本课题面向Petri网在语义Web上的应用方法,具体研究基于领域本体的Petri网自动集成技术与应用方法,主要从以下4个方面进行: 1) 基于领域本体的Petri网的语义化描述方法,2) 基于领域本体推理的Petri网自动共享合成操作的实现,3) 语义Web动态行为系统Petri网模型的自动生成技术,4) 语义Web动态行为系统执行的动态监控和实时控制的Petri网方法。并开发语义Web上动态行为系统的Petri网分析平台原型系统,对课题提出的相关理论和方法进行分析与验证。本课题的研究将为实现Petri网在语义Web 上的实际应用提供切实可行的技术路线和应用方法,同时,充分发挥Petri网在系统建模和系统结构、动态性质分析方面的优势,为语义Web动态行为系统的有效运行提供技术支持。
Petri nets;domain ontology;PNML+OWL;web service;composition
本项目开展以来,围绕面向网络环境下分布式系统的Petri网自动建模、系统相关性质及性能的Petri网分析方法及Petri网工具化等问题,以实现Petri网在相关领域中的实际应用为目标,开展了如下几方面的研究工作 首先为了实现不同Petri网的自动集成,在构建相应领域本体的基础上,通过为Petri网中的库所元素添加语义标记,得到Petri网结构的基于PNML(Petri Net Markup Language)+OWL(Web Ontology Language)的语义化描述方法,进而通过本体推理,定位Petri网之间的可融合库所,可以方便、快速执行不同Petri网间的共享合成操作,实现Petri网的自动集成。 其次将语义Web动态行为具体为(语义)Web服务,研究了Petri网在Web服务(自动)组合中相关问题求解中的应用方法,具体包括1)Web服务的Petri网语义化描述及注册方法;2)Web服务组合的Petri网的自动生成方法。分析论证了在实际应用中,为了避免Petri网分析中的状态爆炸或状态方程求解带来的复杂度快速增加,同时也是实际系统对相关分析结论实时性的需要,Web服务组合的Petri网应具有的层次化结构;3)Web服务组合规划的Petri网方法。基于Web服务组合的Petri网,在对Web服务组合中各服务间关系分析的基础上,通过定义相应的Web服务可执行序列,提出并实现了相应的Web服务组合规划算法;4)Web服务组合的Petri网执行引擎。在得到Web服务可执行序列的基础上,分类规定了Web服务组合中各Web服务间不同结构关系所对应的执行策略,设计具体的Web服务组合执行引擎,以实现Web服务组合中各个相关服务的有序调用及执行;5)初步开展了Web服务组合中兼顾用户偏好及服务质量的服务选择方法研究,开展了Web服务组合执行过程中故障检测及实时处理的Petri网方法研究。 最后,具体面向Web服务的自动组合及应用,项目组对以上各研究内容中相关方法进行了实现及测试,设计并开发实现了相应的原型系统,下一步将进行该系统在具体应用领域的部署及应用,进一步深化各项研究内容,从而实现Petri网从理论与应用系统的有机结合,使其得到推广及应用。