本文選題：新型網(wǎng)絡化應用 + 軟件自主服務機制�。� 參考：《東北大學》2014年博士論文

【摘要】：隨著Internet的快速發(fā)展和廣泛普及,面向互聯(lián)網(wǎng)的軟件應用和服務與人類的社會生活變得越發(fā)緊密。與此同時,軟件的計算模式也正向著普適化、互聯(lián)化、智能化、代理化和人性化的趨勢發(fā)展,出現(xiàn)了動態(tài)、開放、難控、復雜、融合、交互的新特點。進入21世紀,在Internet技術的驅動下,新一代信息技術迅猛發(fā)展,特別是云計算、物聯(lián)網(wǎng)、CPS、移動互聯(lián)網(wǎng)等新興計算領域的出現(xiàn),徹底顛覆了軟件的服務模式。以人為中心,圍繞著人與人、人與物、物與物形成了無處不在的計算與智能信息服務,使更透徹的感知和度量、更全面的互聯(lián)互通、更深入的智能成為可能,同時也產(chǎn)生了新型網(wǎng)絡化應用的概念。從動態(tài)和開放的角度,軟件是由多個軟件實體構成,實體之間是相互獨立的；從難控和復雜的角度,軟件需要處理復雜的環(huán)境信息,能夠在沒有或很少人工干預的情況下,獨立完成從感知到反饋的服務過程；從融合和交互的角度,一個軟件實體的計算能力不能滿足實現(xiàn)復雜領域任務的需求,軟件實體之間需要以協(xié)作方式來完成服務目標。由此可見,在新型網(wǎng)絡化應用環(huán)境下,軟件需要改變原有的服務模式,能夠在運行過程中主動調整自身結構、狀態(tài)和行為,以適應動態(tài)變化的服務需求,形成自主服務過程,而自主服務機制也是新型網(wǎng)絡化應用研究領域的核心問題之一目前,在新型網(wǎng)絡化應用環(huán)境下,自主服務面臨更多樣的計算模式,更主動的運行機制,更開放的平臺工具,更專業(yè)的應用領域,因此,對研究面向新型網(wǎng)絡化應用的自主服務機制提出具體的挑戰(zhàn)：(1)在新型網(wǎng)絡化應用環(huán)境下,軟件可以主動采集環(huán)境信息,根據(jù)推理分析結果來指導軟件行為,這是一種面向領域的、具備自主思維特征的實用推理過程,所以軟件決策模型的建立除了要遵循基本推理邏輯,還受到領域知識和思維決策規(guī)則影響。(2)在新型網(wǎng)絡化應用環(huán)境下,不同軟件實體在運行過程中是相互獨立的,而領域任務需要多個軟件實體通過協(xié)作來完成,并且協(xié)作過程受到領域任務的約束。在滿足自主性的前提下,軟件實體要具備領域任務的協(xié)作分析和協(xié)作選擇的能力。(3)在新型網(wǎng)絡化應用環(huán)境下,領域知識是共享的,不同軟件實體在對相同知識的使用過程會產(chǎn)生不同的新知識,而新知識融合與使用過程需要多個軟件實體通過多次、反復、無指導的主動學習來實現(xiàn),并保證新舊知識的一致性。為了應對上述挑戰(zhàn),本文圍繞自主服務模型建立及自主服務機制實現(xiàn)進行了深入的分析和研究,給出了論文的主要工作內容：(1)提出一種面向新型網(wǎng)絡化應用的自主服務模型,在自主服務機制約束下,基于環(huán)境信息和領域知識自主選擇服務行為,實現(xiàn)自主服務過程。(2)提出一種面向領域的軟件自主決策機制,基于本體將領域知識,消息和服務信息等建模,設計了面向領域環(huán)境信息的思維決策模型DBDI,將環(huán)境信息轉換成信念、愿望和意圖集合,并利用信念-愿望-意圖之間的決策推理關系獲取軟件行為。分析和實驗表明,該機制在領域知識和規(guī)則的約束下,實現(xiàn)了軟件自主思維決策過程。(3)提出一種領域任務驅動的自主協(xié)作機制,從任務參與者的角度提出了面向領域任務的協(xié)作效用計算函數(shù),利用效用函數(shù)軟件計算軟件實體參與協(xié)作可能獲得的任務收益,并根據(jù)協(xié)作效用最大化原則自主決定是否參與協(xié)作任務。分析和實驗表明,該機制在任務效用最大化前提下,提高了軟件參與任務協(xié)作的主動性。(4)提出一種面向領域共享知識的自主學習機制,根據(jù)領域知識內容和結構的特點,分別設計了知識冗余處理、知識沖突處理、知識定位、知識相似關聯(lián)等方法,實現(xiàn)了軟件對領域知識的自主更新演化。分析和實驗表明,該機制解決了軟件自主學習過程中新舊領域知識的一致性問題。(5)研發(fā)了面向健康領域的自主服務原型系統(tǒng)H-SASS,系統(tǒng)根據(jù)健康業(yè)務需求設置了多角色軟件代理,代理可以根據(jù)用戶信息、服務需求和領域知識完成決策推理、根據(jù)任務和自身狀態(tài)動態(tài)建立協(xié)作,并對健康知識實現(xiàn)動態(tài)更新和維護,從實驗分析的角度驗證了自主決策機制、自主協(xié)作機制和自主學習機制的可行性。綜上所述,本文以自主服務模型為基礎,利用健康自主服務原型系統(tǒng)驗證了三種自主服務機制的可行性,為軟件在新型網(wǎng)絡化應用環(huán)境下實現(xiàn)自主服務提供研究思路。
[Abstract]:With the rapid development and popularization of Internet , the Internet - oriented software applications and services become more and more closely related to the social life of human beings . At the same time , the computing model of the software is developing with the trend of popularization , interconnection , intelligence , agency and humanization .
From difficult and complex angles , the software needs to deal with complex environmental information , and can independently complete the service process from perception to feedback without or little manual intervention ;
In the new networked application environment , the software needs to change the original service mode , and it can adjust its structure , state and behavior in a new networked application environment . ( 3 ) In order to meet the above - mentioned challenges , this paper proposes a kind of autonomous learning mechanism for domain - oriented knowledge . ( 5 ) The self - service prototype system , H - SASS , has been developed in the field of health . The system has set up multi - role software agent according to the requirements of health service . The agent can establish cooperation based on user ' s information , service requirement and domain knowledge , and realize dynamic update and maintenance of health knowledge .

【學位授予單位】：東北大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：TP393.09

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本文編號：1839386