论文摘要
当前针对制造网格（Manufacturing Grid, MGrid）的研究主要集中在MGrid的体系结构、关键技术、资源管理系统、某个行业中的应用原型平台、资源共享方式等方面,在抽象层面上进行了研究。而对构建MGrid资源共享的基础（MGrid资源服务数字化描述）和实现MGrid资源共享的关键技术（MGrid资源服务优化配置理论与技术）研究不足,没有具体的构建理论与方法。主要体现在以下几个方面:（1）MGrid系统中的用户如何向平台发布本企业空闲的资源或服务能力?（2）如何实现所发布的资源或服务的数字化描述?（3）成员之间如何相互发现资源或服务?（4）如何对所搜索到的资源服务的服务质量（Quality of Service, QoS）进行评估?（5）如何根据任务需求,实现资源服务优选与组合?（6）如何检测MGrid资源服务优化配置过程中出现的故障并消解?本文围绕以上MGrid资源服务优化配置问题,在深入研究MGrid内涵的基础上,提出了包括资源服务构造层、核心中间件层、用户中间件层、用户接口层、应用层在内的面向服务的MGrid五层体系架构。据此架构,设计了支持协同制造的MGrid运行平台。针对MGrid平台中资源服务优化配置需求,提出了MGrid资源服务优化配置整体解决方案并设计了实现系统。对实现该系统的资源服务数字化描述、匹配与搜索、QoS评估、优选与组合、故障检测与消解等基础理论与关键技术进行了深入研究。主要工作和研究成果如下:（1）讨论了MGrid资源的定义、给出了MGrid资源服务分类体系及相应的接口类。研究了MGrid本体构建方法。基于所提出的构建方法,参照OWL-S本体,建立了MGrid本体。在此基础上提出了基于MGrid本体和OWL-S的资源服务数字化描述方法。为MGrid资源服务优化配置提供了数据与信息支持。（2）针对MGrid资源服务数字化描述特点,将MGrid资源服务描述信息分为文字概念、句子、数值（包括数值区间和模糊数）、实体类（数据结构体）概念四类。分别提出了相应的资源服务描述信息相似度匹配算法。在此基础上设计了基于基本匹配、输入输出（I/O）匹配、QoS匹配、综合匹配的四步骤MGrid资源服务匹配与搜索机制,给出了具体实现算法并进行了实例应用验证。（3）为给用户和系统选择最佳资源服务,为资源服务优化配置提供量化参考依据,建立了MGrid资源服务QoS评估指标体系,给出了各QoS评价指标的评估模型和实现算法。重点研究了MGrid资源服务信任QoS（Trust-QoS）的评估模型、量化实现算法、信任值的实时动态更新算法,并进行了实例验证。（4）针对单一资源服务需求任务（SRSRTask）的资源服务优选问题和多资源服务需求任务（MRSRTask）的资源服务组合及优选问题,设计了资源服务QoS参数提取方法;提出了基于QoS的资源服务优选与组合方法,包括执行MRSRTask的组合资源服务基本构成模型及其QoS计算方法,MGrid资源服务组合路径生成方法和优选算法,并进行了实例应用验证。（5）提出了MGrid资源服务优化配置容错管理机制。定义了MGrid资源服务优化配置过程中可能产生的4类13种故障;设计了MGrid资源服务优化配置容错管理系统;给出了各类故障的具体检测方法及基于ECA（Event-Condition-Action）的故障消解策略;对所提出的容错管理机制进行了应用实验验证。结果表明能有效提高MGrid资源服务优化配置的可靠性。（6）开发了MGrid资源服务优化配置系统,对所提出的MGrid资源服务优化配置理论进行了验证;并以磁悬浮转子系统开发为应用验证对象,在开发的系统中实现了磁悬浮转子系统开发过程中所需的各类资源和服务的共享与优化配置。相关成果获得了三项国家软件著作登记版权。
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摘要ABSTRACT第一章 绪论1.1 制造网格（MGRID）提出的背景1.2 制造网格内涵1.2.1 网格及其应用1.2.2 制造网格（MGrid）概念1.2.3 制造网格的基本特征1.2.4 制造网格的内涵1.2.5 制造网格与网络化制造和计算网格的区别1.3 制造网格研究现状1.4 当前制造网格研究存在的问题1.5 课题来源及研究目的与意义1.5.1 课题来源1.5.2 研究目的与意义1.6 论文主要研究内容及逻辑结构1.6.1 主要研究内容1.6.2 论文逻辑结构1.7 本章小结第二章 制造网格资源服务优化配置系统框架2.1 概述2.2 制造网格体系结构2.2.1 制造网格体系结构2.2.2 制造网格协同制造平台2.3 制造网格资源服务优化配置系统（MGRSOAS）框架及组成2.4 实现MGRSOAS 的关键研究点2.5 MGRSOAS 框架与其它资源管理系统或框架的比较2.6 本章小结第三章 制造网格资源服务数字化描述3.1 概述3.2 制造网格资源与资源服务3.2.1 制造网格资源与资源服务分类3.2.2 制造网格资源服务数字化描述问题3.2.3 相关工作3.3 制造网格本体构建方法3.3.1 本体论与制造网格3.3.2 制造网格本体构建方法3.3.3 制造网格本体描述语言选择3.4 基于OWL-S 的制造网格本体3.5 基于制造网格本体的制造网格资源服务数字化描述3.5.1 资源服务主体描述3.5.2 资源服务描述3.5.3 资源服务模型描述3.5.4 资源服务定位描述3.5.5 资源服务数字化描述实例3.6 本章小结第四章 制造网格资源服务匹配与搜索4.1 概述4.1.1 研究意义4.1.2 研究现状与问题4.1.3 研究内容4.2 MGRID 资源服务匹配模型与实现框架4.2.1 资源服务匹配类型4.2.2 制造网格资源服务匹配与搜索机制的实现框架4.3 MGRID 资源服务信息匹配相似度算法（MAS）4.3.1 文字概念匹配算法4.3.2 句子匹配算法4.3.3 数值匹配算法4.3.4 实体类概念（数据结构体）匹配算法4.4 制造网格资源服务匹配4.4.1 基本匹配4.4.2 输入/输出（I/O）匹配4.4.3 QoS 匹配4.4.4 资源服务匹配综合算法4.5 资源服务匹配综合应用实例4.6 本章小结第五章 制造网格资源服务QoS 评估5.1 概述5.1.1 研究意义5.1.2 相关工作5.2 制造网格资源服务评估指标体系5.3 制造网格资源服务QOS 模型5.4 QOS 评估模型5.4.1 时间5.4.2 代价5.4.3 可靠性5.4.4 功能相似度5.4.5 服务品质等级协议5.4.6 安全性5.4.7 可维护性5.4.8 满意度5.5 TRUST-QOS 评估模型5.5.1 制造网格资源服务信任关系的管理5.5.2 制造网格资源服务Trust-QoS 关系模型5.5.3 制造网格资源服务Trust-QoS 评估模型5.5.4 模型中数据结构设计与定义5.5.5 Trust-QoS 量化评估算法5.5.6 Trust-QoS 值的动态更新5.5.7 制造网格资源服务Trust-QoS 评估实例5.6 本章小结第六章 制造网格资源服务优选与组合6.1 概述6.2 制造网格资源服务优化配置实现流程6.3 制造网格资源服务QOS 提取6.4 制造网格资源服务优选6.5 制造网格资源服务组合及优选6.5.1 相关概念和定义6.5.2 组和资源服务（CRS）基本构成模型及其QoS 计算6.5.3 组合资源服务执行路径（CRSEP）生成6.5.4 制造网格资源服务组合优选6.6 应用实例magnetic 资源服务组合执行路径生成'>6.6.1 Tmagnetic资源服务组合执行路径生成magnetic 资源服务组合执行路径优选'>6.6.2 Tmagnetic资源服务组合执行路径优选6.7 算法性能实验仿真比较与分析6.7.1 成功率比较6.7.2 效率比较6.8 本章小结第七章 制造网格资源服务优化配置容错管理7.1 概述7.2 制造网格资源服务优化配置故障7.2.1 虚拟连接相关的故障7.2.2 资源服务相关的故障7.2.3 任务相关的故障7.2.4 应用相关的故障7.3 制造网格资源服务优化配置容错管理实现框架7.4 制造网格资源服务优化配置故障检测7.4.1 虚拟连接故障检测7.4.2 资源服务相关的故障检测7.4.3 任务相关的故障检测7.4.4 应用相关的故障检测7.5 基于ECA 的制造网格资源服务优化配置容错机制7.6 实验仿真分析7.7 本章小结第八章 制造网格资源服务优化配置系统开发与应用8.1 系统开发背景与环境8.1.1 系统开发目标8.1.2 系统开发环境与工具选择8.2 系统开发与实现8.2.1 系统实现架构及功能8.2.2 制造网格资源服务封装与发布实现8.2.3 制造网格资源服务优化配置实现8.3 应用实例——MBRSSP-MGRID8.4 本章小结第九章 论文总结及展望9.1 全文总结9.2 工作展望参考文献附录I MGrid 资源服务类及相应的接口附录II 基于所提出的MGrid本体的轴向磁悬浮转子参数化设计服务描述文档图表清单术语表攻读博士学位期间负责和参与的科研项目本论文获得的软件著作登记版权攻读博士学位期间获奖情况攻读博士学位期间发表的学术论文致谢
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标签：制造网格论文; 资源服务论文; 优化配置论文; 资源服务描述论文; 服务质量论文; 容错管理论文; 搜索与匹配论文; 优选与组合论文;
