基于Jade平台的旅行信息服务系统设计与实现

论文摘要

随着公众对交通出行信息的需求的增长,公众出行信息服务已得到全世界交通领域的重点关注,许多国家和组织开展了相关的研究与实践工作。本文所述的旅行信息服务系统,是一个运行于Internet环境的公众服务网站项目,从Web界面收集用户旅行的起止地点和日期,通过Web服务从其它系统获取相关的天气预报、列车时刻表、航班时刻表等信息,综合后为用户选择出行方案提供参考。系统功能的实现,涉及到Web服务复合、信息整合、智能代理等领域。Web服务技术为建立一个高度分散化、高度自治分布的、适合Web环境的应用提供了计算模型,多个Web服务的有机组合能提供复杂功能以满足不同的Web用户需求。Agent是一类在特定环境下能感知环境,并能自治地运行以代表其设计者或使用者实现一系列目标的计算实体或程序,多Agent系统是松散耦合的问题求解器网络,多个问题求解器(Agent)协同工作来解决问题,是一种新型的分布式计算模型。比较两者可以发现,Agent和Web服务实质上都是自描述、模块化、可重用的软件组件,它们在本质上的相似性说明这两种技术的结合是可行的,多Agent系统为灵活地、自主地、智能地、自适应地Web服务合成提供了一种新的方法。本文选择了基于多Agent系统为架构进行扩展的建设思路,设计了集成Web服务的多Agent系统体系架构,将系统划分为服务协同层(Service CoordinationLayer)、应用执行层(Application Execution Layer)及系统管理层(SystemManagement Layer)。通过服务协同层Agent实施流程控制、应用执行层Agent调用Web服务,使多Agent系统具有应用和合成Web服务资源的能力,并建立了调用结果缓存机制,提升了系统性能:引入了数据库服务器、Web服务器、UDDI注册中心等功能部件,实现了将Agent的功能发布为Web服务,使多Agent系统可以在Internet异构环境中提供服务,拓展了其开放性;为多Agent系统设计了Web界面交互模块,增强了其实用性;采用XML编码的ACL通信语言,XML数据库等技术,实现了Agent、Web服务、Servlet等部件之间统一的数据表示;基于OWL本体构建了Agent知识库,利用多Agent系统的特性,提供智能性的增值服务。用户通过该服务系统,只需选择或输入地名,系统即可正确识别用户意图,给出合适的列车和航班信息及天气预报信息,与传统方法比较有较明显的优点。作为初步的版本,系统在Web服务动态发现和组合、涉及中转的旅行方案计算、体现用户偏好的代理等方面还存在很多欠缺。进一步的工作考虑引入语义Web服务、扩展Agent知识库、建立本体推理规则和用户Agent,来完善系统的功能,提高智能性等特性。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.2 本文的工作
• 1.3 本文的组织
• 本章小结
• 第2章 相关技术基础
• 2.1 XML与XML数据库
• 2.1.1 XML语言
• 2.1.2 XML数据库
• 2.2 Web服务与Web服务合成
• 2.2.1 Web服务
• 2.2.1.1 Web服务的主要技术
• 2.2.1.2 Web服务体系结构模型
• 2.2.1.3 Web服务协议栈
• 2.2.2 Web服务合成
• 2.2.2.1 Web服务合成的概念与特点
• 2.2.2.2 Web服务合成方式与分类
• 2.2.2.3 Web服务合成的策略
• 2.3 Agent与多Agent系统
• 2.3.1 Agent概念与理论
• 2.3.1.1 Agent概念
• 2.3.1.2 Agent理论
• 2.3.2 多Agent系统
• 2.3.2.1 MAS的特点
• 2.3.2.2 MAS的实现机制
• 2.3.2.3 MAS结构类型
• 2.3.3 Agent通信
• 2.3.4 Agent知识库模型
• 2.4 Jade开发平台
• 本章小结
• 第3章 旅行信息服务系统体系结构设计
• 3.1 Jade平台的不足与扩展
• 3.2 集成Web服务的MAS体系结构设计
• 3.2.1 集成Web服务的多Agent信息系统体系结构
• 3.2.2 Agent功能分层模型
• 3.3 旅行信息服务系统组成结构
• 3.4 旅行信息服务系统工作流程
• 3.5 MAS与Web服务的交互
• 3.5.1 Agent调用Web服务
• 3.5.2 Agent发布为Web服务
• 3.5.2.1 WSIG体系结构
• 3.5.2.2 Agent的服务信息转换成WSDL
• 3.5.2.3 Agent发布Web服务过程
• 3.5.2.4 Web服务客户调用Agent服务
• 3.6 MAS与Web Servlet通信机制
• 本章小结
• 第4章 旅行信息服务系统Agent设计
• 4.1 Web服务Agent设计
• 4.1.1 Web服务客户端生成
• 4.1.2 Web服务Agent本体生成
• 4.1.3 Web服务Agent缓存机制
• 4.1.3.1 XML编码的ACL语言
• 4.1.3.2 Web服务Agent缓存数据库设计
• 4.1.3.3 缓存数据表操作
• 4.1.3.4 缓存逻辑实现
• 4.2 Web服务合成Agent设计
• 4.2.1 并行子任务控制
• 4.2.2 一般子任务流程控制
• 4.2.3 应用Web服务合成实现旅行信息服务
• 4.3 旅行信息服务Web用户界面Agent设计
• 4.4 地理信息服务Agent设计
• 4.4.1 地理信息服务Agent本体知识库的实现
• 4.4.2 采用SPARQL实现地名识别
• 4.4.3 旅行方案的生成
• 4.4.4 调用Web服务更新本体
• 本章小结
• 第5章 旅行信息服务系统界面设计与应用
• 5.1 旅行信息服务系统界面设计实现
• 5.1.1 JSP触发Agent行为
• 5.1.2 浏览器XML解析器及网页的生成
• 5.1.3 XSL及查询结果的显示
• 5.2 旅行信息服务系统运行实例
• 5.3 IP地址查询Agent发布为Web服务实例
• 本章小结
• 第6章 总结与展望
• 参考文献
• 致谢
• 学位论文评阅及答辩情况表