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本文研究题目来源于国家“十一五”科技支撑计划课题“勘察设计企业信息化关键技术研究与应用”子课题“基于SOA技术的勘探设计企业应用软件架构系统”。 在Web服务环境中,单个服务往往无法满足实际的用户需求,Web服务组合将若干细粒度的服务进行有机组装,形成更高层次的具有内部逻辑的组合服务,其目标是提高服务的可重用性和利用率,减少新应用的开发时间和费用。服务组合时将调用大量外部服务,然而由于运行环境的异构性、资源负载不断变化,服务执行过程中会出现服务失效或者效率急剧下降的现象。因此,服务组合需要具有能够自我调节、自我优化以适应环境变化的能力。 现有的服务组合研究中,基于图搜索的服务组合方法实现较容易,但计算复杂度过大,没有充分利用服务和组合服务的重用性;基于人工智能规划的服务组合方法为服务重用提供了可能,但需要进行预处理和描述形式转换,实施难度大。并且两者都不能较好地实现自适应的服务组合,无法在执行过程中实现服务热交换。为此,本文提出面向任务的服务组合方法,研究基于伪原子服务反馈的任务分解算法和面向任务的服务发现算法,并设计了面向任务的自适应服务组合机制。 在本文研究中,主要完成了以下工作: ①分析了面向服务的计算(SOC,Service-Oriented Computing)与SOA,以及语义网、本体论的研究现状,研究了语义Web服务相关技术。 ②研究领域本体以及语义相似度计算方法,通过对领域实际情况的分析,引入“概念权重”这一属性,并基于该属性对现有的语义相似度计算方法作出改进。 ③提出了面向任务的服务组合方法,针对传统服务发现方法的不足,将服务发现方法分为任务分解和面向任务的服务发现两个部分,并提出了基于伪原子服务反馈的任务分解算法,生成任务规划。 ④设计了全局发现算法和局部更新算法,将任务映射到服务层,生成任务-服务组合(TWC,Task-Webservice Composition)图,并在环境变化时保证TWC图的实时更新。 ⑤提出了面向任务的自适应服务组合机制,剖析了当服务失效时,该机制如何自动实现服务热交换,并基于反馈响应机制实现组合服务的重用。 ⑥通过模拟和实验分析,验证所提出的服务发现和服务组合方法。