物联网环境下动态自组织的智能服务理论与方法研究

Socialization, dynamic and mass scale, are typical characters of services in Internet of things.In this project, we aim to probe the nature and princeple of IoT services, and try to construct an IoT service theory system in align with the main traits of services, i.e. mass, dynamic and adaptive. we will start our research from the nature of service socialization, discuss information transform processes as well as theories for self-organization of services and the constrction of service systems. Main contents of this research include:1)Features of information and service socialization in IoT, their tempral and spatial models, and information evolving processes modeling; 2)automatic service discovery methods in IoT based on neiborhood serching and markov process, service description and domain model based on ontology, and a peer-to-peer network based self-organizing model for intelligent services; 3)dynamic, adaptive IoT service system construction methods, include service combination evaluation, collaborative-competitive service selection model, and multicreteria optimzation methods in service combination. This project aims to probe deeply the essential nature of IoT services and solve a set of fundmantal theoretical problems of IoT intelligent service. This research touches the forefront of Information systems theory, develops the IoT and is also an extension to service science in IoT environment.

服务社会化、动态化、大规模，是物联网环境下服务的典型特征。本课题针对物联网环境下大规模动态自适应服务应用特点，探讨物联网服务的本质特征和规律，构建物联网环境下的服务理论体系。课题从物联网服务的社会化这一基本特征出发，探讨社会化服务中的信息演化规律，服务的自组织和服务系统构建的基础理论方法。研究内容包括：1)物联网环境中信息和服务的社会化特征、时空特征及其表述方法和信息社会化演化过程建模；2)基于邻域搜索和马尔科夫预测的物联网服务的自动发现方法、基于本体的服务表示和领域模型、基于对等网的智能服务自组织模式；3)动态自适应的物联网服务系统构建模式，包括服务组合的评价，基于协同竞争的服务选择，服务组合的多目标优化方法等。课题深入探讨物联网服务的本质，解决物联网智能服务中的基础理论问题，是信息系统研究的前沿，也是物联网理论的发展和服务科学理论在物联网环境下的拓展。

物联网环境下，服务的内涵和外延都发生了巨大变化，从一般意义上的服务延伸到信息、业务、基础设施和应用等更广泛的领域。这些服务在信息物理系统的支持下，相互关联，在不同层次上得到应用，呈现出社会化、动态化、大规模、自组织等典型特征。本课题针对物联网环境下大规模动态自适应服务应用特点，探讨物联网服务的本质特征和规律，构建物联网环境下的服务理论体系。本课题认为，物联网环境下，信息物理系统的应用实现了不同层次的主体之间的信息互联互通，社会化服务是其中重要课题，并从物联网服务的社会化这一基本特征出发，探讨了社会化服务中服务的自组织和服务系统构建的基础理论方法。主要研究成果包括：1)物联网环境中信息和服务的社会化特征及其表述方法，基于社会关系和社会资本理论研究了社会化网络环境下的服务关系及其协同效应的描述方法，构建了多维社会化服务系统网络；2)基于服务的社会性和交互动态性，从社会化网络协同角度研究分析了物联网服务资源的社会化组织及服务选择方法，构建了基于协同网络的服务自组织模型，并将这一理论应用到智能互联产品的服务选择过程中，以提升企业对服务资源的组织管理及协调控制水平；3）研究分析了物联网环境下动态服务群体的行为交互模式及自组织过程，并给出了物联网生态系统中基于竞争协作的服务选择方法及协同网络演化模型；4）构建了基于多层次资源的SES（Service oriented Architecture, Complex Event Processing, and Smart Cyber-agent）价值网络集成模式，研究分析了自适应服务系统的服务组合优化方法，并从复杂事件处理的角度，分析了服务系统中的事件关联和抽象技术；5）分析了物联网服务过程中的大数据体系构建及数据分析方法，针对物联网环境下的流数据特征应用不动点方法挖掘故障模式，并证明了不动点算法的性质。在物联网环境下的知识管理方面，面向制造服务过程构建了基于本体的维修服务知识表示模型和存储体系。