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云环境下数学软件虚拟化关键技术的研究

李守波  
【摘要】:云计算的发展推动了Web数学的发展,改变了传统意义上数学成果和数学知识的共享方式,对消除由于数学领域专家之间无法及时交流而产生的信息孤岛等问题起了很大的推动作用。云环境下提供按需服务,数学家可以在任意位置、任何终端上,只需将自己的需求提交给云环境,然后,由云环境返回最合适的数学资源给用户。为实现云环境下对各类数学软件资源的按需调用,需要研究如何对这些资源进行虚拟化,一方面,使得用户不需要面向具体的软件资源编写任务,脱离底层的限制,实现一次编写到处运行;另一方面,使得数学资源可以以统一的、平台无关的方式被调用,方便地整合到云环境中。为实现云环境下数学软件的虚拟化,充分利用云计算的优势,促进数学机械化的发展,本学位论文就其中几个关键问题进行了研究: 1)为实现云环境下数学软件的虚拟化,需要一种统一的数学任务描述语言,该语言语法应该简单易学,使用户不需要专门的学习就可以掌握使用;另外,该语言必须与具体的软件资源无关,并且能提供虚拟的、统一的调用方式来调度云环境下的数学服务; 2)云环境下数学服务被分布到网络中不同地方,这些服务的运行时间可能会长达几个小时甚至几天,而由于网络环境的不稳定,很可能造成服务结果无法正确返回,因此,在云环境下必须研究和解决这种长时间服务运行等待的问题; 本学位论文针对上述两个问题开展了相关的研究工作,包括:(一)设计并解析了数学任务描述语言;(二)调研并对比各种Web服务引擎;(三)设计并实现了云环境下长时间阻塞式服务的调用机制。本学位论文所设计和实现的功能模块都在数学云计算环境(MICE项目)中得到了应用,有效的证明了其可用性。


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