。1060。 北京科技大学学报 第29卷 它研究的目标是要建造描述自然系统和社会系统的 应该具有区别OGSA的特点： 精确概念模型，是研究在分布式系统中，实体之间如 何交互、知识和动作如何分布和协作以增强整个系 网格应用计算密集型。数据密集型，知识密集型，协作密集型等 统的性能.DAI的研究可分为分布式问题求解和多 应用支持的环境端程支持系统，面向对象技术，商品休技术等 Agent系统（一种松散型的协作工作系统）. 协同服务分布协调机制、策略、方法，协同逻辑等 DCC是研究分布式大系统的“可协调性”、“协 网格服务注册，认证，监控，安全，策略。服务管理等 调控制策略”等理论与方法.可协调性是基于大系 WEB服务服务的发布，发现和服务请求者与提供者之间的绑定 统结构的“能通性”、“可控性”、“可观性”，研究分布 国际互连阿分布式资源.互连网协议(TTP.FTP.SMP)等 大系统的资源协调、任务协调的可协调性判据和条 件.DCC的分布协调控制策略主要有导引协调、分 图1协同智能网格体系结构 Fig I Architecture of cooperative intelligent grid 组协调、循环协调、全息协调等. CIG是以现有的网格理论为基础，是网格与分 ()协同逻辑显式表达，并与计算逻辑分离. 布式人工智能和分布协调控制相结合的产物，是一 S0C中需要丰富的协同逻辑，应该提供专门的机制 个开放、动态的人机社会(society of people and com- 来显式表达协同逻辑，而不能将其固化于语言或平 puters).社会由多人和多机组成，是一个开放的、动 台之中.同时基于关注分离(separation of concerns) 态的、和谐的人机社会：社会既有共同目标，又有分 这一软件工程的基本原则，应该使协同逻辑和计算 工：既有规范，又有自主性：任何人在任何地点都能 逻辑解耦. 使用任何资源(3A:any place,any time,and any (2)协同逻辑可编程.上述协同逻辑的表达机 source). 制不但要表达各种特点于应用的协同方式，而且要 2 CIG的体系结构 支持对系统进行动态调整以适应环境和需求的变 化，这就要求协同逻辑可以动态修改. 目前的网格系统主要提供如注册、发布、发现、 (3)协同逻辑可以动态灵活部署.由于服务实 认证等基本服务.在这一层面上，为了使网格服务 体已经部署到网格系统中，协同逻辑在网格上的恰 的发布、发现和使用能够在一个跨组织的层面上得 当分布就至关重要.最好能使协同逻辑可在网格系 以实施，主要的工作是制定一套平台/语言中立的、 统上动态部署、自由迁移，最佳适应网格服务的物理 支持松耦合交互的软件服务标准.自然地，XML成 分布. 为这套标准的基础.随着定义服务交互的S0AP、描 (4)以协同为中心.在CIG中强调的不是具体 述服务接口的WSDL/GWSDL和支持服务注册、发 功能的实现，因为网格服务已提供了各种具体的功 布和发现的UDDI标准的制定和推广，一个基于 能，而应该重点研究如何协同这些服务资源来完成 WEB服务的网格基础架构逐渐形成.在这样的一 用户的目标 个基础架构的基础上，人们可以利用XML、SOAP、 WSDL/GWSDL、UDDI来开发、部署、发现和使用 3协同智能网格的实现架构 网格服务 在CIG系统中，系统的全局连贯性而无显式全 随着网格技术的发展，面向服务的计算(sr- 局控制、各实体间的行为协调程度以及各实体是否 vice-oriented computing,SOC)近年来已成为软件产 具有自适应性，是关系到整个系统性能和开放性的 业界和学术界关注的一个热点话题9，而$0C的 核心内容，同时也是衡量系统智能水平和自动协作 核心是如何协同已有的服务来完成面临的任务.目 程度的重要指标.从社区/联邦式政策导向型的系 前的OGSA架构还不能满足SOC的要求.CIG正 统结构、领域自适应的中介服务协作机制和理性化 是针对这一问题，继承了OGSA的基本架构（图1 协商机制等三个方面建设开放的、动态的、无显式全 中的非阴影部分)，增加了一个新的“协同服务”层 局控制的CIG(如图2所示)· (图1中的阴影部分).现有的OGSA的基本架构虽 3.1社区/联邦式政策导向型的系统结构 己考虑到网格系统的某些特征，如松耦合、平台中立 大系统控制论和分布协调控制论的研究表明： 等，但由于其最终仍依赖传统的实现技术（如基于工 要想实现一个大系统的“协调化”，首先其结构是能 作流的集成技术、协同逻辑与计算逻辑紧密耦合等) 通的、可控的、可观的.因此可以把CIG设计成一个 来实现，故很难全面实现SOC的理念.为此，CIG 基于Web Services框架的社区/联邦式政策导向型它研究的目标是要建造描述自然系统和社会系统的 精确概念模型, 是研究在分布式系统中, 实体之间如 何交互 、知识和动作如何分布和协作以增强整个系 统的性能.DAI 的研究可分为分布式问题求解和多 Agent 系统( 一种松散型的协作工作系统) . DCC 是研究分布式大系统的“ 可协调性” 、“ 协 调控制策略” 等理论与方法 .可协调性是基于大系 统结构的“能通性” 、“可控性” 、“ 可观性”, 研究分布 大系统的资源协调 、任务协调的可协调性判据和条 件.DCC 的分布协调控制策略主要有导引协调 、分 组协调、循环协调、全息协调等 . CIG 是以现有的网格理论为基础, 是网格与分 布式人工智能和分布协调控制相结合的产物, 是一 个开放 、动态的人机社会( society of people and com￾puters) .社会由多人和多机组成, 是一个开放的、动 态的 、和谐的人机社会 ;社会既有共同目标, 又有分 工;既有规范, 又有自主性;任何人在任何地点都能 使用任何资源( 3A :any place, any time, and any source) . 2 CIG的体系结构 目前的网格系统主要提供如注册 、发布 、发现 、 认证等基本服务.在这一层面上, 为了使网格服务 的发布 、发现和使用能够在一个跨组织的层面上得 以实施, 主要的工作是制定一套平台/语言中立的 、 支持松耦合交互的软件服务标准.自然地, XM L 成 为这套标准的基础.随着定义服务交互的 SOAP 、描 述服务接口的 WSDL/GWSDL 和支持服务注册、发 布和发现的 UDDI 标准的制定和推广, 一个基于 WEB 服务的网格基础架构逐渐形成.在这样的一 个基础架构的基础上, 人们可以利用 XM L 、SOAP 、 WSDL/GWSDL 、UDDI 来开发、部署、发现和使用 网格服务 . 随着网格技术的发展, 面向服务的计算( ser￾vice-oriented computing, SOC) 近年来已成为软件产 业界和学术界关注的一个热点话题[ 8-9] , 而 SOC 的 核心是如何协同已有的服务来完成面临的任务 .目 前的 OGSA 架构还不能满足 SOC 的要求 .CIG 正 是针对这一问题, 继承了 OGSA 的基本架构( 图 1 中的非阴影部分) , 增加了一个新的“协同服务” 层 ( 图 1 中的阴影部分) .现有的OGSA 的基本架构虽 已考虑到网格系统的某些特征, 如松耦合、平台中立 等, 但由于其最终仍依赖传统的实现技术( 如基于工 作流的集成技术 、协同逻辑与计算逻辑紧密耦合等) 来实现, 故很难全面实现 SOC 的理念.为此, CIG 应该具有区别OGSA 的特点: 图1 协同智能网格体系结构 Fig.1 Architecture of cooperative intelligent grid ( 1) 协同逻辑显式表达, 并与计算逻辑分离. SOC 中需要丰富的协同逻辑, 应该提供专门的机制 来显式表达协同逻辑, 而不能将其固化于语言或平 台之中.同时基于关注分离( separation of concerns) 这一软件工程的基本原则, 应该使协同逻辑和计算 逻辑解耦. ( 2) 协同逻辑可编程.上述协同逻辑的表达机 制不但要表达各种特点于应用的协同方式, 而且要 支持对系统进行动态调整以适应环境和需求的变 化, 这就要求协同逻辑可以动态修改 . ( 3) 协同逻辑可以动态灵活部署 .由于服务实 体已经部署到网格系统中, 协同逻辑在网格上的恰 当分布就至关重要 .最好能使协同逻辑可在网格系 统上动态部署、自由迁移, 最佳适应网格服务的物理 分布. ( 4) 以协同为中心.在 CIG 中强调的不是具体 功能的实现, 因为网格服务已提供了各种具体的功 能, 而应该重点研究如何协同这些服务资源来完成 用户的目标 . 3 协同智能网格的实现架构 在 CIG 系统中, 系统的全局连贯性而无显式全 局控制、各实体间的行为协调程度以及各实体是否 具有自适应性, 是关系到整个系统性能和开放性的 核心内容, 同时也是衡量系统智能水平和自动协作 程度的重要指标 .从社区/联邦式政策导向型的系 统结构、领域自适应的中介服务协作机制和理性化 协商机制等三个方面建设开放的 、动态的 、无显式全 局控制的C IG( 如图 2 所示) . 3.1 社区/联邦式政策导向型的系统结构 大系统控制论和分布协调控制论的研究表明: 要想实现一个大系统的“ 协调化”, 首先其结构是能 通的、可控的 、可观的.因此可以把CIG 设计成一个 基于 Web Services 框架的社区/联邦式政策导向型 · 1060 · 北 京 科 技 大 学 学 报 第 29 卷