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语义网格的过程语义及其 验证理论与服务集成技术

语义网格的过程语义及其 验证理论与服务集成技术. 蒋昌俊 同济大学. 提纲. 项目进展 创新内容 论文及获奖情况 进一步开展的工作. PN 机模型. PN 机递阶建模理论. 协作规范和方法. 项目进展. 语义验证、分析工具. 语义网格服务集成支撑软件. 软件工具. 示范应用. 核心方法. 语义模型. 语义验证. PN 机结构性质. PN 机合成与分解. PN 机行为分析. 基础理论. 第一年. 第二年. 后三年. 项目进展情况. PN 机及其建模、分析理论 面向网格的 PN 机模型及其调度理论 语义分析及数据挖掘

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语义网格的过程语义及其 验证理论与服务集成技术

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Presentation Transcript

  1. 语义网格的过程语义及其验证理论与服务集成技术语义网格的过程语义及其验证理论与服务集成技术 蒋昌俊 同济大学

  2. 提纲 • 项目进展 • 创新内容 • 论文及获奖情况 • 进一步开展的工作

  3. PN机模型 PN机递阶建模理论 协作规范和方法 项目进展 语义验证、分析工具 语义网格服务集成支撑软件 软件工具 示范应用 核心方法 语义模型 语义验证 PN机结构性质 PN机合成与分解 PN机行为分析 基础理论 第一年 第二年 后三年

  4. 项目进展情况 • PN机及其建模、分析理论 • 面向网格的PN机模型及其调度理论 • 语义分析及数据挖掘 • Web服务及语义Web服务 • 网格、Internet环境下的电子商务PN机及其验证 • 交通信息服务中的网络智能

  5. PN机及其建模、分析理论 • PN机的递阶建模及其分析理论 • 针对复杂工作流的建模及其分析，定义了PN机的精炼操作，并讨论了精炼操作的行为表达及其动态性质。 • 一方面，精炼操作支持工作流的层次化建模，可以自顶向下的，通过逐层的求精和细化，实现复杂工作流的有效建模； • 另一方面，精炼操作可以有效降低模型分析的复杂度，对于一个可靠的精炼工作流网而言，其行为与原网和子网行为保持一致，并且满足完整性要求，因而可以通过精炼操作，将复杂工作流网的分析工作转化若干个子网的性质分析。

  6. PN机及其建模、分析理论 • PN机结构分析方法 • 不变量、可重复向量及死锁（siphon）是PN机中重要的结构概念。它们不仅反映了模型的物理特性，而且能够有效刻画和描述系统的动态性质，如可达性、活性、公平性及不变性等。我们建立了三类结构概念间的关系，并给出了相应的求解算法，该方法是基于线性方程组求解的，便于实现计算机的自动求解。 FM算法 T-分裂 T-加 siphon 可重复向量 不变量 活性 死锁 活性 公平性 不变性 可达性

  7. 面向网格环境的语义模型及其分析理论 • 面向网格环境，我们构建了网格体系架构的高级PN机（逻辑PN机）模型，利用该模型，可以清晰地反映系统的静态和动态特性，并描述了系统事件件的时序关系，并提供了逻辑演绎的分析手段，能够有效分析和验证网格架构的正确性和完备性，为网格应用提供保障。 • 我们提出了网格资源管理和调度的三层体系，并应用时间Petri网等建立了各层相应的资源调度模型，这些高级网模型能够很好的反映各层的行为特性，包括异构和自治等性质。同时，通过可达性分析方法，可以对调度模型进行吞吐率、负载率及调度长度等性质的分析 • 相关结果发表在《 Information Technology Journal》和《Lecture notes of Computer Science》等。

  8. 面向网格环境的语义模型及其分析理论 • 为了满足网格环境无缝连接的要求，需要研究和评估无线网络的性能和效用，为此我们提出了一种基于随机Petri网的性能分析方法。该方法针对无线Ad Hoc网中的对称性，构建了单个网络节点活动的语义PN机模型，并计算相应的网络性能。实验结果表明该方法在重网络负载的情况下仍然能够得到较为精确的计算结果。 • 相关结果将在“WCNM05”上发表

  9. 语义分析及数据挖掘 • 概念实例提取是面向语义Web的实例标注中的关键问题，尤其是如何有效识别Web页面中的表结构并从中提取实例受到人们广泛关注。实际上，这也是一个困难问题。现有大多数的方法需要有一些包含类似表结构的Web页面作为训练样本，并要提供相应的页面模板，用以定位表结构。但是，在一些应用中，这样的页面模板未必存在，此外，这些方法为了提取表结构中的实例要求用户定义的分割很难具有通用性。对此，我们提出了一种从表结构中抽取概念实例的方法，包括两个步骤：表发现(Table Detection)和表的语义分析(Semantic Analysis)。表发现步骤负责识别页面中是否包含待分析的表结构并获取出表的内容，而表的语义分析步骤将挖掘隐含在表中的语义信息进而找到其中概念实例对应的本体概念。 • 该结果被“International Journal of Tools with Artificial Intelligence”录用.

  10. 语义分析及数据挖掘 • 研究了约束条件下的序列模式挖掘高效方法，给出了能够处理多种约束类型的序列模式挖掘一般模型。我们的工作更具有一般性，对约束处理的策略具有较高的通用性，同时也保持了较好的灵活性，即可灵活地在通用策略基础上,扩展针对具体约束类型的单项剪枝强化策略。 • 提出了一种新的基于多目标演化算法的动态聚类算法。和传统的静态聚类算法不同，这种算法不需要预先指定类的个数，而是采用变长染色体的编码方式，使得算法在搜索空间内同时搜索最优的类的个数和类的中心的位置。最后，我们从UCI机器学习数据仓库中选取了几个数据集来验证算法的有效性，得到了很好的结果。 • 此结果发表在《Lecture Notes》上

  11. Web服务及语义Web服务 • 工业界提出了针对企业应用高效整合的面向服务体系结构（SOA）和Web Service技术，学术界提出了针对异构资源整合的网格技术。我们在吸收上述思想和技术优点基础上，提出了面向信息服务应用的SOA概念模型及其体系架构，并研究了其中的核心应用技术及上层服务模式。该思想已被应用于交通信息服务网格，取得了良好的效果。 • 该结果已发表于2005 IEEE International Conference on Services Computing (SCC 2005)。

  12. Web服务及语义Web服务 • 基于OWL-S，建立了语义Web服务的PN机模型，给出了利用T-不变量自动组合方法。

  13. 网格、Internet环境下电子商务的PN机模型及其验证网格、Internet环境下电子商务的PN机模型及其验证 • 在对大量现有电子商务系统形式化技术进行了综合分析与比较的基础上，我们综合应用Petri网、时序逻辑、工作流等分析技术，以上海正卷交易所现行的交易系统为背景，针对电子商务系统的具体特点，提出并研究了用于电子商务系统时序性质分析的时序（有色）Petri网方法、批处理功能及传值不确定性分析的逻辑工作流网方法、实时性质分析的逻辑时间工作流网方法和主体责任与证据分析的标注工作流网方法，并从理论上分析了这些方法的重要性质，得到一系列重要结论。此外，我们还基于一种网络体系，提出并分析了一种基于网格的电子商务系统，简称格商务系统，并研究了它的主要性质。 • 该方面的结果发表在《IEEE Trans. On SMCC》及《Chinese Journal of Electronics》等期刊上

  14. 交通信息服务中的网络智能 • 海量交通信息的数据挖掘 • 基于GPS采集的道路交通数据，利用主曲线构建道路交通实时模型，并提出相应的并行算法实现交通数据的分析和挖掘，得到了一组出行规则，为用户的出行方案提供辅助决策。 • 交通领域本体及其应用研究 • 在交通信息网格背景下，我们通过对城市交通系统现状的分析，探讨了公交系统中存在的一些问题，并且抽象出交通系统中的主要概念，及其相互关系等。在此基础上，借助Protégé和 Jena等软件工具，建立了交通公交本体，定义了换乘查询规则，并且实现了基于该本体的城市公交换乘查询原型系统。 • 上述结果已发表于《Journal of Computer Science and technology》,以及被“The 8th International Conference on High Performance Computing in Asia Pacific Region”和skg2005接受。

  15. 论文目录 [1] YuYue Du, ChangJun Jiang, and MengChu Zhou, A Petri Nets Based Correctness Analysis of Internet Stock Trading Systems, IEEE Trans. on Systems, Man, and Cybernetics: Part B accepted [2] C.J.Jiang, Urban Traffic Information Service Application Grid. J. of Comp. Sci. & Tech., Vol.20, No.1, 2005, pp.134-140. [3]YuYue Du, ChangJun Jiang On the Design and Temporal Petri Net Verification of Grid Commerce Architecture. Chinese Journal of Electronics [4]YuYue Du, ChangJun Jiang，Towards a Formal Model for Grid Architecture via Petri Nets。 Information Technology Journal [5] Yaojun Han, Changjun Jiang, Xuemei Luo. Resource Scheduling Scheme for Grid Computing and Its Petri Net Model and Analysis.Springer-Verlag Berlin Heidelberg,LNCS 3759, 2005.pp. 530– 539. [6] Xiaofeng Tao, Changjun Jiang, Yaojun Han. Applying SOA to Intelligent Transportation System. the 2005 IEEEInternational Conference on Services Computing [7]FANG Yu, JIANG Chang-jun. A Mobile Navigation Service Platform Based on Traffic Information Grid. Proceeding of 2005 IEEE International Conference on Service Operations and Logistics, and Informatics(2005 IEEE SOLI),Beijing,China, Aug. [8] Chen Lin, Jiang Chang-jun, Fang yu, Liu lei . Performance evaluation of Ad Hoc networks based on SPN. Proceeding of 2005 International Conference on Wireless Communications, Networking and Mobile Computing (WCNM05), Wuhan, China, September. [9] Zhaohui Zhang, changjun Jiang，Yu Fang. Road Situation Modeling and Parallel Algorithm Implementation with FCD based on Principle Curves, The 8th International Conference on High Performance Computing in Asia Pacific Region [10] Zhijun Ding, Junli Wang, Changjun Jiang. Semantic Web Service Composition Based on OWL-S, 1st International Conference on Semantic, Knowledge and Grid, accepted [11] Junli Wang, Zhijun Ding, Changjun Jiang. An Ontology-based Public Transport Change System, 1st International Conference on Semantic, Knowledge and Grid, accepted

  16. 论文目录 [12] Nengfu Xie, Wenyin Liu, “An Answer Fusion Model for Web-based Question Answering”, accepted by 1st International Conference on Semantics, Knowledge and Grid, Beijing, Nov. 2005 [13] Yin Liu, Liu Wenyin, Changjun Jiang, Hai Zhuge, ,“Vision-based Webpage Analysis for User Interest Detection”, Journal of Web Engineering, Rinton Press, 2004. [14] Chen Enhong, Wang Shu, Phillip C-y Sheu, A Novel Approach of Table Detection and Analysis for Semantic Annotation，International Journal of Tools with Artificial Intelligence, accepted. [15] Chen Enhong, Li Tongshu, Phillip Sheu, A General Effective Framework for Monotony and Tough Constraint Based Sequential Pattern Mining, DaWak 2005, Lecture Notes in Computer Science, 3589, 458-467, 2005. [16 ] Chen Enhong, Wang Feng, Dynamic Clustering Using Multi-objective Evolutionary Algorithm, 2005 International Conf. on Computational Intelligence and Security, Lecture Notes in Artificial Intelligence, accepted as extended paper. [17 ] Song Rui, Chen Enhong, Zhao Min, SVM Based Automatic User Profile Construction for Personalized Search, ICIC2005, Lecture Notes in Computer Science,3644, 475-484,2005.

  17. 获奖情况 • 杜玉越获同济大学优秀博士学位论文奖 • 陈琳获邀参加2005全国博士生创新论坛 • “ A Mobile Navigation Service Platform Based on Traffic Information Grid”被 2005 IEEE SOLI推荐至International Journal of Services Operations and Informatics。 • “Applying SOA to Intelligent Transportation System”一文被SCC2005推荐至International Journal of Web Services Research。

  18. 下一步工作 • 进一步深化理论成果 • 复杂系统的建模及其分析理论 • 面向语义网格的语义模型及其语义规范 • PN机模型的行为分析理论 • 扩宽思路，开展新的研究工作 • 从过程语义到多层语义，包括逻辑语义、并发语义等 • 从工作流集成、Web服务组合到语义网格资源组织、多Agent协同 • 围绕交通和e-business，继续开展相关应用的研究 • 进一步完善和增强语义网格服务工作流模型的建模、分析、验证和优化辅助软件工具

  19. 请各位专家指正！

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