·436· 智能系统学报 第8卷 务工作流模型只关注任务网络及流关系，并不规定 6中，若T3、T结束，T成功，工作流管理程序应将其 任务的细节及具体实现方式. 直接的前驱T2、T、T,一并删除（删除即令运行中的 OR_split结构的实现有2种方式[].其一如图5 任务停止，不考虑这些任务的任何后续影响) 所示，在T4、T,前添加T2、T,2个起着开关作用的判 然而OR_join运行时的前驱条件并不，总是如此 断任务，如果T,执行的条件满足而T的条件不满 简单，上例中，0R_join任务的标记中还有另一串参 足，则T,任务成功而T任务失败，于是T执行而T, 数，显式指定给工作流管理程序并将其删除.于是T 不执行.另一种方式与具体的编程实现有关.在任务 结束后会将图6中所有6个前驱任务全部删除（默 内部，可以访问并更改指向后继任务的流程.在上例 认删除T2、T3、T4,显式删除T、T6、T,)这种方式强 中，T内部本来保留有T2、T的名称作为后继，如果 调对建模者意图的直接表述和利用，就模型本身而 在某种条件下删除其中T,的名称，那么T完成后就 言并不严谨然而在相关理论尚不完善之时，不失为 只能执行T.这2种方式皆可在后继中任选数个任 一种简便有效的方案，相比更改或限制模型，以及用 务来执行。 复杂的算法计算路径可达性的方法[9o],往往有着 更好的实现效果」 循环结构的建模方式如图7所示，只需在其前 方加入一个OR_join任务 OR join(1) 图5任务工作流中OR_split结构 图7任务工作流循环结构 Fig.5 OR split structure in task workflow Fig.7 Circulation structure in task workflow 图6中T是一个OR_join任务，这是任务工作 在精简了逻辑元素，整合了冗余的逻辑结构后， 流模型中惟一特殊的任务，注意OR_join后面的参 任务工作流能以更简洁的方式实现与其他任务模型 数，第1个参数2表示T的前驱任务中任有2个结 相似的功能；而一些新特性的增加，如内置的成功或 束后，T就能以成功的状态执行完毕.为了避免无止 失败2种完成状态和超时值的应用，以及对OR_join 境的等待，OR_join任务也有超时值.当第1个前驱 结构逻辑问题的解决方案，不仅增加了模型的功能， 任务结束时，OR_join任务就被激活，处于等待状态. 也使得模型更加完善，更适合于水下机器人任务的 如果超过时限后，前驱条件仍未完全达成，此 建模 OR_join会被当作失败. 4任务工作流的建模流程 首先以图形化的方式对任务进行描述，如图8 所示.对照图8可直接写出任务模型的文字描述： #START StartMission();#ToTarget;NULL; NULL:NEVER 30 #ToTarget ToTarget ()#START;#Join1,#Re- OR join(2.(T5,T%,T》 cord;#Join2; Joinl OrJoin 1 )ToTarget,Rearrange: #Work;; #Rearrange Rearrange();#Work;#Joinl; 图6任务工作流中OR joi血结构 Fig.6 OR_join structure in task workflow #Record Record();#ToTarget; #Work Work();#Joinl #Join2;#Record;#Re- 为避免OR_join结构可能产生的逻辑错误， arrange; OR_join任务在执行结束后会将其所有可能导致重 #Join2 OrJoin(1);#Work,#ToTarget;#Return; 复执行的前驱任务全部删除，以达到同步的效果图 ；；；}务工作流模型只关注任务网络及流关系ꎬ并不规定 任务的细节及具体实现方式. ＯＲ＿ｓｐｌｉｔ 结构的实现有 ２ 种方式[８] .其一如图 ５ 所示ꎬ在 Ｔ４ 、Ｔ５前添加 Ｔ２ 、Ｔ３ ２ 个起着开关作用的判 断任务ꎬ如果 Ｔ４执行的条件满足而 Ｔ５ 的条件不满 足ꎬ则 Ｔ２任务成功而 Ｔ３任务失败ꎬ于是 Ｔ４执行而 Ｔ５ 不执行.另一种方式与具体的编程实现有关.在任务 内部ꎬ可以访问并更改指向后继任务的流程.在上例 中ꎬＴ１内部本来保留有 Ｔ２ 、Ｔ３的名称作为后继ꎬ如果 在某种条件下删除其中 Ｔ３的名称ꎬ那么 Ｔ１完成后就 只能执行 Ｔ２ .这 ２ 种方式皆可在后继中任选数个任 务来执行. 图 ５ 任务工作流中 ＯＲ＿ｓｐｌｉｔ 结构 Ｆｉｇ.５ ＯＲ＿ｓｐｌｉｔ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｉｎ ｔａｓｋ ｗｏｒｋｆｌｏｗ 图 ６ 中 Ｔ１是一个 ＯＲ＿ｊｏｉｎ 任务ꎬ这是任务工作 流模型中惟一特殊的任务ꎬ注意 ＯＲ＿ｊｏｉｎ 后面的参 数ꎬ第 １ 个参数 ２ 表示 Ｔ１的前驱任务中任有 ２ 个结 束后ꎬＴ１就能以成功的状态执行完毕.为了避免无止 境的等待ꎬＯＲ＿ｊｏｉｎ 任务也有超时值.当第 １ 个前驱 任务结束时ꎬＯＲ＿ｊｏｉｎ 任务就被激活ꎬ处于等待状态. 如果 超 过 时 限 后ꎬ 前 驱 条 件 仍 未 完 全 达 成ꎬ 此 ＯＲ＿ｊｏｉｎ会被当作失败. 图 ６ 任务工作流中 ＯＲ＿ｊｏｉｎ 结构 Ｆｉｇ.６ ＯＲ＿ｊｏｉｎ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｉｎ ｔａｓｋ ｗｏｒｋｆｌｏｗ 为避免 ＯＲ＿ ｊｏｉｎ 结构可能产生的逻辑错误ꎬ ＯＲ＿ｊｏｉｎ任务在执行结束后会将其所有可能导致重 复执行的前驱任务全部删除ꎬ以达到同步的效果.图 ６ 中ꎬ若 Ｔ３ 、Ｔ４结束ꎬＴ１成功ꎬ工作流管理程序应将其 直接的前驱 Ｔ２ 、Ｔ３ 、Ｔ４一并删除(删除即令运行中的 任务停止ꎬ不考虑这些任务的任何后续影响). 然而 ＯＲ＿ｊｏｉｎ 运行时的前驱条件并不总是如此 简单ꎬ上例中ꎬＯＲ＿ｊｏｉｎ 任务的标记中还有另一串参 数ꎬ显式指定给工作流管理程序并将其删除.于是 Ｔ１ 结束后会将图 ６ 中所有 ６ 个前驱任务全部删除(默 认删除 Ｔ２ 、Ｔ３ 、Ｔ４ ꎬ显式删除 Ｔ５ 、Ｔ６ 、Ｔ７ ).这种方式强 调对建模者意图的直接表述和利用ꎬ就模型本身而 言并不严谨.然而在相关理论尚不完善之时ꎬ不失为 一种简便有效的方案ꎬ相比更改或限制模型ꎬ以及用 复杂的算法计算路径可达性的方法[９￣１０] ꎬ往往有着 更好的实现效果. 循环结构的建模方式如图 ７ 所示ꎬ只需在其前 方加入一个 ＯＲ＿ｊｏｉｎ 任务. 图 ７ 任务工作流循环结构 Ｆｉｇ.７ Ｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｉｎ ｔａｓｋ ｗｏｒｋｆｌｏｗ 在精简了逻辑元素ꎬ整合了冗余的逻辑结构后ꎬ 任务工作流能以更简洁的方式实现与其他任务模型 相似的功能ꎻ而一些新特性的增加ꎬ如内置的成功或 失败 ２ 种完成状态和超时值的应用ꎬ以及对 ＯＲ＿ｊｏｉｎ 结构逻辑问题的解决方案ꎬ不仅增加了模型的功能ꎬ 也使得模型更加完善ꎬ更适合于水下机器人任务的 建模. ４ 任务工作流的建模流程 首先以图形化的方式对任务进行描述ꎬ如图 ８ 所示.对照图 ８ 可直接写出任务模型的文字描述: ＃ＳＴＡＲＴ { ＳｔａｒｔＭｉｓｓｉｏｎ ( )ꎻꎻ ＃ ＴｏＴａｒｇｅｔꎻꎻ ＮＵＬＬꎻ ＮＵＬＬꎻＮＥＶＥＲ} ＃ＴｏＴａｒｇｅｔ { ＴｏＴａｒｇｅｔ ( )ꎻ ＃ ＳＴＡＲＴꎻ ＃ Ｊｏｉｎ１ꎬ ＃Ｒｅ￣ ｃｏｒｄꎻꎻ＃Ｊｏｉｎ２ꎻ ꎻ} ＃ Ｊｏｉｎ１ { ＯｒＪｏｉｎ ( １ )ꎻ ＃ ＴｏＴａｒｇｅｔꎬ ＃ Ｒｅａｒｒａｎｇｅꎻ ＃Ｗｏｒｋꎻ ꎻ ꎻ ꎻ } ＃Ｒｅａｒｒａｎｇｅ{Ｒｅａｒｒａｎｇｅ( )ꎻ ＃Ｗｏｒｋꎻ ＃Ｊｏｉｎ１ꎻ ꎻ ꎻ ꎻ} ＃Ｒｅｃｏｒｄ{Ｒｅｃｏｒｄ()ꎻ ＃ＴｏＴａｒｇｅｔꎻ ꎻ ꎻ ꎻ ꎻ } ＃Ｗｏｒｋ{Ｗｏｒｋ( )ꎻ＃Ｊｏｉｎ１ꎻ＃Ｊｏｉｎ２ꎻ ＃Ｒｅｃｏｒｄꎻ ＃Ｒｅ￣ ａｒｒａｎｇｅꎻ ꎻ } ＃Ｊｏｉｎ２{ＯｒＪｏｉｎ(１)ꎻ ＃Ｗｏｒｋꎬ＃ＴｏＴａｒｇｅｔꎻ ＃Ｒｅｔｕｒｎꎻ ꎻ ꎻ ꎻ } 􀅰４３６􀅰 智 能 系 统 学 报 第 ８ 卷