無中心智能流程應(yīng)用中的若干問題研究

1、無中心智能流程應(yīng)用中的若干問題研究隨著信息技術(shù) , 尤其是 Internet的發(fā)展和普及 , 互聯(lián)網(wǎng)早已從單純的信息發(fā)布平臺轉(zhuǎn)變?yōu)橹螐?fù)雜應(yīng)用和大規(guī)模業(yè)務(wù)協(xié)同的基礎(chǔ)計(jì)算平臺 , 這一事實(shí)正在改變著人們的社會生活及業(yè)務(wù)模式 , 基于 Internet 的分布協(xié)同成為一種趨勢 , 在這種應(yīng)用模式下 , 協(xié)作方式、合作伙伴規(guī)模、協(xié)作關(guān)系、應(yīng)用場景、用戶角色及參與方式等諸多方面正在發(fā)生重大的變化 , 基于網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)流程無處不在。首先 , 互聯(lián)網(wǎng)為任何機(jī)構(gòu)或個人之間的協(xié)作提供了可能 , 這種協(xié)作逐漸超越了業(yè)務(wù)領(lǐng)域、地域、數(shù)量的限制 , 合作伙伴規(guī)模不斷擴(kuò)大 , 相互關(guān)系變得更靈活、 更開放、更自由 ,

2、在現(xiàn)實(shí)中往往是一種無中心的關(guān)系 ; 其次 , 流程應(yīng)用場景由相對成熟、規(guī)范的業(yè)務(wù)應(yīng)用滲透到普通用戶的生活中 , 其特點(diǎn)是用戶數(shù)量眾多 , 需求的個性化特征明顯 , 在流程建模和執(zhí)行階段 , 需要更為友好、自然的交互方式 ; 再次 ,Internet范圍內(nèi)分布廣泛的 WEB服務(wù)資源為流程中的任務(wù)執(zhí)行單元提供了更多的選擇 , 使得基于 Internet 的協(xié)同應(yīng)用構(gòu)建方式發(fā)生了重大改變 , 對面向流程的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用產(chǎn)生了巨大影響和推動作用。面對 Internet 計(jì)算環(huán)境中業(yè)務(wù)流程應(yīng)用模式的變化 , 傳統(tǒng)應(yīng)用模式暴露出了諸多問題。傳統(tǒng)流程應(yīng)用一般以業(yè)務(wù)分析和建模為核心 , 采用有中心的管理模式 , 雖

3、然結(jié)構(gòu)簡單、易于控制 , 但是隨著協(xié)同規(guī)模的不斷擴(kuò)大、協(xié)作關(guān)系變得更靈活、更自由 , 中心模式在應(yīng)用的開放性、靈活性、可伸縮性、可擴(kuò)展性等方面逐漸暴露出明顯的缺陷 , 而這些特征對于構(gòu)建 Internet平臺上大規(guī)模協(xié)同復(fù)雜應(yīng)用具有至關(guān)重要的意義。另外 , 傳統(tǒng)流程管理主要面向成熟規(guī)范的企業(yè)用戶 , 在需求獲取、業(yè)務(wù)流程分析建模、交互方式等方面提供的方法對普通用戶來說并不適用。 基于業(yè)務(wù)流程在當(dāng)前技術(shù)和應(yīng)用背景下的需求特點(diǎn)和應(yīng)用場景的變化 , 本文稱構(gòu)建于 Internet 計(jì)算環(huán)境基礎(chǔ)上的、 面向流程的復(fù)雜應(yīng)用為智能流程應(yīng)用。 該應(yīng)用模式以遍布互聯(lián)網(wǎng)的 WEB服務(wù)為資源 , 基于服務(wù)組合動態(tài)

4、構(gòu)建以實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)目標(biāo) , 支持機(jī)構(gòu)或個人之間開放、靈活、自由的協(xié)同關(guān)系 , 適應(yīng)普通用戶的個性化需求 , 將流程嵌入到人們的日常生活中 , 從而改善用戶參與流程的體驗(yàn)。本文重點(diǎn)圍繞無中心網(wǎng)絡(luò)計(jì)算環(huán)境下智能流程應(yīng)用模式若干關(guān)鍵問題進(jìn)行深入研究。概括地講 , 無中心網(wǎng)絡(luò)計(jì)算環(huán)境下智能流程的應(yīng)用模式是 : 服務(wù)提供商通過本文提出的解決方案 ( 通過下載并安裝輕量級軟件框架以加入無中心的智能流程虛擬網(wǎng)絡(luò) ) 獲得相互協(xié)同、為用戶提供智能流程服務(wù)的能力 , 無中心的特性使得整體服務(wù)能力隨著參與商家數(shù)量的擴(kuò)大而不斷增強(qiáng) , 通過提供更人性化的、友好的流程服務(wù)吸引消費(fèi)者 , 從而使服務(wù)商獲得更多的商機(jī)和收益

5、, 藉此形成他們積極參與的動力 ; 并且 , 這種無中心的協(xié)作關(guān)系允許服務(wù)商自由加入、退出 , 以確保智能流程應(yīng)用更高的敏捷性和伸縮性。作為未來 Internet 上的新型計(jì)算模式和應(yīng)用系統(tǒng)的核心共性支撐技術(shù) , 基于無中心網(wǎng)絡(luò)計(jì)算環(huán)境的相關(guān)技術(shù)成為近年來的研究熱點(diǎn) , 出現(xiàn)了大量無中心的計(jì)算模式或應(yīng)用系統(tǒng) , 包括 P2P計(jì)算、網(wǎng)格計(jì)算以及最近興起的云計(jì)算模型等 , 其共同特征是基于 Internet 計(jì)算環(huán)境構(gòu)建具備大規(guī)模協(xié)同和服務(wù)能力的應(yīng)用支撐平臺 , 通過將資源和計(jì)算分布于成千上萬的節(jié)點(diǎn)上而獲得更強(qiáng)的計(jì)算力、 伸縮性和靈活性。 這與本文研究的無中心智能流程應(yīng)用目標(biāo)有相通之處 , 同時本

6、文所研究的某些問題也是目前各種無中心計(jì)算模型中需要解決的共性問題。同傳統(tǒng)流程管理技術(shù)相比 , 無中心模式在網(wǎng)絡(luò)模型構(gòu)建、服務(wù)評價和選擇、流程調(diào)度管理、節(jié)點(diǎn)認(rèn)證等問題上更為復(fù)雜。圍繞無中心智能流程應(yīng)用的目標(biāo), 本文著重研究其中的若干主要問題:(1) 在深入分析當(dāng)前技術(shù)和應(yīng)用背景下流程應(yīng)用的新需求和新特征的基礎(chǔ)上 , 提出無中心智能流程應(yīng)用模式的整體框架 , 并為之建立本文研究的知識體系 ;(2) 在允許服務(wù)節(jié)點(diǎn)自由加入、退出的前提下 , 研究一種高效的、無中心智能流程應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)模型及其動態(tài)、自主構(gòu)建方法 ;(3) 在無中心模式?jīng)]有統(tǒng)一評價及注冊機(jī)制的情況下,研究各服務(wù)節(jié)點(diǎn)之間基于服務(wù)能力、服務(wù)質(zhì)量

7、、負(fù)載均衡等特征的評價方法 , 以此為基礎(chǔ) , 解決流程自動生成中基于服務(wù)節(jié)點(diǎn)評價模型的服務(wù)選擇和匹配方法 ;(4) 在流程進(jìn)入執(zhí)行階段后 , 在不存在統(tǒng)一流程執(zhí)行引擎或控制中心的情況下 , 研究流程實(shí)例如何在各服務(wù)節(jié)點(diǎn)的協(xié)調(diào)、 調(diào)度下執(zhí)行的問題 ;(5) 從智能流程為普通用戶提供更為友好、自然的交互方式的需求出發(fā) , 本文還研究了流程執(zhí)行過程中用戶與流程服務(wù)的多通道交互問題。 本文研究以近幾年越來越普遍并受到商家和消費(fèi)者歡迎的網(wǎng)上旅游為應(yīng)用背景 , 開發(fā)原型系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)若干主要特征 , 將本文研究的策略和方法應(yīng)用于其中并進(jìn)行檢驗(yàn)和驗(yàn)證 ; 同時 , 也為進(jìn)一步的研究和改進(jìn)奠定基礎(chǔ)。概括來說 ,

8、本文的主要創(chuàng)新點(diǎn)包括 : 第一 , 在分析當(dāng)前應(yīng)用背景下智能流程的特點(diǎn)和需求的基礎(chǔ)上 , 提出一種無中心模式的智能流程應(yīng)用基礎(chǔ)框架?；?Internet 和現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)協(xié)議 , 本文提出一種無中心智能流程虛擬網(wǎng)絡(luò)的概念和運(yùn)行模式 , 該虛擬網(wǎng)絡(luò)是通過在服務(wù)提供商的應(yīng)用服務(wù)器上安裝輕量級軟件框架 DFSP形成的邏輯網(wǎng)絡(luò) ; 本文提出并設(shè)計(jì)了這一基礎(chǔ)框架 ,DFSP本質(zhì)上是一個有機(jī)結(jié)合了 P2P網(wǎng)絡(luò)、工作流、 Web服務(wù)、 Web應(yīng)用等領(lǐng)域思想和技術(shù)的輕量級軟件層 , 以 WEB服務(wù)作為流程中任務(wù)的資源 , 在 Internet 上自主構(gòu)建 , 形成一個無中心的智能流程虛擬網(wǎng)絡(luò)。第二 , 在無中心智

9、能流程應(yīng)用框架的基礎(chǔ)上 , 提出了一種兼顧節(jié)點(diǎn)服務(wù)能力、服務(wù)質(zhì)量和負(fù)載均衡的服務(wù)節(jié)點(diǎn)評價方法 , 為服務(wù)選擇和綁定提供依據(jù)。在不存在任何服務(wù)注冊或節(jié)點(diǎn)管理中心的情況下 , 對服務(wù)節(jié)點(diǎn)的評價是一個關(guān)鍵問題 , 本文建立了基于節(jié)點(diǎn)能力和服務(wù)質(zhì)量度量的評估模型 , 為保持無中心虛擬網(wǎng)絡(luò)的均衡性 , 在評估中引入了節(jié)點(diǎn)負(fù)載均衡的度量模型 , 共同為流程引擎選擇和綁定服務(wù)提供依據(jù)。 本文詳細(xì)介紹了具有隨時間衰減特性的節(jié)點(diǎn)能力、 服務(wù)質(zhì)量及節(jié)點(diǎn)負(fù)載的度量和評估模型 , 并通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了服務(wù)搜索和匹配結(jié)果在各種情況下對 SPN虛擬網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)負(fù)載均衡特性的影響。第三 , 針對開放、動態(tài)、無中心的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境 ,

10、提出了服務(wù)節(jié)點(diǎn)在流程中的動態(tài)綁定策略 , 及流程實(shí)例在服務(wù)節(jié)點(diǎn)之間的調(diào)度和執(zhí)行方法。在服務(wù)選擇、綁定和執(zhí)行過程中 , 考慮到開放的 Internet 環(huán)境中服務(wù)的高可變性和不確定性 , 本文提出了流程定義生成過程中任務(wù)與 WEB服務(wù)的動態(tài)綁定策略 ; 在流程實(shí)例執(zhí)行階段 , 本文深入研究了流程的實(shí)例化、 調(diào)度和執(zhí)行機(jī)制。第四 ,提出了流程實(shí)例執(zhí)行過程中用戶與流程服務(wù)之間的智能交互框架, 使用戶在流程應(yīng)用中獲得更好的體驗(yàn)。通過在無中心智能流程基礎(chǔ)框架 DFSP中增加用戶上下文管理模塊和多通道交互控制模塊 , 使其能夠管理并感知用戶所在的上下文環(huán)境 , 使得智能流程服務(wù)具備與用戶之間的多通道交互能力 , 從而將流程應(yīng)用中的人機(jī)交互部分從桌面計(jì)算擴(kuò)展到更為自然的環(huán)境。作為未來 Internet 上新型計(jì)算模式和應(yīng)用系統(tǒng)的共性支撐技術(shù) , 順應(yīng)軟件工程研究和應(yīng)用中將工作分散、形成全面分布式計(jì)算的趨勢和商業(yè)需求 , 無中心網(wǎng)絡(luò)計(jì)算環(huán)境下的智能流程應(yīng)用的研究具有較高的理論價值和