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语义网格体系结构中若干关键技术及应用研究

2020-11-23阅读(407)

语义网格体系结构中若干关键技术及应用研究

论文摘要

网格被称为是下一代的Internet，而语义WEB则代表了WEB的将来。作为两者的结合，语义网格的目标是提供大规模和柔性可扩充的人机协同工作环境，进行与资源共享相关的信息和知识处理，使人类和智能设备都能更好的利用这些共享资源。但是目前，由于网格计算和语义WEB相关的理论和体系结构还在不断地发展和完善。所以，作为两者的结合，语义网格的体系结构也很不完整。本文针对语义网格体系结构中的一些关键领域和应用技术进行了研究，论文的主要研究内容有：1、使用语义WEB定义的OWL，定义了一种方法描述网格服务接口的语义信息的方法，便于服务被更好地被发现和使用。同时提出了一种新的机制，使用关系型数据库来存储OWL定义的实体，使用视图表示OWL中定义的类之间和属性之间的层次关系；2、提出了使用有限状态自动机和执行标记树，表示网格系统中存在的网格服务和代表用户需求的目标服务的执行概要和逻辑，结合确定性动态命题逻辑，研究了目标服务的可组合性和自动组合模型，并讨论了组合模型的计算复杂度；3、设计了一种根据用户需求来组合已存在的网格服务的算法。使用活动图和XML本体描述用户的需求和子需求，通过自动匹配和组合已经存在的网格服务，生成服务组合计划来满足用户的需求，同时可以对服务组合计划的Qos进行评估；4、实现了使用网格服务来封装传感器网络等智能设备的访问和使用方法。通过把传感器网络等多种智能设备的访问封装成为核心网格服务，以及在网格系统引入多种辅助服务，简化了使用无线传感器网络的应用系统开发和部署。5、在多传感器网络和多应用组成的网格系统中，提出了一种使用分布式的订阅／发布／通知框架完成传感器网络和应用系统之间的消息传送。不但解除了传感器网络和应用系统之间的紧密耦合，而且减少了网络中的数据传送量，减轻了应用系统的负担；6、针对网格系统中移动客户应用的存在，提出了一种扩展了分布式订阅／通知框架的方法，通过客户应用的通知消息传递路径的重新分配、Fetch和Replay消息的发送等过程，实现了客户应用通知消息的完整和正确时序传送，以及客户应用移动的透明性。

论文目录

  • 摘要
  • ABSTRACT
  • 第1章 引论
  • 1.1 研究背景
  • 1.2 本文的主要研究内容
  • 1.3 主要的研究路线
  • 1.4 论文的主要结构
  • 第2章 相关领域的研究现状与发展动态
  • 2.1 引论
  • 2.2 WEB服务的体系结构和应用
  • 2.2.1 WEB服务概述
  • 2.2.2 XML、WSDL、UDDI和SOAP在WEB服务的作用
  • 2.2.3 WEB服务的发布和请求/应答过程
  • 2.3 网格计算
  • 2.4 开放网格服务体系结构
  • 2.4.1 融合网格计算和WEB服务
  • 2.4.2 开放网格服务体系结构
  • 2.4.3 OGSA目前的一些不足
  • 2.5 语义WEB
  • 2.5.1 语义WEB的结构
  • 2.5.2 OWL的语法
  • 2.6 语义网格
  • 2.7 无线传感器网络
  • 2.8 本章小结
  • 第3章 网格服务接口的语义表示及OWL数据的数据库存储机制
  • 3.1 引论
  • 3.2 网格服务接口语义的概况描述
  • 3.2.1 服务概况描述和网格服务关系信息的表示
  • 3.2.2 服务提供者的信息
  • 3.2.3 服务概况描述中的服务功能描述
  • 3.2.4 网格服务概要本体的属性
  • 3.3 网格服务的服务过程模型描述
  • 3.3.1 参数和表达式
  • 3.3.2 参数和结果
  • 3.3.3 原子和简单网格服务
  • 3.3.4 组合网格服务
  • 3.4 网格服务的服务基础描述
  • 3.4.1 语义描述和WSDL的关系
  • 3.4.2 网格服务基础描述中的本体
  • 3.5 基于JAVA的网格服务语义表示解析
  • 3.5.1 Service包
  • 3.5.2 Profile包
  • 3.5.3 Process包
  • 3.5.4 Grounding包
  • 3.5.5 其它的类和接口
  • 3.6 OWL数据的关系型数据库存储方法
  • 3.6.1 几种在数据库中存储OWL对象的方法
  • 3.6.2 一种混合存储方法
  • 3.7 本章小结
  • 第4章 基于FSM的网格服务描述和自动组合模型
  • 4.1 引论
  • 4.2 服务的描述
  • 4.2.1 服务概要
  • 4.2.2 网格服务的实例和运行
  • 4.3 客户请求规范和服务组合
  • 4.4 基于有限状态自动机的服务行为表示
  • 4.5 目标服务的自动组合
  • 4.5.1 确定性动态命题逻辑
  • 4.5.2 组合服务的存在性
  • 4.5.3 组合服务的合成
  • 4.6 本章小结
  • 第5章 目标服务在网格系统中的自动组合机制
  • 5.1 引论
  • 5.2 目标服务需求的表示方法
  • 5.2.1 组织模型
  • 5.2.2 组合服务子需求的XML描述
  • 5.3 网格服务匹配
  • 5.3.1 一对一的分解
  • 5.3.2 一对多的分解
  • 5.4 创建服务组合描述
  • 5.4.1 替换子需求
  • 5.4.2 目标服务的组合质量
  • 5.5 本章小结
  • 第6章 支持传感器网络和多应用的网格服务系统
  • 6.1 引论
  • 6.2 传感器网络和网格系统
  • 6.3 系统框架和体系结构
  • 6.3.1 传感器网络协议的应用层
  • 6.3.2 系统中的核心服务
  • 6.3.3 辅助服务
  • 6.4 服务实现和应用场景
  • 6.4.1 服务的实现和发布
  • 6.4.2 应用系统的开发
  • 6.4.3 典型示范应用系统
  • 6.4.4 优点和不足
  • 6.5 相关的研究工作
  • 6.6 本章小结
  • 第7章 多传感器网络和多应用的网格系统中消息的发布/订阅框架
  • 7.1 引论
  • 7.2 发布/订阅/通知模型
  • 7.3 在多传感器网络的网格中使用发布/订阅/通知框架
  • 7.3.1 引入发布/订阅/通知框架的目标
  • 7.3.2 系统的基本结构
  • 7.3.3 系统中的组件
  • 7.3.4 应用系统订阅消息的处理
  • 7.3.5 通知消息的传送过程
  • 7.3.6 取消订阅消息的传送过程
  • 7.4 实现技术
  • 7.4.1 应用系统的机制
  • 7.4.2 系统的一些数据结构
  • 7.4.3 代理节点的实现机制
  • 7.4.4 订阅/通知等消息在代理节点中的处理
  • 7.4.5 应用系统
  • 7.5 基于PLAYER/STAGE和发布/订阅机制的多机器人控制
  • 7.5.1 Player的典型结构
  • 7.5.2 采用订阅/发布的Player应用结构
  • 7.6 本章小结
  • 第8章 支持可移动客户的分布式发布/订阅框架
  • 8.1 引论
  • 8.2 需求分析
  • 8.3 移动客户的通知传递算法设计
  • 8.3.1 支持移动客户的分布式通知机制
  • 8.3.2 单数据源的客户移动过程
  • 8.3.3 多数据源的客户移动过程
  • 8.4 代理节点中的算法及分析
  • 8.4.1 边缘代理节点中的算法
  • 8.4.2 内部代理节点中的处理算法
  • 8.4.3 基本情况分析
  • 8.4.4 算法的行为分析
  • 8.5 和其它方法的比较
  • 8.6 本章小结
  • 第9章 总结与展望
  • 9.1 总结
  • 9.2 以后的研究工作展望
  • 参考文献
  • 致谢
  • 攻读博士期间发表的论文
  • 攻读博士学位期间参加的科研项目
  • 附录1 原型系统中的主要服务和模块
  • 附录2 获奖证书

    • 相关论文文献

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