信息服务的模型与机理研究.doc

项目名称： 信息服务的模型与机理研究 蒋昌俊 同济大学 2010年1月-2014年8月 上海市科委 教育部  信息服务的过程范式理论 新的服务模式与技术，如SOA、云计算、SaaS（Software as a Service）等，极大促进了信息服务的发展。然而，整个面向“服务”的计算缺乏坚实的数学基础理论，缺乏行之有效的方法论，制约了信息服务的进一步应用和发展。为此，本项目拟从信息服务的本质入手，建立信息服务的行为模型及其过程范式理论，为信息服务提供一套具有坚实理论基础的规范化方法，避免服务设计中的潜在错误，促进信息服务的重用。 信息服务行为的网进程模型及其代数理论 网络环境下的信息服务是一类典型的具有过程语义的异步并发系统，一个复杂的信息服务往往是由多个信息服务聚合而成。因此，研究信息服务聚合过程中的操作算子及其行为并发性、一致性、相关性等，是实现信息服务正确聚合及协同的基础。而这些研究都需要一套坚实的形式化理论和方法体系来对其进行支持，因此需要建立信息服务行为的网进程模型及其代数理论。主要内容包括： 信息服务行为的网进程模型； 网进程的代数理论； 基于网进程理论的信息服务行为分析和验证。 信息服务的规范化理论 由于网络环境的复杂性、人们需求的多样性，造成各类信息服务难以共享，制约了信息服务的进一步发展。为提供高质量、易于共享、易于重用的信息服务，本项目将在信息服务行为分析的基础上，探索信息服务的设计、开发与评价的理论；围绕信息服务的粒度、流程、交互及执行四个方面，建立服务的过程范式体系，提供一套规范化方法。主要内容包括： 信息服务的过程范式体系； 信息服务过程范式的形式语义； 过程范式的形式化验证算法； 信息服务的规范化方法。 信息服务的设计方法学 目前，对信息服务的设计并没有一套统一的方法体系，本项目将依据信息服务的过程范式理论，着手从信息服务的需求、流程与语义出发，给出一套行之有效的设计、分析方法，确保服务流程的正确，提高服务的重用。 信息服务需求的获取、建模与确认 网上大量用户不确定的多样性服务要求，导致了频繁变化与多目标的用户需求，而传统的面向确定用户、确定需求与确定目标的软件需求工程方法已难以满足上述变化。为此，需要建立适合描述大众用户服务要求的需求模型——业务视图模型，即在传统需求规格说明书的基础上，侧重刻画用户需求的整体业务流程，使我们能够以一种能被业务领域专家理解和验证的精确方式来表达业务领域知识及需求。主要内容包括： 基于情景和特征领域的服务需求的分类与描述方法； 业务视图模型及获取方法； 业务视图模型的演化理论； 需求协同与优化理论； 业务视图模型的分析与验证。 服务流程的设计、验证与优化 未来信息服务的一个发展方向是能够利用各种网络环境下的跨平台、松散耦合的若干服务，来协同构造一个满足用户需求的增值服务。这就要求在针对新的用户需求进行服务设计时，一方面要保证服务易被其他服务可重用，另一方面要保证可重用已有服务。这些都涉及按照何种粒度对服务进行拆分，如何建立满足用户需求的、可通过绑定基本服务实现、并易被其他服务可重用的服务流程。为此，主要内容包括： 信息服务的统一描述语言； 服务的拆分理论与方法； 基于范式的服务流程设计方法； 服务流程的分析及验证； 服务流程的优化方法。 服务语义描述、分析与推理 服务的描述是构建信息服务的基石，表达和描述服务提供的功能、服务输入/输出以及服务正确执行必须满足的约束等的语义有助于准确快速地发现服务、实现服务间的交互、提高服务匹配的精度和保证匹配的正确性。因此，研究信息服务语义（包括内容、接口、策略等多维语义）模型及相关方法，是实现信息服务智能聚合、协同以及有效使用的基础。主要内容包括： 信息服务多维语义描述模型与分析方法； 信息服务的多维语义标注方法； 语义匹配的机理及方法； 语义推理方法。 网络环境下的信息服务适配理论 融合网络下的信息服务面对的是一个更加开放、异构的复杂网络环境，一个满足用户需求的信息服务往往是由多个跨网络、跨组织部署的信息服务按照一定的方式进行聚合、协同得到的。而每一个组织对其提供的信息服务都有适合自身环境的描述模型、实现技术以及适合服务部署的平台资源环境，因而信息服务与环境之间存在着各种适配问题。解决这些适配问题，是实现信息服务正常运行及最优化运行的关键。 服务的可适配理论 服务的可适配理论主要解决一个服务在当前环境下是否可以部署、执行的问题。针对服务的可适配性问题，我们将主要从环境和流程两个要素出发进行研究。首先解决在当前网络、资源等条件下服务是否可以实现的问题，即单一服务的可适配问题；其次解决是否可以基于已有的信息服务通过聚合、协同实现增值服务的问题，即复合服务的可适配问题。主要内容包括： 多维环境管理模型的建模、表示与推