（计算机软件与理论专业论文）基于主体的智能web中的服务研究.pdf

摘要 智能w e b 本质上是。种自治的实体，它具有自动调节功能，并能够进行协同1 _ = 作， 以便提供有效的应用服务。它是下1 代互联网的另种模式，就是有效地将智能融入到 瓦联网中，让具有智能的计算机程序在互联网中运作，为人们提供各种自治的智能服务。 智能w e b 以语义w e b 为基础设施，利用智能主体来封装各种w e b 资源并提供智能服务。 从智能w e b 的总体g t 标来看，它必须解决以下一些关键问题：语义表达、智能丰体、 资源管理、服务管理和w e b 挖掘等。 智能主体是智能w e b 中的核心组件之一它是一种智能的软件实体。智能丰体和 多丰体系统已经成为人工智能甚至计算机科学的研究热点和重点之一。随着i n t e m e t 的 飞速发展，w e b 服务、语义w e b 服务以及网格服务等研究的深入，研究如何利川主体 和多主体系统为用户提供各利一自治的智能服务已成为当前主体和多主体系统的研究热 点。智能w e b 就是利用丰体和多主体系统理论技术来实现为用户提供各种自治的智能 服务，即皋于主体的智能w e bt i 的服务。 本文分析了智能w e b 中服务的研究现状及存在的问题，从智能w e b 的服务架构、 逻辑基础、 体服务描述及匹配、主体服务组合及协作等方面对智能w e b 中的服务进 行了深入研究。本文的主要_ t 作和创新点包括以下几个方面： f 1 1 分析了智能w e b 中服务提出的背景，根据主体和多主体系统理论，特别是丰体 的心智状态模型，提出了一种基于主体的智能w e b 的服务总体架构。分析了用 传统描述逻辑和动作理论作为智能w e b 中服务的逻辑基础的不充分性。根据智 能w e b 的特点，给出了一1 种动作描述方法，并借鉴传统描述逻辑的语义解释方 法给出了动作的语义解释，提出了一种基于描述逻辑的智能w e b 的服务理论。 它具有清晰的语义特征，既提供了可判定的推理服务，又能有效地对动态知识 和运行机制进行表示和推理，可以为智能w e b 的服务提供合理的逻辑基础。 ( 2 ) 报据描述逻辑理论研究了主体服务描述和服务匹配问题，分析了用描述逻辑来 研究丰体服务的优点，提出了基于描述逻辑的丰体服务描述和服务匹配方法。 该方法充分利用描述逻辑在概念分层中的优点来自动建立主体服务分层，然后 在服务分层上进行服务匹配，使得服务匹配具有高效性；同时该方法还充分利 j _ | j 描述逻辑具有清晰模型一理论语义的特点，利用主体服务的语义包含关系来刻 画服务匹配，使得服务匹配具有有效性。该方法是基于语义的服务匹配，克服 了牲于语义距离进行丰体服务匹配的不足。 ( 3 ) 分析了目前传统主体服务描述语言c d l 、s d l 和l a r k s 等存在的问题和不足， 结合智能w e b 中服务的特点，提出了一种带语义、继承以及支持协商机制的丰 体服务描述语言s d l s i n 。该语言不仅考虑了从语义上来描述服务，而且也考虑 摘要 了服务描述的继承机制、主体状态语言和服务的协商机制，并且支持数据类型 的定义，克服tc d l 、s d l 和l a r k s 的不足。在此基础上，还研究了如何利 用s d l s i n 来实现主体动态服务匹配的三种匹配算法。分析了目前传统主体服 务匹配存在的问题，为了正确匹配到用户最满意的主体，提出了个主体服务 质量q o s 模型。该模型比较客观的反映了主体服务非功能属性的特征，并根据 决策理论研究了该q o s 模型上各质量标准的初始化方法、计算和评价方法以及 q o s 模型的总体评价方法。在q o s 模型的基础上，提出了一种q o s 驱动的主体 服务匹配算法，该算法克服了ks y c a r a 、k a r i s h a 、gj w i c k l e r 和z z h a n g 等人 提出的丰体服务匹配算法中存在的不足。 f 4 ) 研究了面向服务的多主体动态组合问题，根据丰体理论和情景演算理论，从理 论上研究了多主体服务组合语言的形式语义，为多主体服务组合的执行和验证 提供了必要的理论基础。为了提高多主体服务组合的性能，根据完成服务请求 所对应的过程描述的特点研究了主体服务请求的分类方法。在服务请求分类的 基础上，研究了多主体服务组合的优化策略，提出了等价优化策略、相似优化 策略和瓦补优化策略等三种优化策略。 ( 5 1 针对开放、动态的智能w e b 的服务环境，根据多主体联合意图理论和共享规划 理论，提出了一个面向服务的多主体协作的五阶段模型。该模型易于实现，并 适应智能w e b 中服务的要求，是传统多主体协作模型在智能w e b 中的发展。在 开放、动态的环境中主体通过该服务协作模型不仅实现了服务功能上的要求， 而且实现了丰体服务性能、效益和质量等非功能属性的最优化，同时该模型还 考虑了主体服务协作的意外处理机制，增强了服务协作的灵活性和实用性。 上述工作分别从理论和应用的角度对智能w e b 的服务进行了深入研究，为了将智 能w e b 的服务实川化，在多丰体环境m _ a g e 的基础上实现了m a g e 服务环境，并且该 服务环境在巾目合作项目( 异文化协作实验) 中得到了实际应用。 关键词：智能主体，多主体系统，智能w e b ，描述逻辑，服务服务描述，服务匹配 服务组合，服务协作，q o s 模型，多主体环境m a g e l i r e s e a r c ho n a g e n t b a s e ds e r v i c e si ni n t e l l i g e n tw e b y u n c h e n gj i a n g ( c o m p u t e rs o f t w a r e t h e o r y ) d i r e c t e db yp r o f e s s o r z h o n g z h is h i a b s t r a c t i n t e l l i g e n t 饴b f u n c t i o n se s s e n t i a l l ya sa na u t o n o m i ce n t i t y t h e 舱6a u t o m a t i c a l l y r e g u l a t e st h ef u n c t i o n sa n dc o o p e r a t i o no f r e l a t e dw e b s i t e sa n da v a i l a b l ea p p l i c a t i o ns e r v i c e s i n t e l l i g e n tw 扎i s o t h e rp a t t e r no fn e x tg e n e r a t i o nw 曲a n di n t e l l i g e n c ei s i n t e g r a t e di n t oi t i n t e l l i g e n tp r o g r a m c a nr u ni ni n t e l l i g e n tw 曲a n d i n t e l l i g e n ts e r v i c e sc a nb ep r o v i d e db y i t t h ei n f r a s t r u c t u r eo fi n t e l l i g e n tw j bi ss e m a n t i cw e b a n di tu t i l i z e s i n t e l l i g e n ta g e n tt o e n c a p s u l a t e a l lw 曲r e s o u r c e sa n d p r o v i d es e r v i c e s a st ot h eg e n e r a lg o a lo fi n t e l l i g e n tw 曲 i tm u s ts o l v et h ek e yi s s u e sr e l a t e dt ot h ei n t e l l i g e n tw e b s u c ha ss e m a n t i cr e p r e s e n t a t i o n ， a g e n t ，r e s o u r c em a n a g e m e n t ，s e r v i c em a n a g e m e n t a n dw e b m i n i n g a n ds oo n a g e n ti so n eo fc o r ec o m p o n e n t so ft h ei n t e l l i g e n tw e b a n di t i sak i n do fi n t e l l i g e n t s o f t w a r ee n t i t y a g e n ta n dm u l t i a g e n ts y s t e ma r eo n eo ft h em o s ti m p o r t a n tb r a n c h e si n a r t i f i c i a l i n t e l l i g e n c ea n dc o m p u t e rs c i e n c e w i t h t h ef a s t d e v e l o p m e n ta n dr e s e a r c ho f i n t e m e t ，w e bs e r v i c e s ，s e m a n t i cw e bs e r v i c e sa n dg r i ds e r v i c e s ，h o wt ou t i l i z ea g e n ta n d m u l t i a g e n ts y s t e mt op r o v i d ev a r i o u s l ya u t o n o m o u si n t e l l i g e n ts e r v i c e sh a sb e e nm a i o r p r o b l e mo fa g e n ta n dm u l t i a g e n ts y s t e mi n t e l l i g e n tw 曲u s ea g e n tt e c h n o l o g yt or e a l i z ea l l k i n d so f a c t i v i t i e sw h i c ha r er e l a t e dt os e r v i c e si ni n t e l l i g e n tw 曲，i e ，a g e n tb a s e ds e r v i c e si n i n t e l l i g e n tw 曲 t h ec u r r e n tw o r ka n dt l l e p r o b l e mo fs e r v i c e si ni n t e l l i g e n tw e ba r ea r i a l y z e d a n d s e v e r a lp r o b l e m ss u c ha ss e r v i c ef r a m e w o r ki n i n t e l l i g e n tw 曲，l o g i c a lf o u n d a t i o n ，a g e n t s e r v i c ed e s c r i p t i o na n dm a t c h m a k i n g ，a g e n ts e r v i c ec o m p o s i t i o na n d c o o p e r a t i o na r es t u d i e d d e e p l yi nt h i sd i s s e r t a t i o n 1 1 1 em a i n c o n t r i b u t i o n so f t h i sd i s s e r t a t i o na r ea sf o l l o w s fl1t h eb a c k g r o u n do fs e r v i c e si ni n t e l l i g e n tw b bi sa n a l y z e d b a s e do nt h et h e o r yo f a g e n t a n dm u l t i a g e n ts y s t e m ，e s p e c i a l l yt h em e n t a ls t a t em o d e l ，ak i n do fs e r v i c ef r a m e w o r k b a s e do na g e n ti s p r e s e n t e di ni n t e l l i g e n tw e b t h ei n s u f f i c i e n c yo fu s i n gd e s c r i p t i o nl o g i c a n da c t i o n t h e o r y a st h e l o g i c a l f o u n d a t i o nf o rs e r v i c e si n i n t e l l i g e n tw e bi sa n a l y z e d a c c o r d i n gt oc h a r a c t e r i s t i co fs e r v i c e si ni n t e l l i g e n tw b b ak i n do fa c t i o nd e s c r i p t i o ni s p r e s e n t e d ，a n dt h ea c t i o ni n t e r p r e t a t i o ni sg i v e nr e f e r e n c i n gd e s c r i p t i o nl o g i c si n t e r p r e t a t i o n t h es e r v i c e st h e o r yb a s e do nd e s c r i p t i o nl o g i ci ni n t e l l i g e n tw e bi s p r e s e n t e dw h i c hh a s e x p l i c i ts e m a n t i c s ，p r o v i d e sd e c i d a b l er e a s o n i n gs e r v i c ea n ds u p p o r t se f f e c t i v er e p r e s e n t a t i o n a n d r e a s o n i n go f t h ed y n a m i cp r o c e s sa n d r u n n i n gm e c h a n i s m s oi tm a yp r o v i d er e a s o n a b l e l o g i c a lf o u n d a t i o nf o r t h es e r v i c e si ni n t e l l i g e n tw 曲 ( 2 ) a g e n ts e r v i c ed e s c r i p t i o na n ds e r v i c em a t c h m a k i n ga r es t u d i e db a s e do nd e s c r i p t i o n l o g i c ，a n dt h ea d v a n t a g eo fu t i l i z i n gd e s c r i p t i o nl o g i ct os t u d ya g e n ts e r v i c e i s a n a l y z e d a g e n ts e r v i c ed e s c r i p t i o na n ds e r v i c em a t c h m a k i n gm e t h o db a s e do nd e s c r i p t i o nl o g i c i s p r e s e n t e d t h em e t h o da d e q u a t e l ym a k e su s eo fc o n c e p th i e r a r c h yo fd e s c r i p t i o nl o g i ct o a u t o m a t i cs e tu pa g e n ts e r v i c eh i e r a r c h y b a s e do nt h ea g e n ts e r v i c eh i e r a r c h y , e f f i c i e n ta g e n t s e r v i c em a t c h m a k i n gi si m p l e m e n t e d o nt h eo t h e rh a n d ，t h em e t h o d a d e q u a t e l ym a k e s u s eo f e f f e c t i v em o d e l t h e o r e t i cs e m a n t i c sa n d s u b s u m p t i o nr e l a t i o n s h i p o fd e s c r i p t i o n l o g i c ， i i t a b s u a c t e f f e c t i v e a g e n t s e r v i c e m a t c h m a k i n gi si m p l e m e n t e d b e c a u s e t h es e r v i c e m a t c h m a k i n g a l g o r i t h m sb a s e do ns e m a n t i cd i s t a n c en e e dal o to f h a r dw o r kb yh a n da n d 出es e m a n t i c d i s t a n c ei s s u b j e c t i v e a n du n c e r t a i n s ot h es e r v i c e m a t c h m a k i n ga l g o r i t h m s i nt h i s d i s s e r t a t i o no v e r c o m et h es h o r t c o m i n go f t h em e t h o db a s e do ns e m a n t i cd i s t a n c e ( 3 ) t h ep r o b l e ma n ds h o r t c o m i n g so f t h ea g e n ts e r v i c ed e s c r i p t i o nl a n g u a g ec d l ，s d l a n dl a r k sa r ea n a l y z e d c o m b i n i n gt h ef e a t u r e so fs e r v i c e si ni n t e l l i g e n tw e b t h ea g e n t s e r v i c ed e s c r i p t i o nl a n g u a g ew i t hs e m a n t i c sa n di n h e r i t a n c ea n ds u p p o r t i n gn e g o t i a t i o n s d l s i ni sp r e s e n t e d t h el a n g u a g en o to n l yd e s c r i b e sa g e n ts e r v i c ei ns e m a n t i cl e v e l ，b u t a l s oc o n s i d e r ss e r v i c e d e s c r i p t i o n i n h e r i t a n c em e c h a n i s m ，a g e n ts t a t e l a n g u a g e ，s e r v i c e n e g o t a t i o nm e c h a n i s m a n dd a t at y p e t h es d l s i nl a n g u a g eo v e r c o m e st h es h o r t c o m i n g so f t h ec d l ，s d la n dl a r k s b a s e do ns d l s i n ，t h ea g e n ts e r v i c em a t c h m a k i n gp r o b l e mi s m a i n l ys t u d i e d ，a n dt h r e ek i n d so f s e r v i c em a t c h m a k i n ga l g o r i t h m sa r ep r e s e n t e d t h ec u r r e n t p r o b l e mo fa g e n ts e r v i c em a t c h m a k i n gi sa n a l y z e di nt h i sd i s s e r t a t i o n i no r d e r t om a t c ht h e b e s ts a t i s 扫i n ga g e n tf o ru s e lt h eq u a l i t yo f s e r v i c e ( q o s ) m o d e lo f a g e n t s e r v i c ei sp r e s e n t e d s o m en o n f u n o t i o n a la t t r i b u t e so fa g e n ts e r v i c ea r er e f l e c t e db yt h eq o s m o d e l c o r r e c t l y , a n d s o m ek i n d so f c o m p u t a t i o n a n de v a l u a t i o nm e t h o d sf o rt h eq o sm o d e la r es k i d i e dt o o b a s e d o nt h eq o sm o d e l ，ak i n do f q u a l i t yo fs e r v i c ed r i v e na g e n ts e r v i c em a t c h m a k i n ga l g o r i t h m ( q s m aa l g o r i t h m ) i ss t u d i e dm a i n l y t h eq s m aa l g o r i t h m o v e r c o m e st h es h o r t c o m i n go ft h e w o r k o f k s y c a r a ，k a r i s h a ，gj w i c k l e t , a n d z z h a n g c t a l i na g e n ts e r v i c e m a t c h m a k i n g ( 4 ) t h ep r o b l e mo fs e r v i c e o r i e n t e dd y n a m i cc o m p o s i t i o nf o rm u l t i p l ea g e n t si s s t u d i e d a c c o r d i n g t ot h ea g e n tt h e o r ya n ds i t u a t i o nc a l c u l u st h e o r y , t h ef o r m a ls e m a n t i c so ft h ea g e n t s e r v i c ec o m p o s i t i o nl a n g u a g ei ss t u d i e di nt h e o r y , s ot h et h e o r e t i cf o u n d a t i o nf o re x e c u t i o n a n dv a l i d a t i o no fm u l t i a g e n ts e r v i c ec o m p o s i t i o ni sp r e s e n t e d i no r d e rt oi m p r o v et h e p e r f o i m a l l c eo fm u l t i a g e n ts e r v i c ec o m p o s i t i o n ，t h ec l a s s i f i c a t i o nm e t h o do fa g e n ts e r v i c e r e q u e s ti sp r e s e n t e d o p t i m i z a t i o ns t r a t e g i e sf o rm u l t i a g e n ts c r v i c ec o m p o s i t i o n a r es t u d i e d b a s e do nt h ec l a s s i f i c a t i o nm e t h o d a n dt h l e ek i n d so fo p t i m i z a t i o ns 订a t e g y , e q u a l i t y o p t i m i z a t i o ns t r a t e g y , a p p r o x i m a t eo p t i m i z a t i o ns t r a t e g y , a n dc o m p l e m e n to p t i m i z a t i o n s t r a t e g y , a r ep r e s e n t e d ( 5 ) a i m i n g a to p e na n dd y n a m i cs e r v i c e si ni n t e l l i g e n tw 曲a n da c c o r d i n gt ot h et h e o r y o fi o i n ti n t e n t i o na n ds h a r e dp l a no fm u l t i a g e n ts y s t e m ，as e r v i c e o r i e n t e dc o o p e r a t i o nm o d e l f b rm u l t i p l ea g e n t si sp r e s e n t e d t h i sm o d e 】i sr e a l i z e de a s i l ya n da d a p t st ot h er e q u i r e m e n to f s e r v i c e si ni n t e l l i g e n tw e b i ti st h ed e v e l o p m e n to f t l l et r a d i t i o n a lc o o p e r a t i o nm o d e lo f a g e n t i ni n t e l l i g e n tw e b i no p e na n d d y n a m i ce n v i r o n m e n t ，t h i sm o d e l n o t o n l ym a k e sa g e n tr e a l i z e t h ef u n c t i o n a lr e q u i r e m e n t ，b u ta l s om a k e sa g e n tr e a l i z et h eo p t i m i z a t i o no fa g e n ts e r v i c e p e r f o f i n a n c e s e r v i c eb e n e f i la n dq u a l i t yo fs e r v i c ee t c a tt h es a m et i m e ，t h i sm o d e la l s o c o n s i d e r st h e e x c e p t i o np r o c e s s i n g m e c h a n i s mo fm u l t i p l e a g e n 拓s e r v i c ec o o p e r a t i o n ， t h e r e f o r ei ti m p r o v e st h ef l e x i b i l i t ya n dp r a c t i c a l i t yo fs e r v i c ec o o p e r a t i o n 一 k e y w o r d s ：i n t e l l i g e n ta g e n t ，m u l t i a g e n ts y s t e m ，i n t e l l i g e n tw e b ，d e s c r i p t i o nl o g i c ，s e r v i c e ， s e r v i c ed e s c r i p t i o n ，s e r v i c em a t c h m a k i n g ，s e r v i c ec o m p o s i t i o n ，s e r v i c ec o o p e r a t i o n ，q o s m o d e l ，m u l t i a g e n te n v i r o n m e n t m a g e i v 声明 本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得 的研究成果。就我所知，除了文中特另t l d d 以标注和致谢的地方外，论文中 不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果。与我一同工作的同志对本研 究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谓十意。 作者签名：藉影卜 日期：即。4 钾；。 关于论文使用授权的说明 中国科学院计算技术研究所有权处理、保留送交论文的复印件，允许 论文被查阅和借阅；并可以公布论文的全部或部分内容，可以采用影印、 缩印或其它复制手段保存该论文。 作者签名：祷磊考。导师签名：义* 租日期：。盔之3 。 第一章绪论 智能w e b ( i n t e l l i g e n tw e b ) f 2 】1 3 1 1 4 1 本质上是一种自治的实体，它具有自动调节功 能，并能够进行协同工作，以便提供有效的应用服务。它是下一代互联网的另一种模式， 就是有效地将智能融入到互联网中，让具有智能的计算机程序在互联网这种动态、开放、 分布、异构和不确定的环境中运作，为人们提供各弛自治的智能服务。智能w e b 以语 义w e b 为基础设施，利用智能主体来封装各种w e b 资源并提供智能服务。 智能丰体f 5 1 1 6 7 删( i n t e l l i g e n t a g e n t ) 是智能w e b 中的核心组件之一，它是种智能 的软件实体，能够在智能w e b 中自治的运行、决策和交互，可以为用户提供各种智能 的服务。智能主体和多主体系统【5 1 【6 7 1 8 1 ( m u l t i - a g e n ts y s t e m ) 提供了一种很好的闷题 求解风范，体现在基于智能主体的系统具有用传统方法难以获得的许多优点。主体提供 了种远程智能程序设计的方法。多丰体系统放松了对集中式、规划、顺序控制的限制， 提供了分散控制、应急和并行处理。并且。多主体系统可以降低软件或硬件的费用，提 供更快速的问题求解。从智能w e b 的总体目标来看。它必须解决以下些关键问题： 语义表达、智能主体、资源管理、服务管理和w e b 挖掘等川 2 】i ”。本文主要利用主体和 多丰体系统的理论和技术来研究智能w e b 中的服务管理问题。 1 1 智能主体和多主体系统 1 1 1 智能主体 近年来，随着计算机技术的不断发展和应用的广泛普及，随着国际互联网络的发展， 计算机软件系统结构和计算机组织结构的复杂性不断增加。从而为软件系统的开发提出 了更多、更复杂的要求，如可扩展性、多功能性、可重用性、健壮性、一致性等。传统 的整体设计和集中控制的软件开发方法越来越显示出其固有的局限性。同时软件系统的 设计越来越向个性化、智能化方向发展一些大型软件系统纷纷采用了人工智能的技术， 因此可以说智能化、分布式是未来软件设计的方向。 主体可以用来指称处于特定环境下具有自治性、能动性、社交能力、反应能力等特 征的硬件或基于软件的计算机系统。主体通常被看成一个意图系统，它有自己的心智状 态，这些状态可分为两类：信息类状态，如知识、信念，和能动性状态，如愿望、意图、 规划等一j 。近5 0 年来，人们对主体特别是多主体系统进行了大量的研究，特别从2 0 世 纪9 0 年代以来形成了主体技术研究的热潮。智能主体、多主体系统的研究已成为人t 智能，甚至计算机科学的研究热点。之所以对主体的研究受到如此的重视在于它可以满 足进入信息高速公路时代人们对解决信息过载和全球范围内的新的分布式计算模式的 中国科学院研究生院博士学位论文 蒋运承：基于主体的智能w e b 中的服务研究 需求1 1 。主体的研究在国际上受到高度重视，b a r b a r ah a y e s r o t h 在i j c a i 9 5 的特约报 告c 1 j 指出：智能的计算机主体既是人工智能最初的目标，也是人工智能最终的目标【”1 。 丰体能够提供种很好的问题求解风范的原因是由于基于主体的系统具有许多优 点。首先，1 个丰体具有它所在领域的大量的知识，以及它自己的能力和日标：其次， 主体能从新的信息中不断地扩展它的知识，这些新的信息可以通过观察、与其它主体的 通信以及对自己行为的意识而获得；最后，主体要能运用其知识和能力来推理进行理 性的规划，并执行相应的动作。 由于主体具有自治、高层的社会交互能力、感知外界环境、调整自身行为等简单的 对象不具备的智能特性，因此，已成为在动态、开放、不确定、灵活多变的网络计算环 境下，构建健壮的、可扩展的软件系统的很有前途的技术。主体正被认为是渖 新的弹 论模型，它比对象更自然地反映了现实世界的计算现实。i n t e m e t 的发展方兴未艾，其 动态、开放、分布、异构和不确定的计算环境，为主体技术提供了。个展现的舞台【| 。 1 1 2 多主体系统 多主体系统研究的主要内容是组自治智能丰体之间智能行为的协调。它们怎样协 调它们的知识、目标、技巧和规划，联合起来采取行动或求解问题。在多主体系统一 l 的 丰体可能有一个求解的目标，也可能有多个交互的目标p j 。 由于多主体系统不仅能提供更好的系统鲁棒性和更高的效率，能为现存的传统系统 提供互操作性，还能求解那些数据、技术及控制都分布的问题，因此，多主体系统已越 来越受到人们的重视。如今，多主体系统不再仅仅指称那些由多个主体构成的系统，而 具有了相当广泛的意义，它泛指一切由多个自动或半自动构件组成的系统【9 】。另外由 于多丰体系统更体现人类的社会智能具有更大的灵活性和适应性，更加适合开放、动 态的世界环境，因而受到越来越多人的重视。由于i n t e m e t 的迅猛发展，多主体系统的 研究已不再局限于传统的分布式人工智能之中，甚至有人说在未来的多主体系统国际会 议r 】，分布式人工智能只是一个专题而已【i “。 许多学者从不同方面对主体和多主体系统进行了有效的研究，研究内容包括：主体 和多主体的理论、主体的系统结构、主体组织、主体的社会性、主体语言、主体之间的 协作和协调、通信和交互技术、多主体学习、面向主体的程序设计、面向丰体的软件t 程以及多主体系统应用等【5 1 1 7 1 。随着主体技术及多主体系统技术的研究的逐步深入和成 熟，越来越多的技术被用来解决现实生活中的实际问题，并且开发了各种各样的基于主 体技术的应用系统。到目前为止，主体技术已用于众多应用领域，如制造业【1 习i l 、过程 控制、电信系统、航空交通管理 1 7 1 、交通和运输管理、电子商务、商业过程 管理【2 0 】、信息检索【2 ”、自动驾驶和高级机器人系统吲等。 日前随着w e b 服务【2 ”、语义w e b t 2 ”、语义w e b 服务以及网格服务【2 7 】等研究热潮 的到来，研究如何利用主体和多主体系统为外界用户提供各种自治的智能服务已成为、_ 第一章绪论 前主体和多主体系统的研究热点，其中有代表性的工作如下。 j a m e sh e n d l e r 早在2 0 0 1 年就研究了主体与语义w e b 的关系【2 8 l ，分析了将多主体系 统引入语义w e b 所面临的许多挑战都需要本体的支持，并指出主体技术与本体理论的 结合将大大的影响w e b 服务的使用方式，以及将延伸程序的能力以至于更加高效的、 较少人工干预的完成用户目标。 rs c o t tc o s t 等人分析了为了高效的使用目前i n t e m e t 上海量的信息和服务【2 9 l ，有必 要将多主体系统技术与现存的w e b 基础设施紧密结合起来，并利用语义w e b 技术和主 体技术，实现了一个基于w e b 的系统i t t a l k s 。与一般w e b 服务不同的是：i t t a l k s 利川d a m l 语言进行知识库表示、推理和主体通信的。 n i c h o l a sg i b b i n s 等人研究了基于主体的语义w e b 服务1 3 0 1 ，分析了目前服务描述仅 仪描述了服务的功能属性，没有刻画服务的意图。虽然d a m ls e r v i c e sc o a l i t i o n 通过便 门本体来提供种表达能力更强的w e b 服务描述语言，但是它没有将领域巾立的消息 通信意图与领域相关的内容分离开来。基于这样的原因，n i c h o l a sg i b b i n s 等人将基于 d a m l s 的语义w c b 服务与主体通信语言a c l 结合起来，从而使得服务描述不仪包含 功能属性的描述，也包含服务通信的意图。 h a r u m ik u n o 等人研究了如何通过主体技术来实现用户的个性化w e b 服务口“，分析 了w e b 服务与多主体平台结合所要解决的各种问题，并提出了一种基于主体的个性化 w c b 服务体系结构。利用主体实现用户代理，这些用户代理主体通过目标驱动的行为并 j 其它用户代理主体交互来完成用户目标。 p a u la b u h l e r 等人研究了w e b 服务与主体行为的集成问题口2 1 。利用d a m l s 来描 述丰体的能力，并用这些主体能力来表示原子或组台的w e b 服务。将d a m l s 描述的 服务转换成用组合语言p i c c o l a i ”j 书写的可执行程序，并执行程序后，d a m l ，s 描述的 服务就可以作为f i p a 兼容的主体行为。 t e r r y r p a y n e 等人研究了基于主体的语义w e b 导航方法 3 4 1 。主体可以利用语义w e b 上的多个本体来查询和调用其它的主体或w 曲服务，从而支持语义w e b 上的导航。针 对会议安排领域，t e r r yrp a y n e 等人研究主体如何可以支持语义w c b 导航，并提供了 三种基于主体的服务：r e t s i n a 日历主体、d m a 2 i c a l 翻译主体和会议主体。 s h iz h o n g z h i 等人分析了主体技术与网格计算的结合p ”，将网格看成是许多交互的 手体，并提出了一个基于主体的网格计算模型。该模型分四层：资源层、多主体层、开 发1 ：具层和应用服务层。其中资源层包括i n t e r n e t 上的各种资源；多主体层是网格计算 的核心，负责资源分配、授权、信息存取和通信等：开发工具层提供开发环境以便用户 高效使用网格资源，包括主体生成、分布式计算、问题求解和协商谈判等：应用服务层 负责组织相应的主体完成给定的目标。 f i p a 组织早在2 0 0 2 年就注意到基于主体的服务等问题的重要性，分析了基于f i p a 主体服务与w e b 服务存在的差异，研究了f p a 主体服务环境与w e b 服务环境之间的映 射关系。日前f i p a 有关主体服务的规范对主体服务的描述过于简单和无结构化，并且 中圈科学院研究生院博士学位论文 蒋运承：基于主体的智能w e b 中的服务研究 没有支持服务组合的描述，因此在h p a 服务描述、w s d l 、b p e l 和d a m l s 的摹础 上，f i p a 组织现在正在研究一种主体服务元模型，包括：研究一种主体服务元模型描 述，能够在f i p a 抽象体系结构层次上描述服务元素和服务组合的概念；提供多服务调 j = i 】，主要是与d a m l s 和w s d l 的调用；研究f i p a