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項(xiàng)目名稱: 信息服務(wù)的模型與機(jī)理研究 首席科學(xué)家: 蔣昌俊 同濟(jì)大學(xué) 起止年限: 2010 年 1 月 8 月 依托部門: 上海市科委 教育部 一、研究?jī)?nèi)容 本項(xiàng)目從網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下信息服務(wù)的“流程、內(nèi)容和環(huán)境”三要素及其相互關(guān)系出發(fā),凝煉出兩個(gè)關(guān)鍵科學(xué)問題:信息服務(wù)的表達(dá)性問題和適配性問題。信息服務(wù)的表達(dá)性問題是指如何應(yīng)對(duì)不確定和多樣的用戶需求,準(zhǔn)確地設(shè)計(jì)和表達(dá)服務(wù)的流程與內(nèi)容,以提供動(dòng)態(tài)、精準(zhǔn)、可伸縮的信息服務(wù),滿足用戶需求的問題。信息服務(wù)的適配性問題是指如何應(yīng)對(duì)異構(gòu)、復(fù)雜、動(dòng)態(tài)的業(yè)務(wù) 環(huán)境,實(shí)現(xiàn)和增強(qiáng)服務(wù)對(duì)環(huán)境的適配能力,促進(jìn)服務(wù)聚合和協(xié)同,提升信息服務(wù)質(zhì)量的問題。圍繞關(guān)鍵科學(xué)問題,本項(xiàng)目將從信息服務(wù)的過程范式基礎(chǔ)理論、信息服務(wù)的設(shè)計(jì)方法學(xué)、網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下信息服務(wù)的適配理論、信息服務(wù)的運(yùn)行支撐平臺(tái)與應(yīng)用驗(yàn)證四個(gè)方面展開研究。具體研究?jī)?nèi)容如下所述。 1. 信息服務(wù)的過程范式理論 新的服務(wù)模式與技術(shù),如 計(jì)算、 as a ,極大促進(jìn)了信息服務(wù)的發(fā)展。然而,整個(gè)面向 “服務(wù) ”的計(jì)算缺乏堅(jiān)實(shí)的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)理論,缺乏行之有效的方法論,制約了信息服務(wù)的進(jìn)一步應(yīng)用和 發(fā)展。為此,本項(xiàng)目擬從信息服務(wù)的本質(zhì)入手,建立信息服務(wù)的行為模型及其過程范式理論,為信息服務(wù)提供一套具有堅(jiān)實(shí)理論基礎(chǔ)的規(guī)范化方法,避免服務(wù)設(shè)計(jì)中的潛在錯(cuò)誤,促進(jìn)信息服務(wù)的重用。 ( 1) 信息服務(wù)行為的網(wǎng)進(jìn)程模型及其代數(shù)理論 網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的信息服務(wù)是一類典型的具有過程語義的異步并發(fā)系統(tǒng),一個(gè)復(fù)雜的信息服務(wù)往往是由多個(gè)信息服務(wù)聚合而成。因此,研究信息服務(wù)聚合過程中的操作算子及其行為并發(fā)性、一致性、相關(guān)性等,是實(shí)現(xiàn)信息服務(wù)正確聚合及協(xié)同的基礎(chǔ)。而這些研究都需要一套堅(jiān)實(shí)的形式化理論和方法體系來對(duì)其進(jìn)行支持,因此需要建立信息服 務(wù)行為的網(wǎng)進(jìn)程模型及其代數(shù)理論。主要內(nèi)容包括: 信息服務(wù)行為的網(wǎng)進(jìn)程模型; 網(wǎng)進(jìn)程的代數(shù)理論; 基于網(wǎng)進(jìn)程理論的信息服務(wù)行為分析和驗(yàn)證。 ( 2) 信息服務(wù)的規(guī)范化理論 由于網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的復(fù)雜性、人們需求的多樣性,造成各類信息服務(wù)難以共享,制約了信息服務(wù)的進(jìn)一步發(fā)展。為提供高質(zhì)量、易于共享、易于重用的信息服務(wù),本項(xiàng)目將在信息服務(wù)行為分析的基礎(chǔ)上,探索信息服務(wù)的設(shè)計(jì)、開發(fā)與評(píng)價(jià)的理論;圍繞信息服務(wù)的粒度、流程、交互及執(zhí)行四個(gè)方面,建立服務(wù)的過程范式體系,提供一套規(guī)范化方法。主要內(nèi)容包括: 信息服務(wù)的過程范式體系; 信息服務(wù) 過程范式的形式語義; 過程范式的形式化驗(yàn)證算法; 信息服務(wù)的規(guī)范化方法。 2. 信息服務(wù)的設(shè)計(jì)方法學(xué) 目前,對(duì)信息服務(wù)的設(shè)計(jì)并沒有一套統(tǒng)一的方法體系,本項(xiàng)目將依據(jù)信息服務(wù)的過程范式理論,著手從信息服務(wù)的需求、流程與語義出發(fā),給出一套行之有效的設(shè)計(jì)、分析方法,確保服務(wù)流程的正確,提高服務(wù)的重用。 ( 1) 信息服務(wù)需求的獲取、建模與確認(rèn) 網(wǎng)上大量用戶不確定的多樣性服務(wù)要求,導(dǎo)致了頻繁變化與多目標(biāo)的用戶需求,而傳統(tǒng)的面向確定用戶、確定需求與確定目標(biāo)的軟件需求工程方法已難以滿足上述變化。為此,需要建立適合描述大眾用戶服務(wù)要求的需 求模型 業(yè)務(wù)視圖模型,即在傳統(tǒng)需求規(guī)格說明書的基礎(chǔ)上,側(cè)重刻畫用戶需求的整體業(yè)務(wù)流程,使我們能夠以一種能被業(yè)務(wù)領(lǐng)域?qū)<依斫夂万?yàn)證的精確方式來表達(dá)業(yè)務(wù)領(lǐng)域知識(shí)及需求。主要內(nèi)容包括: 基于情景和特征領(lǐng)域的服務(wù)需求的分類與描述方法; 業(yè)務(wù)視圖模型及獲取方法; 業(yè)務(wù)視圖模型的演化理論; 需求協(xié)同與優(yōu)化理論; 業(yè)務(wù)視圖模型的分析與驗(yàn)證。 ( 2) 服務(wù)流程的設(shè)計(jì)、驗(yàn)證與優(yōu)化 未來信息服務(wù)的一個(gè)發(fā)展方向是能夠利用各種網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的跨平臺(tái)、松散耦合的若干服務(wù),來協(xié)同構(gòu)造一個(gè)滿足用戶需求的增值服務(wù)。這就要求在針對(duì)新的用戶需求進(jìn)行服務(wù) 設(shè)計(jì)時(shí),一方面要保證服務(wù)易被其他服務(wù)可重用,另一方面要保證可重用已有服務(wù)。這些都涉及按照何種粒度對(duì)服務(wù)進(jìn)行拆分,如何建立滿足用戶需求的、可通過綁定基本服務(wù)實(shí)現(xiàn)、并易被其他服務(wù)可重用的服務(wù)流程。為此,主要內(nèi)容包括: 信息服務(wù)的統(tǒng)一描述語言; 服務(wù)的拆分理論與方法; 基于范式的服務(wù)流程設(shè)計(jì)方法; 服務(wù)流程的分析及驗(yàn)證; 服務(wù)流程的優(yōu)化方法。 ( 3) 服務(wù)語義描述、分析與推理 服務(wù)的描述是構(gòu)建信息服務(wù)的基石,表達(dá)和描述服務(wù)提供的功能、服務(wù)輸入/輸出以及服務(wù)正確執(zhí)行必須滿足的約束等的語義有助于準(zhǔn)確快速地發(fā)現(xiàn)服務(wù)、實(shí)現(xiàn)服務(wù)間 的交互、提高服務(wù)匹配的精度和保證匹配的正確性。因此,研究信息服務(wù)語義(包括內(nèi)容、接口、策略等多維語義)模型及相關(guān)方法,是實(shí)現(xiàn)信息服務(wù)智能聚合、協(xié)同以及有效使用的基礎(chǔ)。主要內(nèi)容包括: 信息服務(wù)多維語義描述模型與分析方法; 信息服務(wù)的多維語義標(biāo)注方法; 語義匹配的機(jī)理及方法; 語義推理方法。 3. 網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的信息服務(wù)適配理論 融合網(wǎng)絡(luò)下的信息服務(wù)面對(duì)的是一個(gè)更加開放、異構(gòu)的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)環(huán)境,一個(gè)滿足用戶需求的信息服務(wù)往往是由多個(gè)跨網(wǎng)絡(luò)、跨組織部署的信息服務(wù)按照一定的方式進(jìn)行聚合、協(xié)同得到的。而每一個(gè)組織對(duì)其提供的信息服 務(wù)都有適合自身環(huán)境的描述模型、實(shí)現(xiàn)技術(shù)以及適合服務(wù)部署的平臺(tái)資源環(huán)境,因而信息服務(wù)與環(huán)境之間存在著各種適配問題。解決這些適配問題,是實(shí)現(xiàn)信息服務(wù)正常運(yùn)行及最優(yōu)化運(yùn)行的關(guān)鍵。 ( 1) 服務(wù)的可適配理論 服務(wù)的可適配理論主要解決一個(gè)服務(wù)在當(dāng)前環(huán)境下是否可以部署、執(zhí)行的問題。針對(duì)服務(wù)的可適配性問題,我們將主要從環(huán)境和流程兩個(gè)要素出發(fā)進(jìn)行研究。首先解決在當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)、資源等條件下服務(wù)是否可以實(shí)現(xiàn)的問題,即單一服務(wù)的可適配問題;其次解決是否可以基于已有的信息服務(wù)通過聚合、協(xié)同實(shí)現(xiàn)增值服務(wù)的問題,即復(fù)合服務(wù)的可適配問題。主要內(nèi)容包 括: 多維環(huán)境管理模型的建模、表示與推理方法; 服務(wù)的適配性模型及機(jī)理; 業(yè)務(wù)與環(huán)境的能力適配方法; 基于業(yè)務(wù)視圖的服務(wù)聚合理論與協(xié)同機(jī)制。 ( 2) 環(huán)境敏感的主動(dòng)服務(wù)理論 每一種信息服務(wù)都有適合自身環(huán)境的描述模型與實(shí)現(xiàn)技術(shù),并且部署、運(yùn)行于一定的環(huán)境之中,因此其可用性同環(huán)境密切相關(guān),環(huán)境的切換可能會(huì)導(dǎo)致服務(wù)的可用性發(fā)生變化。因此,有必要研究環(huán)境敏感的主動(dòng)服務(wù)理論,能夠感知環(huán)境變化并主動(dòng)提供適應(yīng)當(dāng)前環(huán)境的服務(wù),始終保持業(yè)務(wù)的最優(yōu) /次優(yōu)運(yùn)行狀態(tài),提升服務(wù)主動(dòng)應(yīng)對(duì)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境和自身狀態(tài)變化的能力,解決環(huán)境變化導(dǎo)致服務(wù)質(zhì)量降低的問題。主要內(nèi)容包括: 面向多維環(huán)境管理模型的環(huán)境獲取方法; 基于環(huán)境信息的服務(wù)狀態(tài)感知與異常檢測(cè)機(jī)制; 環(huán)境自適應(yīng)的服務(wù)選擇 /服務(wù)主動(dòng)推薦與替換算法。 ( 3) 信息服務(wù)的質(zhì)量保證與控制 由于信息服務(wù)面臨環(huán)境的異構(gòu)、開放、復(fù)雜、多變等特性,給信息服務(wù)的運(yùn)行帶來了多種不確定因素,使得信息服務(wù)的性能和服務(wù)質(zhì)量難以得到保證。此外,在融合網(wǎng)絡(luò)下,一個(gè)滿足用戶需求的信息服務(wù)往往跨越多個(gè)網(wǎng)絡(luò),而不同網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中的 量標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)都各有不同。傳統(tǒng)的分析、設(shè)計(jì)和保證方法和技術(shù)都難以適應(yīng)面向信息服務(wù)技術(shù)局部自治、自主協(xié)同、動(dòng)態(tài)演 化等特點(diǎn)。因此,全面、準(zhǔn)確地反映網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下信息服務(wù)的服務(wù)質(zhì)量需求、屬性和風(fēng)險(xiǎn)因素,控制和保障網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下信息服務(wù)質(zhì)量變得十分必要和迫切。針對(duì)這個(gè)問題,將具體研究: 信息服務(wù)質(zhì)量的度量指標(biāo)體系; 信息服務(wù)質(zhì)量的形式化模型; 信息服務(wù)質(zhì)量控制模型和保障機(jī)制; 信息服務(wù)質(zhì)量控制和保障的分析與驗(yàn)證技術(shù)。 4. 信息服務(wù)的運(yùn)行支撐平臺(tái)與應(yīng)用驗(yàn)證 ( 1) 信息服務(wù)的運(yùn)行支撐平臺(tái) 我們?cè)O(shè)計(jì)的信息服務(wù)運(yùn)行支撐平臺(tái)是一種支持滿足用戶需求的信息服務(wù)設(shè)計(jì)、聚合、協(xié)同運(yùn)行的一組可擴(kuò)展、可伸縮的服務(wù)中間件集合。該平臺(tái)將以 息交換的主要載體,提供多種中間件服務(wù),包括可靠消息中間件、信息轉(zhuǎn)換中間件、信息集成中間件、流程管理系統(tǒng)、質(zhì)量控制中間件等,能夠適應(yīng)融合網(wǎng)絡(luò)下滿足用戶需求的聚合信息服務(wù)的異構(gòu)性、動(dòng)態(tài)性和分布性等特性,方便地實(shí)現(xiàn)跨網(wǎng)絡(luò)、跨組織信息服務(wù)的有效集成,為融合網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的信息服務(wù)提供開發(fā)、部署和運(yùn)行提供支持。主要內(nèi)容包括: 運(yùn)行支撐平臺(tái)的架構(gòu)及其實(shí)現(xiàn)模型; 運(yùn)行支撐平臺(tái)的關(guān)鍵技術(shù); 平臺(tái)的開發(fā)及其部署。 ( 2) 交通信息服務(wù)應(yīng)用驗(yàn)證研究 隨著計(jì)算技術(shù)、通訊技術(shù)及信息處理技術(shù)的高速發(fā)展,人們把解決交通問題的思路轉(zhuǎn)到智能交通系統(tǒng) 研究上來,面向交通信息服務(wù)的應(yīng)用現(xiàn)狀及特點(diǎn),基于所研究的理論、技術(shù)、方法及運(yùn)行支撐平臺(tái),開展融合網(wǎng)絡(luò)的交通信息服務(wù)應(yīng)用驗(yàn)證研究。針對(duì)交通信息服務(wù)具有分布、動(dòng)態(tài)、實(shí)時(shí)、協(xié)同和非確定等特性,基于過程范式理論及服務(wù)設(shè)計(jì)方法學(xué),研究可擴(kuò)展、可伸縮的交通信息服務(wù)流程,以實(shí)現(xiàn)交通信息服務(wù)與環(huán)境的適應(yīng)性,實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)交通流信息、交通設(shè)備狀態(tài)信息、靜態(tài)道路信息等的有效協(xié)同和聚合,實(shí)現(xiàn)適應(yīng)環(huán)境變化的交通信息服務(wù)。并利用融合網(wǎng)絡(luò),提供交通信息服務(wù),盡可能地方便出行。具體研究?jī)?nèi)容如下: 基于過程范式理論的交通信息服務(wù)的流程規(guī)范化設(shè)計(jì) 方法; 適應(yīng)環(huán)境變化的交通信息服務(wù)自適應(yīng)機(jī)制; 動(dòng)態(tài)交通信息服務(wù)聚合與協(xié)同; 交通出行方案服務(wù)發(fā)布與定制。 ( 3) 醫(yī)療信息服務(wù)應(yīng)用驗(yàn)證研究 面向醫(yī)療信息集成和共享,分析目前醫(yī)療信息服務(wù)的應(yīng)用現(xiàn)狀,融合項(xiàng)目得到的理論、技術(shù)、方法及運(yùn)行支撐平臺(tái),開展基于融合網(wǎng)絡(luò)的醫(yī)療信息服務(wù)應(yīng)用驗(yàn)證研究。針對(duì) “社區(qū)衛(wèi)生服務(wù)中心 二級(jí)醫(yī)院 三級(jí)醫(yī)院”三 級(jí)模式的梯級(jí)分診制度,基于過程范式理論和信息服務(wù)設(shè)計(jì)方法學(xué),設(shè)計(jì)并優(yōu)化醫(yī)療信息服務(wù)流程,實(shí)現(xiàn)不同衛(wèi)生機(jī)構(gòu)之間醫(yī)療信息服務(wù)的聚合與協(xié)同,將不同的醫(yī)院及衛(wèi)生機(jī)構(gòu)有效地協(xié)同起來,實(shí)現(xiàn)資源和 信息共享。利用融合網(wǎng)絡(luò),基于多種信息載體,提供多樣化、全覆蓋的公共衛(wèi)生信息發(fā)布服務(wù)以及醫(yī)護(hù)信息定制服務(wù),通過手機(jī)、電視、互聯(lián)網(wǎng)等,讓民眾都能及時(shí)收到權(quán)威信息或者隨時(shí)定制醫(yī)護(hù)信息。具體研究?jī)?nèi)容如下: 面向廣域用戶的醫(yī)療信息服務(wù)的業(yè)務(wù)視圖模型; 基于過程范式理論的醫(yī)療信息服務(wù)的流程設(shè)計(jì)與優(yōu)化; 不同醫(yī)療機(jī)構(gòu)間信息服務(wù)的按需聚合; 跨域、跨組織的醫(yī)療信息服務(wù)協(xié)同機(jī)制。 二、預(yù)期目標(biāo) 總體目標(biāo) : 面向我國信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展和信息化建設(shè)對(duì)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的信息服務(wù)的迫切需求,瞄準(zhǔn)信息技術(shù)發(fā)展的世界前沿,以 “ 為用戶提供高質(zhì)量保 證的信息服務(wù) ” 為核心目標(biāo),構(gòu)建信息服務(wù)的基礎(chǔ)理論體系,突破信息服務(wù)設(shè)計(jì)和實(shí)施的關(guān)鍵技術(shù),提供信息服務(wù)的運(yùn)行支撐平臺(tái)。 五年預(yù)期目標(biāo) : 1. 理論研究成果 ( 1) 揭示信息服務(wù)的內(nèi)在規(guī)律和本質(zhì)屬性,建立基于網(wǎng)進(jìn)程的信息服務(wù)行為模型及其分析理論 ; ( 2) 探明服務(wù)粒度、 流程 和環(huán)境對(duì)服務(wù)性能、共享和重用的影響規(guī)律,構(gòu)建指導(dǎo)和規(guī)范信息服務(wù)設(shè)計(jì) 和實(shí)施 的過程范式理論; ( 3) 探索多目標(biāo)下的信息服務(wù)模式,提供范式指導(dǎo)下的信息服務(wù)設(shè)計(jì)方法學(xué); ( 4) 揭示服務(wù)和環(huán)境的相互作用和交互機(jī)理,建立服務(wù)的適配性理論; ( 5) 揭示服務(wù)外在環(huán)境變 化的特征及其對(duì)服務(wù)質(zhì)量和性能的影響規(guī)律,建立上下文敏感的主動(dòng)服務(wù)理論 。 2. 技術(shù)創(chuàng)新和應(yīng)用成果 ( 1) 基于過程范式理論的服務(wù)設(shè)計(jì)方法; ( 2) 服務(wù)需求模型的獲取與演化技術(shù); ( 3) 融合網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的服務(wù)發(fā)現(xiàn)、聚合和協(xié)同技術(shù); ( 4) 服務(wù)質(zhì)量保證及全生命周期管理方法; ( 5) 信息 服務(wù)的可擴(kuò)展、可伸縮的運(yùn)行支撐平臺(tái); ( 6) 交通、 醫(yī)療信息服務(wù) 應(yīng)用示范 系統(tǒng)。 3. 具體指標(biāo) : 在國內(nèi)外核心刊物與國際會(huì)議上發(fā)表論文 300 篇以上,其中國際重要刊物與會(huì)議發(fā)表 100 篇以上;學(xué)術(shù)著作 5 部;培養(yǎng)博士、博士后等 100 人以上;申請(qǐng)發(fā)明 專利 20 項(xiàng)以上,獲得軟件著作權(quán) 10 項(xiàng)以上 ,提交信息服務(wù)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)建議草案 1 項(xiàng) 。 三、研究方案 1、 總體研究思路和技術(shù)路線 本項(xiàng)目的 總體研究 思路是瞄準(zhǔn)國家對(duì)信息化建設(shè)的需求,針對(duì)信息服務(wù)的主要理論難點(diǎn),凝 煉 出兩個(gè)基礎(chǔ)科學(xué)問題,設(shè)立六個(gè)研究課題,通過多領(lǐng)域交叉融合研究,實(shí)現(xiàn)本項(xiàng)目 的預(yù)期 研究目標(biāo)。 項(xiàng)目在繼承和利用已有的模型、理論和方法基礎(chǔ)上,強(qiáng)調(diào)自主創(chuàng)新性研究,將重點(diǎn)放在原始創(chuàng)新及其應(yīng)用基礎(chǔ)研究上。項(xiàng)目延 循“縱 兩條主線,圍繞關(guān)鍵科學(xué)問題展開信息服務(wù)的基礎(chǔ)理論與方法研究,理論聯(lián)系實(shí)際,以平臺(tái)、應(yīng)用驗(yàn)證研究成果、 反饋需求,推動(dòng)基礎(chǔ)研究的不斷深入,產(chǎn)生初步的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益后推廣應(yīng)用。項(xiàng)目概要技術(shù)路線見圖 1。 圖 1. 項(xiàng)目的概要技術(shù)路線 項(xiàng)目形成從應(yīng)用需求出發(fā),建立基礎(chǔ)模型,研究核心理論方法,突破關(guān)鍵技術(shù),研制支撐平臺(tái),開展應(yīng)用研究,以應(yīng)用檢驗(yàn)和發(fā)展理論 的“縱”向 主線。在把 握“縱”向 主線的同時(shí),項(xiàng)目從關(guān)鍵科學(xué)問題之間的有機(jī)聯(lián)系出發(fā),注重研究?jī)?nèi)容的銜接和關(guān)聯(lián),形成貫穿服務(wù)全生命周 期的“橫”向 主線:需求分析建模 服務(wù)構(gòu)造 聚合協(xié)同 服務(wù)評(píng)測(cè) 質(zhì)量管理 在線控制 動(dòng)態(tài)服務(wù) 在線需求調(diào)整。 “ 橫 ” 向主線的提出有利于明確研究?jī)?nèi) 容的定位,促進(jìn)技術(shù)的銜接,加強(qiáng)課題的交流和互動(dòng),推動(dòng)項(xiàng)目的研究。具體的技術(shù)路線見圖 2。 圖 2. 項(xiàng)目的具體技術(shù)路線 在廣泛、深入分析現(xiàn)有信息服務(wù)模式、理論和應(yīng)用案例基礎(chǔ)上,借鑒和吸收已有的并發(fā)系統(tǒng)模型優(yōu)點(diǎn),構(gòu)建適于刻畫和描述信息服務(wù)行為的網(wǎng)進(jìn)程模型,通過探索信息服務(wù)的本質(zhì)規(guī)律和內(nèi)在屬性,建立系統(tǒng)化的過程范式理論體系,形成堅(jiān)實(shí)的理論基石。針對(duì)兩個(gè)關(guān)鍵科學(xué)問題,構(gòu)建各具特色的基礎(chǔ)模型:業(yè)務(wù)視圖模型、服務(wù)描述模型和服務(wù)質(zhì)量模型。 進(jìn)而圍繞基礎(chǔ)模型,開展核心理論方法的研究,形成各關(guān)鍵科學(xué)問題的解決方案。 針對(duì)服 務(wù)的表達(dá)性問題,從需求入手,綜合領(lǐng)域本體、數(shù)據(jù)挖掘、需求工程等方面的研究成果,基于 “用戶主導(dǎo)、面向領(lǐng)域、迭代演化” 的思想,研究動(dòng)態(tài)建模、驗(yàn)證確認(rèn)和協(xié)同優(yōu)化等內(nèi)容,應(yīng)對(duì)信息服務(wù)需求的不確定性和多樣性,實(shí)現(xiàn)需求建模;針對(duì)服務(wù)流程表達(dá),走規(guī)范化道路,發(fā)展基于過程范式的服務(wù)設(shè)計(jì)方法,實(shí)現(xiàn)服務(wù)流程的構(gòu)造和驗(yàn)證;最后,從服務(wù)的可用性著重刻畫服務(wù)語義,研究知識(shí)工程和語義推理,提供服務(wù)內(nèi)容語義和接口語義的匹配和確認(rèn)技術(shù),實(shí)現(xiàn)服務(wù)的精確定位和有效重用。 針對(duì)服務(wù)的適配性問題,構(gòu)建多維的環(huán)境管理模型,刻畫環(huán)境資源的服務(wù)能力,進(jìn) 而研究服務(wù)的可適配理論,解決流程和環(huán)境的可適配問題;在實(shí)現(xiàn)適配的基礎(chǔ)上,開展服務(wù)互操作的研究,提出服務(wù)發(fā)現(xiàn)、匹配和選擇等技術(shù),突破服務(wù)聚合與協(xié)同的關(guān)鍵技術(shù),實(shí)現(xiàn)按需聚合和智能協(xié)同。結(jié)合事務(wù)管理,提供個(gè)性化和區(qū)分服務(wù),增強(qiáng)服務(wù)自適應(yīng)能力。進(jìn)而圍繞質(zhì)量模型,以隨機(jī)過程作為主要研究手段,結(jié)合優(yōu)化理論和 術(shù),發(fā)展面向信息服務(wù)的質(zhì)量度量、評(píng)測(cè)和管理理論,實(shí)現(xiàn)服務(wù)的可觀和可測(cè),發(fā)展在線控制技術(shù),實(shí)現(xiàn)服務(wù)可控。 基于上述理論成果,研制信息服務(wù)的運(yùn)行支撐平臺(tái),并在 交通、 醫(yī)療 信息服務(wù) 中展開應(yīng)用驗(yàn)證研究,形成完整的研究體 系。 2、 可行性分析 ( 1) 項(xiàng)目預(yù)研工作充分,基礎(chǔ)扎實(shí) 本團(tuán)隊(duì)長(zhǎng)期從事大規(guī)模并發(fā)、密集型服務(wù)的形式化模型和運(yùn)行機(jī)理、主動(dòng)服務(wù)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算模型及其體系結(jié)構(gòu)、服務(wù)資源的組織、管理及配置理論、服務(wù)可適配性理論和流程動(dòng)態(tài)構(gòu)造、服務(wù)質(zhì)量和可信性評(píng)價(jià)模型與技術(shù)、面向服務(wù)的計(jì)算系統(tǒng)試驗(yàn)平臺(tái)及其典型示范應(yīng)用等方面的研究。在相關(guān)理論及方法方面取得了若干成果: 提出了離散事件動(dòng)態(tài)系統(tǒng)的 理論,定義了 的行為不變性與行為 相關(guān) 性,初步探討了 的運(yùn)算,刻畫了其動(dòng)態(tài)特征,并將這些理論初步應(yīng)用于服務(wù)的行為建模與分析; 研究了基于計(jì)算的智 能體的模型和模態(tài)邏輯以及極大可滿足問題求解,開發(fā)了目前世界領(lǐng)先的最大可滿足性問題求解器;首次解決了著名的型對(duì) 邏輯成份不提供支持的難題; 研究了基于 系結(jié)構(gòu)和模型驅(qū)動(dòng)方法的需求獲取、建模和模型轉(zhuǎn)換方法,并實(shí)現(xiàn)了從需求到 半自動(dòng)轉(zhuǎn)換; 提出了基于 N 網(wǎng)系統(tǒng)的協(xié)議驗(yàn)證基本方法,開發(fā)了協(xié)議描述、驗(yàn)證和仿真的計(jì)算機(jī)輔助工具 統(tǒng),提出了網(wǎng)絡(luò)智能管理的體系結(jié)構(gòu)和面向?qū)ο蟮漠悩?gòu)網(wǎng)絡(luò)資源的表示技術(shù); 提出了面向網(wǎng)格資源管理提供主動(dòng)服務(wù)的虛擬 超市模型;研究了基于邏輯、 劃、遺傳算法等方法的服務(wù)匹配、組合及選擇技術(shù); 提出了隨機(jī)高級(jí) 理論以及非馬爾可夫進(jìn)程代數(shù)模型 應(yīng)用于服務(wù)質(zhì)量控制與保障等方面; 設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)了 基于 構(gòu)的 電信業(yè)務(wù) 統(tǒng) , 集成分布式環(huán)境下松散耦合的應(yīng)用、業(yè)務(wù)單元以及異構(gòu)系統(tǒng)。該系統(tǒng)已經(jīng)成功申請(qǐng)到軟件著作產(chǎn)權(quán)。 本團(tuán)隊(duì)取得的成果,已發(fā)表在中國科學(xué)、 國內(nèi)外著名期刊或會(huì)議上,為本項(xiàng)目的研究奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。 ( 2) 研究目標(biāo)明確,研究思路可行 研究目標(biāo)明確:項(xiàng)目將從實(shí)際問題出發(fā),廣泛調(diào)研,凝練基礎(chǔ)科學(xué)問題,創(chuàng)新性地提出服務(wù)過程范式理論,以此為基礎(chǔ), 圍繞 兩個(gè)關(guān)鍵科學(xué)問題,開展系統(tǒng)研究,對(duì)于相關(guān)的研究?jī)?nèi)容確定了明確的研究目標(biāo)。 研究思路可行:針對(duì) 兩 個(gè)關(guān)鍵科學(xué)問題,采用構(gòu)建理論、提出方法、分析應(yīng)用的技術(shù)途徑,提出的學(xué)術(shù)思路和技術(shù)途徑明確、具體,針對(duì)性強(qiáng)。下面將具體論證我們的研究思路是可行的。 首先,為信息服務(wù)的分析、設(shè)計(jì)等操作提供一套具有數(shù)學(xué)基礎(chǔ)理論 網(wǎng)進(jìn)程及 其代數(shù)理論和一套規(guī)范化理論 信息服務(wù)的過程范式理論是可行的。通過深入分析融合網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下信息服務(wù)的本質(zhì)特征,在集成和綜合 、進(jìn)程代數(shù)和時(shí)序邏輯等形式化方法的基礎(chǔ)上,構(gòu)建適于刻畫和描述信息服務(wù)行為的網(wǎng)進(jìn)程模型,進(jìn)而研究網(wǎng)進(jìn)程的 代數(shù) 算子,建立網(wǎng)進(jìn)程的代數(shù)理論是可行的。通過分析現(xiàn)有信息服務(wù)在開發(fā)部署上的一些成功和失敗案例,探索總結(jié)信息服務(wù)設(shè)計(jì)的本質(zhì)規(guī)律,從服務(wù)的粒度、流程、交互、執(zhí)行四個(gè)層次出發(fā),研究信息服務(wù)設(shè)計(jì)和實(shí)施 的規(guī)范化條件,建立信息服務(wù)的過程范式體系及規(guī)范化方法是可行的。 其次,從需求、流程和語 義的角度建立一套設(shè)計(jì)方法學(xué),提高服務(wù)的可重用性是可行的。針對(duì)需求分析, 通過分析信息服務(wù)的領(lǐng)域相關(guān)特征信息,刻畫用戶需求的整體服務(wù)流程,實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)視圖 模型 的獲取,以用戶、領(lǐng)域、環(huán)境等的動(dòng)態(tài)變化為演化動(dòng)力,以模型驗(yàn)證與確認(rèn)技術(shù)為檢驗(yàn)依據(jù),以在線調(diào)整的策略與方法為協(xié)同優(yōu)化措施,實(shí)現(xiàn) 業(yè)務(wù)視圖模型的演化、分析驗(yàn)證及協(xié)同優(yōu)化是可行的。針對(duì)服務(wù)流程設(shè)計(jì)及分析,借助于網(wǎng)進(jìn)程及其代數(shù)理論,對(duì)其加以研究。針對(duì)服務(wù)語義,可以通過分析融合網(wǎng)絡(luò)下信息服務(wù)的一般特征及其組成元素,基于本體,研究信息服務(wù)的語義描述模型及語義標(biāo)注方法;進(jìn)而基 于本體推理,可以實(shí)現(xiàn)語義匹配及推理研究。 再次,建立信息服務(wù)的多維環(huán)境管理模型,研究服務(wù)同環(huán)境的能力適配方法及環(huán)境敏感的主動(dòng)服務(wù)理論是可行的。 通過深入分析構(gòu)成一般信息服務(wù)部署及運(yùn)行環(huán)境的各要素,如資源、網(wǎng)絡(luò)等,基于本體論等方法, 可以 組織建立一個(gè)通用的多維環(huán)境的管理框架 語義 模型,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)其推理 。 基于擴(kuò)充語義推理等方法的高級(jí)網(wǎng) 進(jìn)程 , 可以 建立服務(wù) 力 適配模型,進(jìn)而 研究 服務(wù)同環(huán)境的能力適配判定 。面向多維環(huán)境管理模型,借鑒 環(huán)境感知方法,可以實(shí)現(xiàn)服務(wù)的環(huán)境感知和獲取,進(jìn)而研究主動(dòng)服務(wù)理論。 最后,在 上面理論及方法研究的基礎(chǔ)上,利用 務(wù)等相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù),實(shí)現(xiàn)運(yùn)行支撐平臺(tái)及 在交通、 醫(yī)療 等領(lǐng)域的 信息服務(wù)應(yīng)用是可行的。 項(xiàng)目組在智能交通領(lǐng)域已有很好的工作基礎(chǔ),先后獲得國家 863,發(fā)改委,上海市科委等重大專項(xiàng)支持。在交通信息服務(wù)領(lǐng)域已完成了交通應(yīng)用數(shù)據(jù)表示標(biāo)準(zhǔn)、數(shù)據(jù)傳輸規(guī)范、信息服務(wù)表示規(guī)范的制訂,并已經(jīng)將交通信息服務(wù)封裝成標(biāo)準(zhǔn)的 務(wù)方式,如動(dòng)態(tài)路徑規(guī)劃,全區(qū)域?qū)崟r(shí)路況,交通仿真與路況預(yù)測(cè)等。本項(xiàng)目基于過程范式理論開發(fā)的信息服務(wù)運(yùn)行支撐平臺(tái),對(duì)信息服務(wù)的模式和 機(jī)理進(jìn)行全面剖析,有利于交通信 息服務(wù)的規(guī)范化設(shè)計(jì)與優(yōu)化,對(duì)于我們已有的成果是一個(gè)大的促進(jìn),同時(shí)通過交通信息服務(wù)的驗(yàn)證,以成熟的應(yīng)用反饋理論需求,促進(jìn)理論的深化與發(fā)展。因此,交通信息服務(wù)驗(yàn)證是必要的且可行的。 面向數(shù)字化醫(yī)療 領(lǐng)域 , 基于 運(yùn)行支撐平臺(tái) 建立 醫(yī)療 信息 服務(wù)應(yīng)用示范 是可行的 。 通過深入分析社區(qū)衛(wèi)生服務(wù)中心、二級(jí)醫(yī)院、三級(jí)醫(yī)院的主業(yè)務(wù)功能、用戶群、可共享的資源及服務(wù)等,建立醫(yī)療信息服務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)的基本框架模型。在此基礎(chǔ)上,首先獲取不同用戶群的多樣化和個(gè)性化需求, 建立描述大眾用戶 醫(yī)療服務(wù) 要求的 業(yè)務(wù)視圖模型;其次,結(jié)合各自的主業(yè)務(wù)功能,利用項(xiàng)目 提出的服務(wù)拆分理論與方法和基于范式的服務(wù)流程設(shè)計(jì)方法,建立并 優(yōu)化 各級(jí) 醫(yī)療 機(jī)構(gòu)的 信息服務(wù) 流程;第三,在現(xiàn)有基礎(chǔ)上,構(gòu)建一套醫(yī)療信息服務(wù)語義描述標(biāo)準(zhǔn),統(tǒng)一標(biāo)注各醫(yī)療機(jī)構(gòu)提供的服務(wù),使其具有豐富的語義;第四,根據(jù)用戶的個(gè)性化需求,利用統(tǒng)一的語義描述標(biāo)準(zhǔn),基于 服務(wù)聚合理論與協(xié)同機(jī)制 ,實(shí)現(xiàn)跨機(jī)構(gòu)、跨域的服務(wù)流程聚合。 ( 3) 研究條件良好,研究力量較強(qiáng) 本項(xiàng)目依托嵌入式系統(tǒng)與服務(wù)計(jì)算教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 與 高性能計(jì)算國家工程分中心,有多個(gè)與本項(xiàng)目有關(guān)的國家和省部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室參加本項(xiàng)目研究,具備項(xiàng)目研究所需的試驗(yàn)設(shè)備條件。研究隊(duì)伍以國 家杰出青年基金獲得者、教育部跨(新)世紀(jì)人才等中青年為主,是一支年齡結(jié)構(gòu)合理、專業(yè)知識(shí)互相匹配的精干隊(duì)伍,可保證本項(xiàng)目研究的順利開展。 項(xiàng)目各參加單位和參加人員已經(jīng)進(jìn)行了大量與本項(xiàng)目有關(guān)的研究工作,承擔(dān)過與本項(xiàng)目有關(guān)的國家 973、國家自然科學(xué)重點(diǎn)基金和國家 863 項(xiàng)目,具有研究工作基礎(chǔ)。與此同時(shí),課題組可以充分利用國際合作,加強(qiáng)本項(xiàng)目的研究基礎(chǔ)和技術(shù)支撐。通過國際間的合作研究,提高研究水平,并創(chuàng)造出自己的特色。 ( 4) 組織方式與協(xié)調(diào)機(jī)制上的保障 本項(xiàng)目采用目標(biāo)責(zé)任制,并分四個(gè)層面開展:首席科學(xué)家全面負(fù)責(zé)項(xiàng)目總體安排 ;學(xué)術(shù)指導(dǎo)專家組協(xié)助首席科學(xué)家進(jìn)行項(xiàng)目的總體把握和監(jiān)督檢查;項(xiàng)目協(xié)調(diào)組根據(jù)首席科學(xué)家的部署負(fù)責(zé)各課題間的交流與協(xié)作;課題負(fù)責(zé)人負(fù)責(zé)本課題的具體研究工作。 建立有效的學(xué)術(shù)交流和項(xiàng)目監(jiān)督機(jī)制,在發(fā)揮各自專長(zhǎng)的同時(shí)將定期組織學(xué)術(shù)交流,避免分散、孤立和重復(fù)研究;將與國際同行加強(qiáng)交流、保持密切的學(xué)術(shù)聯(lián)系,保證研究工作的前沿性。 3、創(chuàng)新點(diǎn) ( 1) 創(chuàng)新點(diǎn)一: 從信息服務(wù)開發(fā)、設(shè)計(jì)和實(shí)施的關(guān)鍵科學(xué)問題出發(fā),提出和構(gòu)建信息服務(wù)的過程范式理論 信息服務(wù)的過程范式理論不僅為信息服務(wù)提供了堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ),而且為兩個(gè)關(guān)鍵科學(xué)問題的解決提供 了理論支撐。第一,過程范式理論為服務(wù)需求的建模和獲取提供了參照,有助于解決如何分解需求、定義服務(wù)流程、確定服務(wù)粒度等基本問題,因此過程范式指導(dǎo)下獲得的需求模型有助于后繼的開發(fā)、設(shè)計(jì)和實(shí)施;服務(wù)的過程范式理論使得服務(wù)的設(shè)計(jì)有據(jù)可依,網(wǎng)進(jìn)程的代數(shù)理論及其上發(fā)展的統(tǒng)一描述語言,將為服務(wù)流程的構(gòu)造、服務(wù)的組合提供完備的操作集,過程范式指導(dǎo)下的流程設(shè)計(jì)確保了服務(wù)流程的正確性;第二,過程范式理論對(duì)服務(wù)的交互能力進(jìn)行了規(guī)范,為流程和環(huán)境的適配提供了理論依據(jù)。同時(shí)過程范式也為服務(wù)聚合和協(xié)同提供全面的支撐 , 服務(wù)的規(guī)范化理論對(duì)服務(wù)及組件的粒度選擇、依賴關(guān)系進(jìn)行了明確的界定,從而較大程度上提高了服務(wù)的可重用性。因此過程范式理論的提出,不僅是對(duì)現(xiàn)有工作的補(bǔ)充和完善,更是從新的角度和視野重新審視信息服務(wù)所面臨的科學(xué)問題,必將推動(dòng)信息服務(wù)的發(fā)展。 ( 2) 創(chuàng)新 點(diǎn) 二 : 依據(jù)信息服務(wù)的過程范式理論 ,提供一套行之有效的信息服務(wù)設(shè)計(jì)方法學(xué) 如何應(yīng)對(duì)不確定和多樣化的服務(wù)需求,從服務(wù)流程和信息內(nèi)容等角度準(zhǔn)確地表達(dá)和設(shè)計(jì)信息服務(wù),是為用戶提供正確、準(zhǔn)確、敏捷的信息服務(wù)的關(guān)鍵。本項(xiàng)目在過程范式理論指導(dǎo)下,從需求入手,創(chuàng)建網(wǎng)絡(luò)時(shí)代用戶主導(dǎo)的軟件需 求動(dòng)態(tài)獲取和演化建模的理論與方法,通過易于理解、圖形化的業(yè)務(wù)視圖模型完整、準(zhǔn)確刻畫用戶需求。進(jìn)而借助網(wǎng)進(jìn)程模型及其代數(shù)理論,構(gòu)建信息服務(wù)流程的設(shè)計(jì)、分析和驗(yàn)證的形式化理論,提出服務(wù)流程的規(guī)范化設(shè)計(jì)方法,實(shí)現(xiàn)服務(wù)設(shè)計(jì)有據(jù)可依。最后,從服務(wù)的功能、接口、行為、執(zhí)行策略及信息內(nèi)容 等多個(gè)維度,研究信息服務(wù)的多維語義表達(dá)及推理方法,為服務(wù)的 有效使 用 提供支持。 ( 3) 創(chuàng)新 點(diǎn) 三 : 面向融合網(wǎng)絡(luò),建立信息服務(wù)對(duì)環(huán)境的可適配和自適應(yīng)理論 在融合網(wǎng)絡(luò)下,信息服務(wù)所面臨的是一個(gè)更加復(fù)雜、異構(gòu)、開放、多變的環(huán)境,每個(gè)信息服務(wù)的部署、運(yùn)行都 依賴于一定的網(wǎng)絡(luò)、資源等環(huán)境要素。因此,環(huán)境對(duì)信息服務(wù)影響重大,是實(shí)現(xiàn)信息服務(wù)正常運(yùn)行及最優(yōu)化運(yùn)行的關(guān)鍵。為研究及解決環(huán)境對(duì)信息服務(wù)的影響,本項(xiàng)目創(chuàng)新性地提出了服務(wù)的可適配理論,建立適配的數(shù)學(xué)模型和機(jī)理,研究一個(gè)業(yè)務(wù)在當(dāng)前環(huán)境下是否可以部署、執(zhí)行。進(jìn)而在可適配的基礎(chǔ)上,本項(xiàng)目提出了環(huán)境敏感的主動(dòng)服務(wù)理論,系統(tǒng)可以智能感知環(huán)境變化并主動(dòng)提供適應(yīng)當(dāng)前環(huán)境的服務(wù),從而始終保持業(yè)務(wù)的最優(yōu) /次優(yōu)運(yùn)行狀態(tài),實(shí)現(xiàn)了服務(wù)自我更新、調(diào)整和組織的能力。 4、課題設(shè)置 課題 1、信息服務(wù)的過程范式理論 預(yù)期目標(biāo): 探索信息服務(wù)的內(nèi) 在規(guī)律和本質(zhì)屬性,綜合、集成和發(fā)展現(xiàn)有并發(fā)模型,構(gòu)建適于刻畫和表達(dá)信息服務(wù)行為的網(wǎng)進(jìn)程模型。在此基礎(chǔ)上,建立網(wǎng)進(jìn)程的代數(shù)理論,提供復(fù)雜信息服務(wù)行為的建模與分析方法。建立信息服務(wù)的過程范式,為信息服務(wù)的規(guī)范化設(shè)計(jì)和開發(fā)提供理論支撐。 研究?jī)?nèi)容: ( 1) 信息服務(wù)行為的網(wǎng)進(jìn)程模型及其分析方法 網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的信息服務(wù)是一類典型的具有過程語義的并發(fā)系統(tǒng)。然而以 程代數(shù)、時(shí)序邏輯為代表的并發(fā)系統(tǒng)模型在擁有各自優(yōu)勢(shì)的同時(shí),也存在著一定的局限性。 不容易合成,進(jìn)程代數(shù)無法直觀表達(dá)系統(tǒng)的異步特征。因此本項(xiàng)目 在集成和綜合 、進(jìn)程代數(shù)和時(shí)序邏輯基礎(chǔ)上,構(gòu)建并發(fā)系統(tǒng)的網(wǎng)進(jìn)程模型。在此基礎(chǔ)之上,建立信息服務(wù)的系統(tǒng)行為與網(wǎng)進(jìn)程模型之間的映射關(guān)系,構(gòu)建信息服務(wù)行為的網(wǎng)進(jìn)程模型,并研究網(wǎng)進(jìn)程模型的分析方法。 ( 2) 網(wǎng)進(jìn)程的代數(shù)理論 構(gòu)建網(wǎng)進(jìn)程的 代數(shù) 理論,提供順序、并發(fā)、選擇、連接等標(biāo)準(zhǔn)算子,在此基礎(chǔ)之上研究網(wǎng)進(jìn)程的組合化和精良化技術(shù),并對(duì)信息服務(wù)行為的網(wǎng)進(jìn)程模型進(jìn)行分析,開展信息服務(wù)合成過程中的行為一致性和相關(guān)性研究,建立信息服務(wù)的行為理論。 ( 3) 信息服務(wù)的過程范式體系 基于信息服務(wù)的行為理論,研究信息服務(wù)業(yè)務(wù)過程的本質(zhì)規(guī) 律,挖掘服務(wù)粒度、服務(wù)流程、服務(wù)交互及服務(wù)執(zhí)行 對(duì)信息 服務(wù)最終實(shí)現(xiàn) 的影響,研究各種可能存在的關(guān)系及特點(diǎn)。研究信息服務(wù)的規(guī)范化條件,定義信息服務(wù)的過程范式,研究過程范式間的關(guān)系,進(jìn)而構(gòu)建過程范式體系,實(shí)現(xiàn)信息服務(wù)的規(guī)范分類,使得信息服務(wù)的設(shè)計(jì) 和實(shí)施 有可依據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)。 ( 4) 信息服務(wù)的規(guī)范化方法 研究信息服務(wù)范式的判定算法,對(duì)已有的信息服務(wù),判定其是否符合過程范式規(guī)范,并依據(jù)信息服務(wù)規(guī)范化條件,研究信息服務(wù)可規(guī)范的層次,探索一套信息服務(wù)的規(guī)范化方法。使得信息服務(wù)遵循統(tǒng)一過程范式體系,進(jìn)而可以對(duì)信息服務(wù)進(jìn)行規(guī)范分析與驗(yàn)證 。 經(jīng)費(fèi)比例: 24% 承擔(dān)單位: 同濟(jì)大學(xué)、山東科技大學(xué) 課題負(fù)責(zé)人: 蔣昌俊 學(xué)術(shù)骨干: 杜玉越、李向陽、丁志軍、吳哲輝、孫杳如 課題 2、信息服務(wù)的需求獲取與建模 預(yù)期目標(biāo): 建立適于描述網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下業(yè)務(wù)要求的需求模型,提供用戶主導(dǎo)、面向領(lǐng)域的業(yè)務(wù)視圖動(dòng)態(tài)獲取及演化理論。研究需求模型的驗(yàn)證和確認(rèn)技術(shù),確保需求的正確性、完整性、一致性和極小冗余性,進(jìn)而提供有效支持多用戶群體的需求協(xié)同技術(shù)和需求規(guī)格逐步優(yōu)化的策略與方法。 研究?jī)?nèi)容: ( 1) 服務(wù)需求的業(yè)務(wù)視圖模型 網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下信息服務(wù)的需求種類多樣,綜合需求的領(lǐng)域特征 及用戶的個(gè)性化要求,研究信息服務(wù)的需求分類及描述方法,建立信息服務(wù)需求的非形式化業(yè)務(wù)視圖模型。在此基礎(chǔ)之上,研究服務(wù)需求的形式化業(yè)務(wù)視圖模型,為需求的驗(yàn)證與確認(rèn)奠定基礎(chǔ)。 ( 2) 業(yè)務(wù)視圖的獲取及演化理論 信息服務(wù)的需求獲取是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)工程,研究業(yè)務(wù)視圖的獲取方法,即如何將用戶需求映射成業(yè)務(wù)視圖模型,將抽象的需求關(guān)系,轉(zhuǎn)化成具體的業(yè)務(wù)對(duì)象,創(chuàng)建服務(wù)需求的業(yè)務(wù)視圖模型。網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下對(duì)信息服務(wù)的需求頻繁多變,探索服務(wù)需求變化的本質(zhì)特性與演化機(jī)理,研究業(yè)務(wù)視圖的動(dòng)態(tài)演化理論與方法,以動(dòng)態(tài)及時(shí)地反映需求變化。 ( 3) 業(yè)務(wù)視圖的 驗(yàn)證和確認(rèn)技術(shù) 信息服務(wù)的業(yè)務(wù)視圖模型應(yīng)忠實(shí)地表達(dá)用戶的需求,為保證需求的正確性、完整性、一致性等,需要研究業(yè)務(wù)視圖模型的確認(rèn)原理和方法,包括模型的測(cè)試原理和方法、模型的仿真原理和方法、模型的驗(yàn)證原理和方法。 ( 4) 需求協(xié)同與優(yōu)化理論 融合網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下用戶群體多樣,對(duì)信息服務(wù)的需求是多目標(biāo)的,在需求獲取與協(xié)商交互過程中研究用戶群體的特征,探索用戶群體分類及識(shí)別機(jī)制,建立有效的支持多用戶群體的需求協(xié)同技術(shù),確保需求的一致和完整。在此基礎(chǔ)之上,根據(jù)模型驗(yàn)證與確認(rèn)的結(jié)果,研究信息服務(wù)需求逐步優(yōu)化的方法,得到正確、用戶滿意 的信息服務(wù)需求。 經(jīng)費(fèi)比例: 13% 承擔(dān)單位: 西安電子科技大學(xué) 課題負(fù)責(zé)人: 段振華 學(xué)術(shù)骨干: 劉少英、劉西洋、裴慶祺、楊利英 課題 3、信息服務(wù)的構(gòu)造與驗(yàn)證 預(yù)期目標(biāo): 提出信息服務(wù)的統(tǒng)一描述語言,支持服務(wù)的動(dòng)態(tài)發(fā)現(xiàn)、聚合和集成。進(jìn)一步研究該服務(wù)描述語言的語義表示、分析與確認(rèn)等理論與方法,對(duì)所開發(fā)的服務(wù)能夠從語義上進(jìn)行分析與驗(yàn)證。研究如何規(guī)范化地設(shè)計(jì)信息服務(wù),建立基于過程范式理論的信息服務(wù)構(gòu)造方法。在此基礎(chǔ)之上,研究基于過程范式的信息服務(wù)驗(yàn)證和確認(rèn)技術(shù),提供驗(yàn)證所開發(fā)服務(wù)是否滿足過程范式規(guī)范的方法。 研 究?jī)?nèi)容: ( 1) 信息服務(wù)的統(tǒng)一描述語言 以網(wǎng)進(jìn)程模型作為理論基礎(chǔ),借鑒和吸收已有服務(wù)過程描述語言 的優(yōu)點(diǎn),定義信息服務(wù)的統(tǒng)一描述語言 。 在有效刻畫服務(wù)流程核心元素及元素之間靜態(tài)關(guān)系的同時(shí),強(qiáng)調(diào)描述服務(wù)的業(yè)務(wù)語義核心概念,如服務(wù)提供者、資源、時(shí)間空間和數(shù)量約束、服務(wù)類別、服務(wù)需求、特定領(lǐng)域本體等,支持信息服務(wù)的動(dòng)態(tài)特性。 ( 2) 信息服務(wù)的語義表示、分析與確認(rèn) 針對(duì)信息服務(wù)的統(tǒng)一描述語言,研究描述語言的操作語義,建立完整的語言語法和語義體系。在此基礎(chǔ)之上,研究如何理解信息服務(wù)的語義,進(jìn)而建 立一套解析信息服務(wù)語義的理論和方法,進(jìn)一步研究從語義上驗(yàn)證和確認(rèn)所 設(shè)計(jì) 的服務(wù)是否滿足用戶的服務(wù)需求。 ( 3) 基于過程范式的信息服務(wù)的構(gòu)造理論與方法 研究基于過程范式的服務(wù)設(shè)計(jì)方法。一方面是自底向上的服務(wù)構(gòu)造方法,對(duì)于給定的服務(wù)需求,研究如何抽象出服務(wù)對(duì)應(yīng)的各種元素集合,以及元素間的關(guān)聯(lián),構(gòu)造出滿足需求且符合過程范式規(guī)范的信息服務(wù)。另一方面研究自頂向下的服務(wù)構(gòu)造方法,研究基于業(yè)務(wù)視圖的業(yè)務(wù)功能拆分理論與方法,探索功能分解的最終粒度,得到滿足用戶需求及過程范式規(guī)范的信息服務(wù)構(gòu)件。 ( 4) 信息服務(wù)的驗(yàn)證與確認(rèn)技術(shù) 探索信息服 務(wù)的本質(zhì)特點(diǎn)和規(guī)律,提出一套行之有效的組合化驗(yàn)證方法。對(duì)于已有的信息服務(wù),研究如何驗(yàn)證和確認(rèn)該服務(wù)滿足用戶的需求及范式規(guī)范的要求,并提供高效的驗(yàn)證與確認(rèn)算法。對(duì)不符合范式規(guī)范的信息服務(wù),給出與范式規(guī)范相違背的根源,為信息服務(wù)的規(guī)范化提供指導(dǎo)。 經(jīng)費(fèi)比例: 14% 承擔(dān)單位: 北京大學(xué) 課題負(fù)責(zé)人: 蘇開樂 學(xué)術(shù)骨干: 王捍貧、劉田、葉峰、袁崇義 課題 4、信息服務(wù)的聚合與協(xié)同 預(yù)期目標(biāo): 建立環(huán)境的描述模型及服務(wù)與環(huán)境適配的數(shù)學(xué)模型,研究信息服務(wù)的適配性理論,研究其運(yùn)行機(jī)理及判定方法。面向融合網(wǎng)絡(luò)環(huán)境,建立信息服 務(wù)的按需聚合理論,建立基于業(yè)務(wù)視圖的信息服務(wù)的智能協(xié)同機(jī)制。針對(duì)信息服務(wù)環(huán)境的多樣性,研究環(huán)境敏感的主動(dòng)服務(wù)理論,建立自適應(yīng)的服務(wù)發(fā)現(xiàn)機(jī)制。提升信息服務(wù)主動(dòng)應(yīng)對(duì)需求、流程和環(huán)境變化的能力,從而實(shí)現(xiàn)增值信息服務(wù)。 研究?jī)?nèi)容: ( 1) 環(huán)境建模、表示與推理 面向融合網(wǎng)絡(luò)環(huán)境,探索影響信息服務(wù)運(yùn)行的關(guān)鍵環(huán)境因素, 研究信息服務(wù)環(huán)境的多維上下文管理模型,包括環(huán)境上下文的建模、獲取及推理方法,為建立環(huán)境適配模型、實(shí)現(xiàn)基于上下文感知的服務(wù)自適應(yīng)機(jī)制提供支持。 ( 2) 環(huán)境適配模型、機(jī)理及方法 信息服務(wù)與環(huán)境之間存在各種適配問題,探索建 立信息服務(wù)與環(huán)境適配的數(shù)學(xué)模型。對(duì)于給定的信息服務(wù)及其環(huán)境,能夠判定其是否適配,即信息服務(wù)在當(dāng)前環(huán)境下是否可部署、執(zhí)行。研究適配模型的運(yùn)行機(jī)理和是否適配的判定準(zhǔn)則及方法,研究信息服務(wù)與環(huán)境的適配理論。 ( 3) 信息服務(wù)的聚合理論與智能協(xié)同機(jī)制 研究融合網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下信息服務(wù)的按需聚合理論,揭示服務(wù)的交互機(jī)理,突破服務(wù)聚合的關(guān)鍵技術(shù)?;跇I(yè)務(wù)視圖,研究信息服務(wù)的交互機(jī)制,建立服務(wù)間的通信原語模型和交互協(xié)議,提出基于信任評(píng)估和合作博弈的智能協(xié)同方法;基于上下文信息,研究高效的服務(wù)匹配和選擇算法,提出基于遺傳規(guī)劃的服務(wù)匹配算法和基于多目標(biāo)粒子群的動(dòng)態(tài)服務(wù)選擇算法,建立應(yīng)對(duì)苛刻需求的服務(wù)多屬性協(xié)商機(jī)制。 ( 4) 環(huán)境敏感的主動(dòng)服務(wù)理論 研究信息服務(wù)外在環(huán)境變化的特征及其對(duì)服務(wù)質(zhì)量和性能的影響規(guī)律,建立上下文敏感的主動(dòng)服務(wù)理論,感知環(huán)境變化并主動(dòng)提供適應(yīng)當(dāng)前環(huán)境的服務(wù),始終保持業(yè)務(wù)的最優(yōu) /次優(yōu)運(yùn)行狀態(tài)。研究基于環(huán)境的服務(wù)狀態(tài)感知與異常檢測(cè)機(jī)制,提出主動(dòng)的服務(wù)選擇與替換算法,提升服務(wù)主動(dòng)應(yīng)對(duì)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境和自身狀態(tài)變化的能力,解決環(huán)境變化導(dǎo)致服務(wù)質(zhì)量降低的問題。 經(jīng)費(fèi)比例: 15% 承擔(dān)單位: 東南大學(xué)、中國工程物理研究院 課題負(fù)責(zé)人: 羅軍舟 學(xué)術(shù) 骨干: 李幼平、何建敏、曹玖新、宋愛波 課題 5、信息服務(wù)的服務(wù)質(zhì)量控制與度量 預(yù)期目標(biāo): 研究信息服務(wù)的基本屬性和特征,提出較為明確和完整的信息服務(wù)質(zhì)量定義及其形式化描述;建立較為完備的信息服務(wù)質(zhì)量度量指標(biāo)體系和模型方法;在此基礎(chǔ)上,給出有效的信息服務(wù)質(zhì)量控制模型和保障機(jī)制;研究可用于信息服務(wù)質(zhì)量控制和保障機(jī)制的分析和驗(yàn)證技術(shù)。為項(xiàng)目和其他服務(wù)模式中服務(wù)質(zhì)量的度量和控制提供參考和理論支撐。 研究?jī)?nèi)容: ( 1) 信息服務(wù)質(zhì)量的度量指標(biāo)體系和形式化描述 針對(duì)信息服務(wù)的多變性、復(fù)雜性以及服務(wù)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)的多樣性,建立科學(xué)合 理的度量指標(biāo)體系,奠定信息服務(wù)質(zhì)量評(píng)估、控制和保障的理論基礎(chǔ),是服務(wù)質(zhì)量研究的基本問題。因此需要重點(diǎn)研究信息服務(wù)質(zhì)量的形式化描述,科學(xué)定義服務(wù)質(zhì)量的元數(shù)據(jù),建立合理的服務(wù)質(zhì)量度量指標(biāo)體系,重點(diǎn)研究信息服務(wù)質(zhì)量主要包括的服務(wù)性能、服務(wù)可信賴性和安全性等指標(biāo),建立多尺度、多維度的度量指標(biāo)方法和形式化描述。 ( 2) 信息服務(wù)質(zhì)量的控制流程建模理論及方法 利用統(tǒng)一建模理論及方法,建立信息服務(wù)質(zhì)量的基礎(chǔ)模型是解決信息服務(wù)質(zhì)量評(píng)估、控制和保障的核心步驟和主要研究?jī)?nèi)容。研究的重點(diǎn)是將信息服務(wù)的形式化描述、服務(wù)質(zhì)量評(píng)價(jià)方法和流程控 制機(jī)制統(tǒng)一在靜態(tài)描述和動(dòng)態(tài)刻畫中,利用隨機(jī) 、進(jìn)程代數(shù)等形式化建模方法,建立能夠描述信息服務(wù)質(zhì)量的圖形模型及代數(shù)語言,對(duì)信息服務(wù)質(zhì)量控制流程進(jìn)行建模,并進(jìn)一步發(fā)展相應(yīng)的驗(yàn)證理論和評(píng)價(jià)支撐工具。 ( 3) 信息服務(wù)質(zhì)量的控制模型分析及求解 信息服務(wù)質(zhì)量的模型分析與求解是解決信息服務(wù)質(zhì)量評(píng)估、控制和保障的關(guān)鍵技術(shù)。研究的重點(diǎn)是分析模型的完備性、可滿足性、可計(jì)算性、復(fù)雜性等基本問題,尋找合適的模型求解和化簡(jiǎn)方法,解決復(fù)雜模型的狀態(tài)爆炸問題和隨機(jī)模型中非經(jīng)典時(shí)間分布近似求解問題,進(jìn)一步建立信息服務(wù)質(zhì)量控制流程的驗(yàn)證 及評(píng)價(jià)理論。 ( 4) 信息服務(wù)質(zhì)量的動(dòng)態(tài)保障機(jī)制 信息服務(wù)的動(dòng)態(tài)質(zhì)量保障機(jī)制是解決信息服務(wù)質(zhì)量評(píng)估、控制和保障問題的主要方法。研究的重點(diǎn)是服務(wù)質(zhì)量的感知預(yù)測(cè)理論,信息服務(wù)質(zhì)量的自適應(yīng)管理,服務(wù)系統(tǒng)整體質(zhì)量控制的閉環(huán)反饋機(jī)制及管理機(jī)制的優(yōu)化理論,增強(qiáng)信息服務(wù)適應(yīng)環(huán)境的能力,提高信息服務(wù)質(zhì)量。 經(jīng)費(fèi)比例: 18% 承擔(dān)單位: 清華大學(xué) 課題負(fù)責(zé)人: 林闖 學(xué)術(shù)骨干: 龐善臣、田立勤、王元卓、宋佳興 課題 6、信息服務(wù)的運(yùn)行支撐平臺(tái)及在交通、醫(yī)療信息服務(wù)中的實(shí)證研究 預(yù)期目標(biāo): 研究信息服務(wù)運(yùn)行支撐平臺(tái)的體系結(jié)構(gòu)及實(shí)現(xiàn)模型,對(duì) 運(yùn)行平臺(tái)的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行研究,最后建立智能信息服務(wù)的運(yùn)行支撐平臺(tái)。面向智能交通和數(shù)字醫(yī)療,融合項(xiàng)目得到的理論、技術(shù)、方法及運(yùn)行支撐平臺(tái),集成開發(fā)基于融合網(wǎng)絡(luò)的交通、醫(yī)療服務(wù)應(yīng)用示范。 研究?jī)?nèi)容: ( 1) 運(yùn)行支撐平臺(tái)的體系結(jié)構(gòu)及實(shí)現(xiàn)模型 研究網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下智能信息服務(wù)運(yùn)行支撐平臺(tái)的體系結(jié)構(gòu)及各層次之間的協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)和接口規(guī)范。針對(duì)網(wǎng) 絡(luò) 融合的發(fā)展趨勢(shì), 研究網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下服務(wù)質(zhì)量導(dǎo)向的體系結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)可演化機(jī)制 ,在此基礎(chǔ)之上研究該運(yùn)行支撐平臺(tái)的實(shí)現(xiàn)模型,為融合網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的信息服務(wù)的開發(fā)、部署和運(yùn)行提供有力支持。 ( 2) 運(yùn)行支撐平臺(tái)的開發(fā)研制 基于信息服務(wù)的過程范式理論及其基礎(chǔ)模型,融合項(xiàng)目其他課題得到的關(guān)鍵技術(shù)和方法,開發(fā)研制適于智能服務(wù)的可擴(kuò)展、可伸縮的運(yùn)行支撐平臺(tái)。 重點(diǎn)研究基于分布式融合網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下高可靠的海量服務(wù)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)技術(shù)、檢索技術(shù)、查詢技術(shù)、安全存取技術(shù)、動(dòng)態(tài)演化支撐技術(shù)、服務(wù)交互技術(shù)、以及服務(wù)評(píng)測(cè)技術(shù)等 。提供可靠的、可用的、可插拔、可擴(kuò)展的信息服務(wù)接口 , 允許用戶在系統(tǒng)提供的基本服務(wù)的基礎(chǔ)上,實(shí)現(xiàn)增值服務(wù)。 ( 3) 交通 信息服務(wù)應(yīng)用驗(yàn)證研究 基于建立在過程范式理論之上的信息服務(wù)設(shè)計(jì)方法學(xué),對(duì)現(xiàn)有的信息服務(wù)進(jìn)行規(guī)范與優(yōu)化,對(duì)新增加的信息服務(wù), 將進(jìn)行規(guī)范化的 設(shè)計(jì);針對(duì)大型集會(huì)等產(chǎn)生的路況急劇變化,研究交通信息服務(wù)的自適應(yīng)調(diào)整,優(yōu)先、集中處理相應(yīng)的服務(wù)需求。研究融合網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下交通信息服務(wù)的無縫切換技術(shù),研究環(huán)境變化下交通信息服務(wù)的替換與遷移。 ( 4) 醫(yī)療信息服務(wù)應(yīng)用驗(yàn)證研究 面向醫(yī)療信息服務(wù),分析 目前醫(yī)療服務(wù)的應(yīng)用現(xiàn)狀,融合項(xiàng)目得到的理論、技術(shù)、方法及運(yùn)行支撐平臺(tái),集成開發(fā)一個(gè)基于融合網(wǎng)絡(luò)的醫(yī)療服務(wù)應(yīng)用。研究面向廣域用戶的個(gè)性化需求分析及建模、基于過程范式理論的醫(yī)療信息服務(wù)的設(shè)計(jì)與開發(fā),優(yōu)化醫(yī)療信息服務(wù)流程,實(shí)現(xiàn)不同衛(wèi)生機(jī)構(gòu)間醫(yī)療信息服務(wù)的聚合與協(xié)同,促 進(jìn)建立 “社區(qū)衛(wèi)生服務(wù)中心 二級(jí)醫(yī)院 三級(jí)醫(yī)院 ”三級(jí)模式的梯級(jí)分診制度,推動(dòng)新醫(yī)改方案中 “城市醫(yī)院與社區(qū)衛(wèi)生服務(wù)機(jī)構(gòu)的分工協(xié)作機(jī)制 ”的實(shí)現(xiàn)。 經(jīng)費(fèi)比例: 16% 承擔(dān)單位: 同濟(jì)大學(xué)、華東師范大學(xué) 課題負(fù)責(zé)人: 張晨曦 學(xué)術(shù)骨干: 王曉玲、梅炯、蔡家楣、金澈清、王長(zhǎng)波、何良華 各課題間相互關(guān)系 圍繞信息服務(wù)的兩個(gè)關(guān)鍵科學(xué)問題,本項(xiàng)目將研究共性基礎(chǔ)理論、關(guān)鍵理論方法和平臺(tái)應(yīng)用三類共六個(gè)課題。 課題一作為共性基礎(chǔ)理論支撐其他課題的研究,主要研究信息服務(wù)的 行為 建模和 分析 等內(nèi)容,建立信息服務(wù)的基礎(chǔ)模型及其理論體系,構(gòu) 建信息服務(wù)的過程范式體系。 針對(duì) “服務(wù)的表達(dá)性”科 學(xué)問題,設(shè)置課題二和課題三,其中課題二圍繞信息服務(wù)需求的分析、建模和演化,探索面向領(lǐng)域、用戶主導(dǎo)的信息服務(wù)需求反映機(jī)制,建立基于業(yè)務(wù)視圖的服務(wù)需求模型及其演化理論。課題三圍繞信息服務(wù)的設(shè)計(jì)和表達(dá),提供過程范式指導(dǎo)下的規(guī)范化設(shè)計(jì) 方法,并提供相應(yīng)的分析和驗(yàn)證方法。在此基礎(chǔ)上,對(duì)服務(wù)提供的內(nèi)容 、接口等 進(jìn)行語義描述和表達(dá),實(shí)現(xiàn)服務(wù)的精確定位和使用。針 對(duì)“服務(wù)的適配性”科 學(xué)問題,設(shè)置課題四和課題五,其中課題四側(cè)重從流程和環(huán)境的交互出發(fā),研究服務(wù)的可適配性,進(jìn)而提供服務(wù) 聚合、協(xié)同和自適應(yīng)的關(guān)鍵技術(shù),實(shí)現(xiàn)服務(wù)的動(dòng)態(tài)調(diào)整和組織。課題五從服務(wù)質(zhì)量入手,提供 信息 服務(wù)的質(zhì)量保證和控制方法。上述四個(gè)課題在課題一的指導(dǎo)下,分工協(xié)作,解決縱貫信息服務(wù)全生命周期各個(gè)階段的科學(xué)問題,形成信息服務(wù)的關(guān)鍵理論方法。 基于上述理論成果,課題六研制適于信息服務(wù)的、可伸縮、可擴(kuò)展的運(yùn)行支撐平臺(tái),并開展在 交通、 醫(yī)療信息服務(wù)中的應(yīng)用驗(yàn)證研究,驗(yàn)證理論成果,為其他課題提供驗(yàn)證環(huán)境和應(yīng)用反饋。課題設(shè)置思路 及課題間相互關(guān)系 如圖 3 所示。 就理論成果研究目標(biāo)而言,課題一面向 揭示信息服務(wù)的內(nèi)在規(guī)律和本質(zhì)屬性,建立基于 網(wǎng)進(jìn)程的信息服務(wù)行為模型及其分析理論 及 探明服務(wù)粒度、 流程 和環(huán)境對(duì)服務(wù)性能、共享和重用的影響規(guī)律,構(gòu)建指導(dǎo)和規(guī)范信息服務(wù)設(shè)計(jì) 和實(shí)施的過程范式理論 這兩個(gè)預(yù)期目標(biāo);課題二和課題三共同致力于 探索多目標(biāo)下的信息服務(wù)模式,提供范式指導(dǎo)下的信息服務(wù)設(shè)計(jì)方法學(xué) 的研究目標(biāo);課題四針對(duì) 揭示服務(wù)和環(huán)境的相互作用和交互機(jī)理,建立服務(wù)的適配性理論 的預(yù)期目標(biāo);課題四和課題五共同解決 揭示服務(wù)外在環(huán)境變化的特征及其對(duì)服務(wù)質(zhì)量和性能的影響規(guī)律,建立上下文敏感的主動(dòng)服務(wù)理論 這個(gè)研究目標(biāo)。 就技術(shù)創(chuàng)新和應(yīng)用成果預(yù)期目標(biāo)而言, 服務(wù)需求模型的獲取與 演化技術(shù) 的研究目標(biāo)由課題二解決; 基于過程范式理論的服務(wù)設(shè)計(jì)方法 的目標(biāo)由課題二和課題三共同解決; 融合網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的服務(wù)發(fā)現(xiàn)、聚合和協(xié)同技術(shù) 的研究目標(biāo)由課題四解決; 服務(wù)質(zhì)量保證及全生命周期管理方法 的研究目標(biāo)由課題五解決;課題六面向信息 服務(wù)的可擴(kuò)展、可伸縮的運(yùn)行支撐平臺(tái) 和交通、 醫(yī)療信息服務(wù) 應(yīng)用示范 系統(tǒng) 這兩個(gè)預(yù)期目標(biāo)。 圖

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