D0I:10.13374/j.issnl00I63.2006.12.043 第28卷第12期 北京科技大学学报 Vol.28 No.12 2006年12月 Journal of University of Science and Technology Beijing Dec.2006 基于模糊Petri网和本体的网格服务发现 翟正利小2)杨扬) 1)北京科技大学倍息工程学院，北京1000832)临沂师范学院信息学院，临沂276005 摘要给出了一个多Agent松散耦合的网格服务发现框架.在该框架中把Agent分为三类：服 务Agent,需求Agent和服务发现Agent.提出以模糊Petn网作为服务描述语言的规范，用以发布 或请求服务，用可能性变迁表示一个服务或一个需求，输入库所代表在提供（或请求）服务前需要 成立的前提条件，输出库所表示提供（或获得）服务后成立的条件，用可能性与必然性来量化一个 服务Agmt能对一个请求提供相关服务的信心程度.最后基于本体论给出了一个支持部分匹配的 服务匹配算法，并用一个车辆维修服务系统的例子进行了说明 关键词网格服务：服务发现：多Agent;服务描述语言：模糊Petn网：本体：服务匹配 分类号TP393.01 随着互联网技术的迅速发展和应用，以及对 OIL描述Wb服务并给出了一个对应相似度的 广域分布的资源之间的共享和协同需求的增加， 计算方法，然而该方法没有考虑不确定性，不能支 网格技术[山成为近年来分布式系统领域中一个 持部分匹配，存在明显的缺陷 研究热点 2 由于网格环境下各种资源具有广域分布、异 网格服务发现的多Agent框架 构、动态变化、数量巨大、由不同的管理策略控制 在本文中，基于模糊Petri网和本体给出了一 等特点，这样的环境需要有一种不依赖集中控制 个网格服务发现的多Agent框架（见图1）·在该 的、分布式、可扩展、能适应资源动态变化并且定 框架中，Agent分三类：服务Agent提供服务（如 位性能好的资源发现机制.OGSA[)将网格技术 资源、信息、软件、设备、特定领域的问题求解能力 与Wb服务融为一体，认为一切（包括资源）都是 等)；需求Agent请求特定的服务；服务发现A~ 服务，因此资源发现就归结为服务发现，服务发 gent通过匹配机制在网格环境中为需求Agent发 现在服务提供者和消费者之间起着重要作用，是 现相关的服务Agent,需求Agent和对应的服务 网格研究中的核心技术， Agent进行通讯并决定是否订购它们的服务 1 相关工作 需求Agent 需求Agent 请求服务 返回结果 请求服务 目前，一些资源（服务）发现方案大都基于关 (SDL+Ontology) 回结果(SDL+Ontology 键字匹配，如MDS,Match Maker,UDDI等，关键 服务发现Agents (匹配机制) 词匹配有一个主要缺点，即查准率和查全率不高， 发布/取消发布服务(SDL+Ontology) 为了克服关键词匹配的缺点，业界已有不少相关 服务Agent 研究，文献[3]提出了用语义Wb描述语言 提供服务/服务组合 DAML描述服务，使用Prolog语言作为推理语言 服务Agent 的服务发现系统，根据预定义的服务属性的本体 图1基于多Aget的网格服务发现框架 属性值来发现服务，文献[4]提出以DAML S语 Fig.1 Grid service discovery based on multi-agent 言描述服务，通过服务的属性和接口的输入输出 概念匹配，得到匹配结果，文献[5]使用DAML十 框架的核心在于如何执行嵌入在服务发现 Agent中的服务匹配机制，服务匹配的过程涉及 收稿日期：2005-09-14修回日期：2006-04-10 以下几个方面： 基金项目：国家自然科学基金资助项目(No,90412012和No (1)服务描述语言提供发布和请求服务的 60673160) 作者简介：翟正利(1972一)男，讲师，博士 规范；基于模糊 Petri 网和本体的网格服务发现 翟正利1‚2） 杨 扬1） 1） 北京科技大学信息工程学院‚北京100083 2） 临沂师范学院信息学院‚临沂276005 摘 要 给出了一个多 Agent 松散耦合的网格服务发现框架．在该框架中把 Agent 分为三类：服 务 Agent、需求 Agent 和服务发现 Agent．提出以模糊 Petri 网作为服务描述语言的规范‚用以发布 或请求服务‚用可能性变迁表示一个服务或一个需求‚输入库所代表在提供（或请求）服务前需要 成立的前提条件‚输出库所表示提供（或获得）服务后成立的条件‚用可能性与必然性来量化一个 服务 Agent 能对一个请求提供相关服务的信心程度．最后基于本体论给出了一个支持部分匹配的 服务匹配算法‚并用一个车辆维修服务系统的例子进行了说明． 关键词 网格服务；服务发现；多 Agent；服务描述语言；模糊 Petri 网；本体；服务匹配 分类号 TP393∙01 收稿日期：20050914 修回日期：20060410 基金项目：国家自然科学基金资助项目（No．90412012和 No． 60673160） 作者简介：翟正利（1972—） 男‚讲师‚博士 随着互联网技术的迅速发展和应用‚以及对 广域分布的资源之间的共享和协同需求的增加‚ 网格技术［1］ 成为近年来分布式系统领域中一个 研究热点． 由于网格环境下各种资源具有广域分布、异 构、动态变化、数量巨大、由不同的管理策略控制 等特点．这样的环境需要有一种不依赖集中控制 的、分布式、可扩展、能适应资源动态变化并且定 位性能好的资源发现机制．OGSA ［2］将网格技术 与 Web 服务融为一体‚认为一切（包括资源）都是 服务‚因此资源发现就归结为服务发现．服务发 现在服务提供者和消费者之间起着重要作用‚是 网格研究中的核心技术． 1 相关工作 目前‚一些资源（服务）发现方案大都基于关 键字匹配‚如 MDS‚MatchMaker‚UDDI 等．关键 词匹配有一个主要缺点‚即查准率和查全率不高． 为了克服关键词匹配的缺点‚业界已有不少相关 研究．文献 ［3］ 提出了用语义 Web 描述语言 DAML 描述服务‚使用 Prolog 语言作为推理语言 的服务发现系统‚根据预定义的服务属性的本体 属性值来发现服务．文献［4］提出以 DAML—S 语 言描述服务‚通过服务的属性和接口的输入输出 概念匹配‚得到匹配结果．文献［5］使用 DAML＋ OIL 描述 Web 服务并给出了一个对应相似度的 计算方法‚然而该方法没有考虑不确定性‚不能支 持部分匹配‚存在明显的缺陷． 2 网格服务发现的多 Agent 框架 在本文中‚基于模糊 Petri 网和本体给出了一 个网格服务发现的多 Agent 框架（见图1）．在该 框架中‚Agent 分三类：服务 Agent 提供服务（如 资源、信息、软件、设备、特定领域的问题求解能力 等）；需求 Agent 请求特定的服务；服务发现 A￾gent 通过匹配机制在网格环境中为需求 Agent 发 现相关的服务 Agent‚需求 Agent 和对应的服务 Agent 进行通讯并决定是否订购它们的服务． 图1 基于多 Agent 的网格服务发现框架 Fig．1 Grid service discovery based on mult-i agent 框架的核心在于如何执行嵌入在服务发现 Agent 中的服务匹配机制．服务匹配的过程涉及 以下几个方面： （1） 服务描述语言提供发布和请求服务的 规范； 第28卷 第12期 2006年 12月 北 京 科 技 大 学 学 报 Journal of University of Science and Technology Beijing Vol．28No．12 Dec．2006 DOI:10．13374／j．issn1001－053x．2006．12．043