基于多智能体网络的语义SOA动态服务组合研究

动态服务组合是基于SOA的企业信息集成系统中的关键和难点问题。目前，服务组合智能化不够、自动化程度不高影响了SOA进一步发展和应用。本课题将以复杂产品制造企业系统集成为背景，拟将本体论、多智能体系统以及复杂网络理论相结合，研究SOA体系结构下的动态服务组合问题。主要内容包括：①以典型航天复杂产品集成制造为参考对象构建本体库和服务样本；②研究基于本体和智能体的服务建模方法，将服务扩展为服务智能体；③建立多服务智能体通信机制；④建立多服务智能体组合网络模型，研究系统动力学特性，设计协调服务智能体的规则和方法；⑤研究服务智能体的协作机制，提出一个面向服务组合的问题求解方法；⑥构建典型航天复杂产品集成制造的动态服务组合试验平台，对算法和模型进行仿真验证。本研究将充分借鉴本体论、多智能体系统和复杂网络理论的现有研究成果，将它们进行有机结合，为动态服务组合研究探索出一条新的途径。

动态服务组合是基于SOA的企业信息集成系统中的关键和难点问题。目前服务组合智能化不够、自动化程度不高影响了SOA的进一步发展和应用。本项目以复杂产品制造企业系统集成为背景，将本体论、多智能体系统理论以及复杂网络理论相结合，研究SOA体系结构下的动态服务组合问题，主要研究内容包括：①以典型航天复杂产品集成制造为参考对象构建本体库和服务样本；②研究基于本体和智能体的服务建模方法，将服务扩展为服务智能体；③建立多服务智能体通信机制；④建立多服务智能体组合网络模型，研究系统动力学特性，设计协调服务智能体行为的规则和方法；⑤研究服务智能体协作机制，提出一个面向服务组合的问题求解方法；⑥构建典型航天复杂产品集成制造的动态服务组合实验平台，对算法和模型进行仿真验证。针对上述研究内容，完成的主要研究成果包括：①构建了应用服务和资源服务的服务样本；以导弹设计为例构建了导弹领域本体库；构建了智能体通信本体库；②融合语义Web和智能体理论，系统提出并阐述了服务智能体的概念。提出了基于BDI型智能体的服务智能体体系架构，提出了基于该架构的统一的服务建模方法，并对构建的服务样本进行了建模。基于本体库实现了服务智能体的语义描述，建立了基于服务交互网络的服务智能体通信机制；③基于演化博弈理论研究智能体竞争合作行为特性，提出了一套面向动态服务组合的服务智能体协作机制；④构建了多服务智能体组合网络模型，并对该网络的拓扑结构特征进行了详尽的分析，根据该网络的特点，设计了面向服务组合的智能体协作机制；⑤从服务关联性、自主性、柔性等多方面研究了动态服务组合的机制与方法，提出了一系列面向服务组合的服务智能体协作与优化算法。结合云制造的需求，研究了云制造模式下制造资源与能力服务组合问题。⑥搭建了仿真实验环境，并将项目设计的算法和模型在云制造环境中进行了验证，根据验证的结果和反馈信息对算法和模型做了修改和完善。在国内外重要期刊和会议上发表32篇高质量的学术论文，其中SCI检索20篇，EI检索12篇；出国参加国际会议5次；授权发明专利1项、软件著作权1项；培养硕士研究生6名，博士研究生3名，博士后2名。本项目充分借鉴了本体论、多智能体系统理论以及复杂网络理论的最新研究成果，将它们进行了有机结合，为智能化动态服务组合探索出一条新的途径。