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1、软件服务生态中的非确定性科学问 题、互操作性的应用基础问题何克清 SKLSE(WHU)软件工程国家重点实验室（武汉大学） H 2003/12/27计算机科学面临的挑战目 录1. 问题提出的背景 2. 软件服务生态中的非确定性问题软件服务生态中的非确定性问题 3. 应用基础中的互操作性问题应用基础中的互操作性问题 4. 工作基础工作基础-一个解决方案：本体元建模与解决方案：本体元建模与 自组织自组织MDAMDA理论方法理论方法 5. 5. 小结小结网络上的软件工程：电子商务、电子政务、软组件、软件框架 开发和服务 ，系统集成 在浏览器上使用Web技术进行资料的参考和交流 软件工程开放信息服务网格
2、：软件信息资源的最大化共享、组合服 务与高效率开发、互操作、分布异构、人性化。进行业务集成，适 配性软件的开发，软件信息资源库的建设管理、服务、交易，等下一代网络技术应用第一代网络技术应用 互联网技术的快速发展促进了软件开发与服务 形态的变更第二代网络技术应用 1.问题提出的背景开放信息网格时代的服务主导型软件生产方式的变革v信息资源最大化共享与服务 信息的Discoverability v从互连、互通，到语义层面的互操作；v需要解决互操作性保证的软件开发与服务的理 论与方法及其技术标准。4. 工作基础-一个解决方案：本体元建模理论与 自组织MDA方法v本体元建模理论与方法，即本体及其元模型承
3、诺 (commitment)的理论与方法 本体承诺是建立在某种语言和可以被称为本体的某 种事物之间的映射 以本体模型分类注册(Registering)复杂的信息结构 、本体模型与元模型的映射 以元模型体系建设管理信息资源库（Repository） 用户接口：公共逻辑的本体模型 资源库信息结构的组织与管理：元模型框架MMFv核心：本体元建模框架MMF(Meta-Model Framework)基于本体元模型的软件工程信息网格中的软件服务与开发ontology 分类、注 册标 准 元 模 型 CORE公共的识别和 分类的本体方 法,Registering模型映射的元模型领域模型构筑领域的公共软构件
4、信息结构国际标准 MOF元建模的基本标准WSDL模型 + 服务过程（动态）本体模型服务过程本体与绑定服务绑定服务模型BPEL4WS Process ontological ModelportTypeInput-only operationInput-output operationWeb serviceBPEL4WS Composition Model绑定服务模型Component Service Implementation with Process ontological ModelPortTypePortTypePortTypeBinding ServiceWeb Services De
5、scription Language Component Model元建模(Meta Modeling)v元语言是描述语言的语言，元数据是描 述数据的数据，元模型是描述模型的模 型 ；v元模型场体系(M3,M2,M1,M0)结构形成 的自组织法则、交互作用关系及反射、 变换的内在统一性、广泛的适应性； 满足结构主义的结构的三属性：整体性、 转换性、自身调整性元模型层次的停止问题v“元的层次”，是表示“描述的”与“被描述的”对 象间的关系的层次，两者之间的关系可以无限 的重复。所以，往往需要强制地停止。而且， 基于什么标准来确定元的层次？往往也没有绝 对的基准v作为构成元层次的基准，一般来说考虑
6、上层对 象的描述内容。常见的基准有：泛化型（类型和实现值 ）生成与操作规则抽象类型管理属性解释描述等v软件工程中，我们往往采用基准来确定“元 的层次”。例如IRDS采用了“类型和实现值”强 制停止“元的层次”vUML,MOF(Meta Object Facility)也基本上采用 了“类型和实现值”的基准:层层次 描述 例 元元模型（ metametamodel） 元模型的定义 元类(metaclass)， 元属性 元模型（metamodel） 元元模型的示例，模型的定 义 类、属性模型（model） 描述领域规范，类模型职员 、产品对象(object)模型的示例，信息领域的示 例 李兵，TV
7、MOF的元层次承担的承担的ISOISO国际标准项目内容国际标准项目内容Metamodel Framework for OntologyMetamodel Framework for MappingMetamodel Framework for Modeling ConstructsMetamodel InstanceDomain ModelBusiness DomainExchangingCore Model武汉大学承担的部分(MOF1.4 + ISO11179(MDR)MMF (Meta-Model Framework)基于本体元模型方法的软构件 R&R平台（原型）的开发自组织自组织MDAM
8、DAPIMPSMPSMPSM业务要件每个平台的映射实现的映射实现实现实现业务领域的分析建模CIM(Computing Independent Models)领域的建模，业务过程本体，静态本体 PIM与PSM PIM是不依赖于平台的模型 PSM是使用了平台固有功能的模型模型编译、映射、转换：- CIM-PIM （过程本体与元模型） - PIMPSM （元模型与基本模型） - PSM实现 自组织体系- CIM PIMPSM PIMPIM自组织: PIM软构件的相互作用与集成 PIM有序行为 ； PSMPSM自组织: PSM软构件的相互作用与集成 PIM有序行为 ； CIM从系统集成到业务（Busi
9、ness）集成； 基于CIM过程本体的业务集成； 三个级别（CIM,PIM,PSM)的互操作性保证与测评；Model DrivenArchitecture, OMG,2001业务系统的分析设计标准模型UML Modeling ToolMetamodel FrameworkModel Driven Execution EngineCommon MMF(Meta-model Frameworks)Metamodel FrameworkSC PatternsControl PatternsComponentsModel and Software ConstructsPlatform Independ
10、ent ModelsPlatform Specific ModelsMetamodel InstanceMetamodel Instance基于元模型的模型编译：PIM-PSM本体元模型支持MDA软件开发基于元建模型的互操作性测评v互操作性是网格时代系统的基本的、核心的技术指标v成立中国互操作性测评中心（2002.12 武汉大学）v参加亚洲ebXML互操作性测评工作委员会v完成了ebXML互操作性的MSH,CPP,BPSS标准的测试 （亚洲国家与地区联网测试）v获得亚洲ebXML互操作性测评资格证书v本体元建模理论与方法在一定程度上解决软件软件 服务生态中的非确定性问题服务生态中的非确定性问题
11、vv元模型体系、元模型体系、MDAMDA一定程度上解决互操作性标 准的问题v今后研究的课题： 服务过程本体与服务模型的形式化 软件服务的本体体系与领域的元模型体系 MDAMDA 模型编译的原理与方法 业务集成与语义互操作方法 互操作性保证技术与标准 新型中间件：反射中间件；基于CWM的元信息服 务中间件。5.小结谢谢大家！ 敬请指导！SOAPBPEL4WSWSCIHTTP,FTP,SMTP,etcebXML CPABPML BTP ebXML BPSSebXML CPPebXML MessagingebXML RegistriesDAML-S Service GroundingRDFDAML-S Service ProfileDAML-S Service ModelDAML-S Service ModelBPMLBTPWS-TransactionWS-Coordination CS-WSWSCLDiscoveryContractsBusiness Process /WorkflowWSDL-basedSemantic- basedebXMLUDDIWSELWSDLTransactionsChoreographyConversationsNon-functional descriptionService DescriptionXML-based messagingNetwork
