分布式工作流执行系统、组件化建模环境、工作流控制台、多Agent系统支撑平台和外部应用代理中间件等功能组件。在传统工作流体系结构中融入了多Agent系统支撑平台,整个系统框架符合WfMC(Workflow Management Coalition)和GCC规范,具有开放性和可扩展性。重点讨论了外部应用代理中间件和多Agent系统支撑平台,前者便于系统对各种异构的外部应用的调用,而后者则为系统运行提供了强健支持。还简单介绍了现有系统对容错问题的考虑。 2.网格工作流的模型构建。基于系统中的多Agent支撑平台,采用人工智能的规划技术(Planning technology),提出了Plan生成算法和Plan合并算法,帮助解决了复杂工作流模型的自动构建问题。通过对示例“国内会议的在线会务安排”的分析,进一步说明了基于规划技术的网格工作流模型自动构建方法的可行性和优越性。 3.网格工作流的优化处理。基于系统中的多Agent支撑平台,采用遗传算法,解决了网格工作流中的服务选择问题,从而实现网格工作流的优化。给出了遗传算法模块的详细说明,并针对示例“旅行安排”的优化要求进行了仿真分析,实验结果表明了采用遗传算法可以快速有效地得到全局近似最优解,同时也证明了遗传算法在服务选择领域中的可用性和有效性。本文讨论的是基于代价驱动的Web服务选择,实际上只需对其进行简单地扩展就可以实现多目标驱动的网格工作流优化。 4.网格工作流的映射机制。网格环境的动态本质决定了用户更适于采用抽象模型来定义工作流应用。基于系统中的多Agent支撑平台,给出了抽象工作流、具体工作流和可执行工作流的定义,并说明了这样定义的合理性,三种类型的采用可以将建模者从复杂的系统实现细节中解放出来,而且还将提高领域相关模型的重用率并增强系统的容错性能。基于系统中各Agent的BDI(Belief-Desire-Intention)定义,并使用合同网协议(Contract Net Protocol, CNP)来实现Agent间的协商,提出了AW2CW映射算法和CW2EW映射算法,有效地完成了抽象工作流到具体工作流以及具体工作流到可执行工作流的映射。通过对示例“国际会议的在线会务安排”的分析,进一步说明了采用基于CNP协商的方法来实现网格工作流映射的可行性和有效性。 5.网格工作流原型系统和相关应用。结合上述研究的内容和方法,针对“上海信息网格工作流系统”的设计要求,开发了原型系统。鉴于完整性考虑,还介绍了系统中已完成或正在进行中的其它研究内容,如ECA(Event-Condition-Action)规则应用于网格工作流,以及基于Jini技术的分布式工作流执行系统等。最后借助一个医学图像处理流程的示例,对实现系统中的建模工具、简单工作流控制台和引擎服务等进行了联合说明。
【学位授予单位】:上海交通大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:TP18;TP393.01

【引证文献】
中国博士学位论文全文数据库 前3条
1 章莉萍;基于栅格模式的地图图形自动综合研究[D];武汉大学;2009年
2 张佩云;基于语义的Web服务组合研究[D];南京理工大学;2008年
3 龙浩;网格语义工作流关键技术研究[D];北京工业大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前3条
1 宋立森;普适计算上下文感知中间件的研究与实现[D];南京邮电大学;2011年
2 熊圣芬;基于Jini服务的分布式智能网络的研究及应用[D];江西理工大学;2009年
3 戈兵;基于上下文感知的Web服务组合研究与实现[D];武汉理工大学;2010年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前6条
1 杨泽雪,韩中元,魏兴,郭红微;主动数据库系统的研究[J];哈尔滨师范大学自然科学学报;2005年02期
2 余波;周龙骧;钟锡昌;张倪;;网格工作流技术综述[J];计算机工程;2006年02期
3 胡春华,吴波,杨叔子;智能制造系统中的合作与协调[J];航空制造工程;1997年12期
4 罗海滨,范玉顺,cims.tsinghua.edu.cn,吴澄;工作流技术综述[J];软件学报;2000年07期
5 姜跃平,汪卫,施伯乐,董继润;ECA规则的模型和行为特定理论[J];软件学报;1997年03期
6 胡春华,吴波,杨叔子;基于多自主体的分布式智能制造系统研究[J];中国机械工程;1998年07期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 袁亮;董玉德;高大鹏;赵韩;韩雪松;;基于BizTalk HWS的动态工作流活动模型与实现技术的研究[J];安徽大学学报(自然科学版);2009年01期
2 邹海;储德新;高顺利;;基于Petri网的工作流建模与分析[J];安徽大学学报(自然科学版);2011年02期
3 褚英敏;袁再健;陈庆伟;杨聪;;构建“数字家园”关键技术探讨[J];安徽农业科学;2010年13期
4 金莹;丁峰;;广义随机Petri网在工作流建模中的应用研究[J];安庆师范学院学报(自然科学版);2010年01期
5 刘鹏;闫会心;;武警机关办公自动化工作流协同模型研究[J];办公自动化;2008年08期
6 王楠;王东海;;电子公文制发中的工作流与数据挖掘技术的普及应用[J];办公自动化;2010年18期
7 王振;;办公自动化研究综述[J];办公自动化;2010年22期
8 褚燕华;;基于电子商务的柔性工作流的研究[J];包钢科技;2007年02期
9 安晓亚;李颖;孙群;严薇;;面向空间数据主动更新的地理事件模型研究[J];北京大学学报(自然科学版);2011年03期
10 梁毅;邸瑞华;张争;詹剑锋;王磊;;基于虚拟货币的网格资源共享管理[J];北京工业大学学报;2010年04期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 张峰;陈欣;刘淑霞;;一种以用户为中心、人可参与的服务组合方法[A];CCF NCSC 2011——第二届中国计算机学会服务计算学术会议论文集[C];2011年
2 陈彦萍;李增智;夏虹;朱海萍;;服务质量驱动的Web服务组合框架的设计与实现[A];2006年全国通信软件学术会议论文集[C];2006年
3 梅卫星;廖闻剑;雷汛;;增值业务中基于XML+JavaScript的工作流语言的研究[A];2007北京地区高校研究生学术交流会通信与信息技术会议论文集(上册)[C];2008年
4 王波;曹耀钦;宋恒辛;;基于Petri网的工作流过程建模研究[A];中国电子学会第十六届信息论学术年会论文集[C];2009年
5 钱进;李平;解亚龙;;工作流技术在地铁应急指挥系统中的应用研究[A];“中国视角的风险分析和危机反应”——中国灾害防御协会风险分析专业委员会第四届年会论文集[C];2010年
6 王莹;郝玫;潘静;高学东;;工作流应用系统在企业信息系统中的定位[A];全国第九届企业信息化与工业工程学术会议论文集[C];2005年
7 徐莹;徐福缘;;基于xml的供需网工作流管理系统的研究[A];全国第十届企业信息化与工业工程学术年会论文集[C];2006年
8 熊鹏程;范玉顺;;一种自动选择网络服务的UDDI扩展模型[A];企业应用集成系统与技术学术研究会论文集[C];2006年
9 匡亚兰;;基于电信业务流程的工作流系统实现[A];武汉市首届学术年会通信学会2004年学术年会论文集[C];2004年
10 丁丽萍;王永吉;;多维计算机取证模型研究[A];第二十次全国计算机安全学术交流会论文集[C];2005年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 杜曼玲;供应链过程管理的分析方法与技术实现[D];北京交通大学;2010年
2 陈海勇;网格作业调度关键技术研究[D];解放军信息工程大学;2009年
3 徐文君;面向制造的网络服务质量相关理论和关键技术研究[D];武汉理工大学;2010年
4 曹洪江;基于用户需求的Web服务组合系统研究[D];武汉理工大学;2010年
5 吴修国;面向目标的迁移工作流建模方法研究[D];山东大学;2010年
6 高磊;P2P工作流系统中的资源搜索及负载均衡优化研究[D];山东大学;2010年
7 章莉萍;基于栅格模式的地图图形自动综合研究[D];武汉大学;2009年
8 李源惠;面向航运的信息服务网格关键技术研究[D];大连海事大学;2011年
9 陈玮;基于ASP的国有林区区域信息化模式研究[D];东北林业大学;2009年
10 吴镝;面向RP领域的Web服务自主组建方法研究与应用[D];上海大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 王欢;基于网格制造的焊接车间信息集成系统的研究[D];南昌航空大学;2010年
2 胡晓文;基于Petri网的非确定工作流的时间和资源管理问题研究[D];山东科技大学;2010年
3 杨磊;基于面向对象Petri网的企业间工作流建模研究[D];山东科技大学;2010年
4 李鹏;支持智能决策的虚拟企业系统设计与分析[D];山东科技大学;2010年
5 王广伦;基于构件的软件系统定制技术的研究与应用[D];山东科技大学;2010年
6 蔡元沛;基于MDA面向分析师的软件开发方法的研究与应用[D];哈尔滨工程大学;2010年
7 彭永;基于移动Agent工作流的研究与实现[D];哈尔滨工程大学;2010年
8 马文涛;基于Web Services的工作流系统新模型的研究与实现[D];辽宁工程技术大学;2010年
9 张宇迪;基于手持终端的继电保护设备HMI系统设计[D];河南工业大学;2010年
10 张志凯;基于P2P的吴江二职中协同办公系统的设计和实现[D];苏州大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 陈吉荣,李凤霞,战守义;中国地震减灾网格试验床计算网格平台的构建[J];北京理工大学学报;2005年01期
2 李德仁,龚健雅,张桥平;论地图数据库合并技术[J];测绘科学;2004年01期
3 刘东琴,苏山舞;多空间数据库位置匹配方法及其应用[J];测绘科学;2005年02期
4 王艳慧,陈军,蒋捷,李志林;道路网多尺度数据建模的初步研究[J];地理信息世界;2004年03期
5 毋河海;地图信息的自动综合[J];测绘通报;2001年01期
6 武芳,王家耀;地图自动综合的协同方法研究[J];测绘通报;2001年08期
7 简灿良;多尺度空间数据库的数据组织与建设[J];测绘通报;2002年01期
8 王辉连,武芳,张琳琳,邓红艳;数学形态学和模式识别在建筑物多边形化简中的应用[J];测绘学报;2005年03期
9 田石柱;蔡新江;;远程协同结构试验方法研究与发展[J];地震工程与工程振动;2006年05期
10 郭庆胜,李沛川;地图自动综合方法的研究进展[J];地图;1999年01期
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 张绍华;网格工作流关键技术研究[D];复旦大学;2004年
2 汤景凡;动态Web服务组合的关键技术研究[D];浙江大学;2005年
3 杜晓初;多重表达中空间拓扑关系等价性研究[D];武汉大学;2005年
4 于守健;基于Web服务组合的业务流程集成关键技术研究[D];东华大学;2005年
5 胡海涛;支持业务级、大粒度服务组合的知识管理与主动推荐[D];中国科学院研究生院(计算技术研究所);2006年
6 李景霞;基于扩展颜色Petri网的Web服务组合建模研究[D];中国科学院研究生院(计算技术研究所);2006年
7 刘必欣;动态Web服务组合关键技术研究[D];国防科学技术大学;2005年
8 黄波;基于Petri网的FMS建模与调度研究[D];南京理工大学;2006年
9 李峰;支持群体工作的工作流系统关键技术研究[D];中国科学院研究生院(计算技术研究所);2001年
10 李景山;普及计算环境中动态服务组合关键技术的研究[D];中国科学院研究生院(计算技术研究所);2004年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 邓红艳;基于遗传算法的制图综合研究[D];中国人民解放军信息工程大学;2003年
2 王辉连;居民地自动综合的智能方法研究[D];中国人民解放军信息工程大学;2005年
3 杜林春;基于事务流的语义Web服务组合的研究[D];西南交通大学;2007年
4 郑德;基于语义的WEB服务发现与匹配的研究[D];武汉理工大学;2007年
5 金苍宏;基于服务特性的动态Web服务组合研究[D];浙江大学;2008年
6 杨熙;面向业务流程的语义Web服务组合的研究与应用[D];北京交通大学;2008年
7 梁波;基于本体的概念建模可视化认知支持[D];国防科学技术大学;2008年
8 沈桂芳;面向感知上下文的Web服务组合的应用研究[D];合肥工业大学;2008年
9 朱剑锋;基于上下文感知的智能数字语音教室模型研究[D];南京理工大学;2008年
10 牟欣涛;基于语义的WEB服务组合框架的研究[D];中国海洋大学;2008年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前8条
1 巨晶;;服务组合的可信性获取方法研究[J];电脑编程技巧与维护;2012年02期
2 郑棣;樊银亭;;云制造环境下基于普适计算的个性化服务定制技术研究[J];重庆电子工程职业学院学报;2013年02期
3 孔凡强;杨俊;王诗阳;;语义支持下的土地利用栅格数据制图综合研究[J];测绘通报;2014年04期
4 范强;李闯;李永化;孔凡强;杨俊;;基于元胞自动机的土地利用图斑综合语义评价研究[J];测绘通报;2014年06期
5 杨溢龙;王伟茹;杨静;;基于遗传算法Web服务组合的一般过程[J];计算机与数字工程;2012年07期
6 刘志中;王志坚;薛霄;鲁保云;;基于文化社会认知算法的云服务优化组合研究[J];计算机科学;2013年05期
7 古凌岚;孙素云;;基于遗传算法的组合服务选择方法[J];计算机工程与设计;2011年11期
8 李琳琳;梅生;程相;唐中奇;;基于本体的网格服务动态组合算法研究[J];无线电工程;2012年06期
中国博士学位论文全文数据库 前4条
1 曾志;云格环境下海量高分遥感影像资源与服务高效调配研究[D];浙江大学;2012年
2 陈家赢;对地观测传感器信息资源建模和管理研究[D];武汉大学;2010年
3 伍章俊;云工作流服务组合与活动调度策略研究[D];合肥工业大学;2011年
4 陈晓斌;基于网格中间件的空间数据访问与集成技术[D];解放军信息工程大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 刘荣华;基于P2P的语义Web服务查找与组合模型研究[D];南昌大学;2010年
2 文家增;基于工作流模板的服务组合研究[D];上海交通大学;2011年
3 吴成卿;普适计算中上下文推理及不一致性检测技术的研究[D];南京邮电大学;2012年
4 唐渊;Web服务组合容错方法研究[D];湖南工业大学;2009年
5 戈兵;基于上下文感知的Web服务组合研究与实现[D];武汉理工大学;2010年
6 徐伟;基于可视化特性的WEB服务组合研究[D];武汉理工大学;2010年
7 孙思哲;D-Composer:一个基于企业服务总线的动态服务组合系统[D];上海交通大学;2010年
8 吴荣辉;基于SOA的ERP财务管理系统的研究[D];西华大学;2010年
9 刘冬;基于动态逻辑的语义Web服务组合研究[D];兰州理工大学;2012年
10 章华东;云计算环境下知识服务研究[D];安徽工业大学;2012年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前3条
1 姜跃平;董继润;;完整性约束规则的自动生成[J];计算机科学;1994年04期
2 梁雯;主动数据库及其研究现状[J];情报理论与实践;2001年02期
3 姜跃平,汪卫,施伯乐,董继润;ECA规则的模型和行为特定理论[J];软件学报;1997年03期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 顾丽;李玲;乔佩利;;基于扩展型工作流网的网格工作流模型研究[J];信息技术;2009年05期
2 刘全;;网格工作流的发展现状及存在的问题[J];黑龙江科技信息;2011年02期
3 李维宏;张绍华;祝精荟;;网格工作流研究现状及存在问题[J];计算机科学;2005年11期
4 周建涛;叶新铭;;网格工作流及其关键技术研究综述[J];内蒙古大学学报(自然科学版);2008年05期
5 李金忠;夏洁武;曾劲涛;朱兵;刘昌鑫;;网格工作流调度算法研究综述[J];计算机应用研究;2009年08期
6 李金忠;;网格工作流调度关键技术综述[J];井冈山学院学报;2009年03期
7 王勇;姜正涛;侯亚荣;方娟;毛国君;;一种服务质量感知的网格工作流引擎[J];小型微型计算机系统;2009年02期
8 郑秋新;蒋秀凤;;基于GA-SA算法的网格工作流调度[J];计算机与现代化;2009年03期
9 邓定兰;于炯;谭亚丽;吕良干;;网格工作流的动态贪心调度算法[J];计算机工程;2010年03期
10 曾红卫,李奇,缪淮扣;GBPEL:一种合成网格服务和Web服务的工作流语言[J];计算机应用与软件;2005年10期
中国重要会议论文全文数据库 前5条
1 刘雁飞;梁正友;;网格工作流研究问题与现状[A];2007北京地区高校研究生学术交流会通信与信息技术会议论文集(下册)[C];2008年
2 曾红卫;李奇;缪淮扣;;GBPEL:一种合成网格服务和Web服务的工作流语言[A];2005年全国开放式分布与并行计算学术会议论文集[C];2005年
3 王莉;李志蜀;殷锋;;基于网格工作流的政务协同研究[A];2006年全国开放式分布与并行计算机学术会议论文集(三)[C];2006年
4 向培素;田珂;黄勤珍;;网格工作流动态调度研究[A];2007年全国开放式分布与并行计算机学术会议论文集(下册)[C];2007年
5 吴宇进;刘家茂;李炜;顾宁;;支持输入反馈和健壮性增强的网格工作流自动生成方法[A];第二十一届中国数据库学术会议论文集(研究报告篇)[C];2004年
中国博士学位论文全文数据库 前7条
1 余波;网格工作流中服务选择策略的研究[D];中国科学院研究生院(计算技术研究所);2006年
2 曹雷;基于Agent的网格工作流技术研究[D];上海交通大学;2007年
3 刘兵;基于Web服务组合的网格工作流研究[D];中国科学技术大学;2007年
4 郑然;网格计算环境下工作流关键技术的研究[D];华中科技大学;2006年
5 曹海军;面向服务的网格工作流关键问题研究[D];华中科技大学;2009年
6 李嘉菲;基于工作流的业务过程管理关键技术研究[D];吉林大学;2007年
7 丁肇辉;网格元调度系统的研究和CSF4元调度器的设计与实现[D];吉林大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 张琳;基于工作流引擎技术的网格资源管理的研究[D];山东大学;2005年
2 李玲;基于Agent的网格工作流技术在SCM中的研究[D];哈尔滨理工大学;2009年
3 柳林;基于XML语言描述的网格工作流元模型的研究[D];内蒙古大学;2008年
4 陈影;基于CGSP的网格工作流编辑器:拖拽网格服务编排工作流的设计与实现[D];兰州大学;2009年
5 陈乐;服务质量敏感的网格服务工作流调度算法研究及系统实现[D];上海交通大学;2009年
6 王琴;基于负载均衡的网格工作流调度算法的研究[D];厦门大学;2009年
7 肖琳;数值天气预报网格工作流系统研究与实现[D];国防科学技术大学;2008年
8 陆海燕;网格工作流中的资源评估与选择策略分析与实现[D];内蒙古大学;2008年
9 郑凯;网格工作流的研究与完善[D];太原理工大学;2006年
10 童非;网格环境下资源协同工作流模型的研究和设计[D];武汉理工大学;2008年
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