網(wǎng)格服務(wù)工作流關(guān)鍵技術(shù)的研究項(xiàng)目摘要

隨著網(wǎng)格研究的不斷深入，面對(duì)日益復(fù)雜的網(wǎng)格應(yīng)用需求，單一的網(wǎng)格服務(wù)不能滿足用戶的需求，往往需要跨組織的服務(wù)間的協(xié)作才能解決。網(wǎng)格服務(wù)間根據(jù)數(shù)據(jù)相關(guān)性、控制相關(guān)性導(dǎo)出的網(wǎng)格活動(dòng)組成工作流定義為網(wǎng)格服務(wù)工作流。目前網(wǎng)格服務(wù)工作流管理的研究剛剛興起，基礎(chǔ)理論亟待完善，主要面臨網(wǎng)格服務(wù)工作流的基礎(chǔ)定義與系統(tǒng)架構(gòu)、工作流過(guò)程建模、服務(wù)組合機(jī)制、服務(wù)的協(xié)作執(zhí)行與優(yōu)化等研究難題，而這些難題已成為推動(dòng)和發(fā)展網(wǎng)格工作流管理技術(shù)應(yīng)用的瓶頸。因此抓住網(wǎng)格服務(wù)工作流研究的契機(jī)，開展基礎(chǔ)理論與方法的研究，必將推動(dòng)我國(guó)在該領(lǐng)域的研究工作，促進(jìn)網(wǎng)格工作流管理技術(shù)的原始創(chuàng)新，指導(dǎo)以網(wǎng)格服務(wù)工作流管理為基礎(chǔ)的學(xué)科建設(shè)，這已成為擺在我們面前的緊迫任務(wù)。從根本上講，這對(duì)提高我國(guó)網(wǎng)格工作流技術(shù)的競(jìng)爭(zhēng)力，提高我國(guó)在網(wǎng)格工作流管理基礎(chǔ)研究和高技術(shù)發(fā)展方面進(jìn)入世界領(lǐng)先行列，都具有非常重要的意義。 2100433B

本項(xiàng)目擬解決移動(dòng)網(wǎng)格基于能量?jī)?yōu)化的資源管理理論及方法，擬為促進(jìn)我國(guó)的移動(dòng)網(wǎng)格基礎(chǔ)研究及應(yīng)用打下一定的基礎(chǔ)。 （1）本項(xiàng)目針對(duì)移動(dòng)網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)能量有限的問題，研究基于能量?jī)?yōu)化的資源調(diào)度算法。為了解決移動(dòng)網(wǎng)格資源調(diào)度中的能量?jī)?yōu)化問題，先需分析移動(dòng)網(wǎng)格的特點(diǎn)及其資源調(diào)度中的能量消耗特點(diǎn)，在移動(dòng)網(wǎng)格資源調(diào)度中考慮能量約束，然后建立移動(dòng)網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)的能量消耗模型，提出基于能量?jī)?yōu)化的移動(dòng)網(wǎng)格資源調(diào)度策略。 （2）結(jié)合節(jié)點(diǎn)移動(dòng)模型和資源可靠性提出一種基于資源可靠性的任務(wù)調(diào)度算法。此算法首先根據(jù)節(jié)點(diǎn)移動(dòng)模型確定任務(wù)提交者停留的網(wǎng)格區(qū)域，然后根據(jù)資源的可靠性從該網(wǎng)格中選取最可靠的資源執(zhí)行任務(wù)，算法的目標(biāo)是最大限度的保證任務(wù)能夠被成功的執(zhí)行。 （3）提出一種基于時(shí)間優(yōu)化的移動(dòng)網(wǎng)格任務(wù)調(diào)度算法，即MG-Min-Min算法，目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)任務(wù)調(diào)度完成時(shí)間的最小化。算法中考慮到移動(dòng)資源能量有限，在任務(wù)完成時(shí)，由分配任務(wù)時(shí)的域代理主動(dòng)發(fā)送移動(dòng)代理去尋找目標(biāo)資源并取回任務(wù)執(zhí)行結(jié)果，這樣節(jié)省了移動(dòng)資源發(fā)送任務(wù)執(zhí)行結(jié)果的能量和時(shí)間消耗。 （4）研究基于灰色理論的移動(dòng)設(shè)備遷移策略，提出一種適合移動(dòng)網(wǎng)格任務(wù)提交及移動(dòng)設(shè)備在網(wǎng)格區(qū)域間移動(dòng)的信息分組結(jié)構(gòu)。將現(xiàn)有的移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的切換算法與網(wǎng)格計(jì)算相結(jié)合，并將無(wú)線網(wǎng)絡(luò)通信中一種優(yōu)化的移動(dòng)目標(biāo)選擇算法應(yīng)用于移動(dòng)網(wǎng)格中。通過(guò)此目標(biāo)選擇算法將網(wǎng)格性能參數(shù)進(jìn)行綜合計(jì)算，提高移動(dòng)設(shè)備對(duì)網(wǎng)格資源的利用率，提出移動(dòng)設(shè)備在不同網(wǎng)格區(qū)域之間移動(dòng)的遷移策略。 （5）研究提出移動(dòng)網(wǎng)格中基于QoS的資源發(fā)現(xiàn)算法，引入了P2P技術(shù)和虛擬組織，并使用該方法組織移動(dòng)設(shè)備資源，方便資源的發(fā)現(xiàn)和查找。該資源發(fā)現(xiàn)方法研究基于節(jié)點(diǎn)的服務(wù)請(qǐng)求機(jī)制，主要考慮了帶寬的約束和網(wǎng)絡(luò)消息的冗余消除。 （6）對(duì)Local Indices機(jī)制進(jìn)一步改進(jìn)，提出一種適用于移動(dòng)網(wǎng)格系統(tǒng)的資源定位算法Improved Local Indices。該機(jī)制不僅考慮了組成移動(dòng)網(wǎng)格系統(tǒng)的移動(dòng)終端設(shè)備存儲(chǔ)空間有限和網(wǎng)絡(luò)帶寬有限的問題，而且針對(duì)移動(dòng)網(wǎng)格環(huán)境的高度動(dòng)態(tài)性。提出了采用宏移動(dòng)性管理和微移動(dòng)性管理結(jié)合的方式，來(lái)管理移動(dòng)網(wǎng)格環(huán)境的移動(dòng)性。 2100433B

作為一種能夠帶來(lái)巨大經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益的信息基礎(chǔ)設(shè)施候選者，網(wǎng)格技術(shù)正處于實(shí)用化的前夜。當(dāng)前，應(yīng)用開發(fā)困難等問題嚴(yán)重限制了網(wǎng)格的推廣應(yīng)用，研究新的網(wǎng)格應(yīng)用自動(dòng)化方法與技術(shù)勢(shì)在必行。本項(xiàng)目將情境的概念引入到網(wǎng)格中，通過(guò)對(duì)情境的獲取、表述、變換和處理，實(shí)現(xiàn)資源情境與主題情境的有效匹配，在匹配過(guò)程中自動(dòng)生成滿足用戶要求的網(wǎng)格應(yīng)用，完成應(yīng)用的部署和運(yùn)行，解決用戶的實(shí)際問題。本項(xiàng)目還將在研究情境的獲取、表述、變換和處理方法，探索基于情境的變換與處理實(shí)現(xiàn)應(yīng)用自動(dòng)化的技術(shù)手段的基礎(chǔ)上，基于當(dāng)前流行的網(wǎng)格基礎(chǔ)軟件，針對(duì)特定應(yīng)用領(lǐng)域設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)用于支持以情境為中心應(yīng)用自動(dòng)化所必須的一系列軟件模塊，并構(gòu)建實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，以驗(yàn)證上述工作的正確性、可行性和實(shí)用性。本項(xiàng)目的研究將帶來(lái)一種隔離條件下新的網(wǎng)格應(yīng)用自動(dòng)化方法，降低網(wǎng)格應(yīng)用開發(fā)門檻，提高開發(fā)效率，形成用戶為主導(dǎo)的以情境為中心的隨用隨開發(fā)的新型應(yīng)用開發(fā)模式。 2100433B

隨著移動(dòng)計(jì)算和網(wǎng)格計(jì)算的發(fā)展及融合，移動(dòng)網(wǎng)格已成為國(guó)內(nèi)外研究熱點(diǎn)。移動(dòng)節(jié)點(diǎn)（設(shè)備）如何獲取資源，以及自身的信息資源如何進(jìn)行共享是移動(dòng)網(wǎng)格中亟待解決的一個(gè)重要研究課題。本項(xiàng)目旨在為移動(dòng)網(wǎng)格中基于能量?jī)?yōu)化的移動(dòng)資源管理及調(diào)度提供新的技術(shù)途徑。分析移動(dòng)網(wǎng)格及能耗的特點(diǎn)，建立移動(dòng)網(wǎng)格能量消耗模型，研究基于能量?jī)?yōu)化的移動(dòng)網(wǎng)格資源調(diào)度策略。提出能量受限的移動(dòng)網(wǎng)格資源請(qǐng)求的路由和轉(zhuǎn)發(fā)方法。研究分析基于效用最大化的移動(dòng)網(wǎng)格資源定位優(yōu)化模型，將移動(dòng)網(wǎng)格資源定位問題轉(zhuǎn)化為網(wǎng)格總效用最大化模型，同時(shí)求解能耗優(yōu)化問題。提出基于補(bǔ)償價(jià)格具有能量感知的移動(dòng)網(wǎng)格資源請(qǐng)求協(xié)作轉(zhuǎn)發(fā)算法，實(shí)現(xiàn)移動(dòng)網(wǎng)格系統(tǒng)和用戶效用的聯(lián)合優(yōu)化。研究基于能量與網(wǎng)格性能參數(shù)平衡的移動(dòng)網(wǎng)格資源節(jié)點(diǎn)選擇策略，研究面向能耗和性能優(yōu)化的移動(dòng)節(jié)點(diǎn)資源調(diào)度策略。研制適合移動(dòng)網(wǎng)格資源管理的模擬器。建議移動(dòng)網(wǎng)格資源發(fā)現(xiàn)中基于能量估價(jià)的移動(dòng)Agent路徑優(yōu)化策略。