[发明专利]基于描述逻辑的服务编导模型形式化验证方法

说明书

本发明公开了一种基于描述逻辑的服务编导模型形式化验证方法，定义基于WS‑CDL的服务编导元概念模型和领域规则，其中服务编导元概念模型包括服务编导元和元关系集合，领域规则包括一致性规则、完整性规则和演绎推理规则；根据用户的服务协作需求，结合服务编导元概念模型，建立应用概念模型；基于SHOIND的验证方法，对服务编导元概念模型、应用概念模型和领域规则进行转化，实现数据一致性、完整性验证及基于规则的推理验证。本发明具备传统系统验证方法的描述能力、自动化程度和验证效率，并且不存在状态爆炸问题，在推理的可判定性和知识的复用等方面也具备明显优势。

技术领域

本发明涉及智能分析技术，具体涉及一种基于描述逻辑的服务编导模型形式化验证方法。

背景技术

近年来业界和研究者提出了基于编导(Choreography)的新型服务组合构建思路，其基本思想是首先在全局观点下描述分布在网络上一组独立服务之间的组合和协作，然后自动生成基于服务编排(Orchestration)的各个局部的实现。Web Services ChoreographyDescription Language，WS-CDL是一种基于全局视角的服务编导描述语言，从全局视角定义了一组服务之间的协作和交互必须遵守的规则。然而，WS-CDL作为基于XML的描述型语言，缺乏形式化的模型和验证机制，难以保证协作和交互的正确性，而服务编导模型正确性直接影响到参与交互的所有参与方，设计阶段的错误在系统实现后才发现并修复的代价与在设计阶段就发现并修复所花费代价成几何倍数关系。

目前，针对WS-CDL的建模及验证研究主要集中于两点：1,服务编导模型的形式化、编导模型向编排模型的映射算法及全局行为与局部行为间一致性验证问题；2,组合服务工作流内部流程的正确性及工作流之间消息交互的正确性验证。如基于工作流(Workflow,WF)的Web服务组合及验证方法通过组合一系列相互衔接、自动进行的业务活动或服务任务，基于形式化或半形式化的方法对流程正确性(死锁，活锁，能否正常终止等)进行验证；基于时态逻辑(Temporal Logic,TL)的Web服务组合及验证方法通过把系统的有限状态模型用形式化语言Promela加以描述，将需要验证的系统性质表示为TL表达式，通过分析TL公式与Promela模型交集是否为空判断模型是否满足特定属性；基于演绎推理的Web服务组合及验证方法用逻辑公式描述系统及其性质，通过一些公理和推理规则来证明系统具有某些性质。前期研究对服务编导模型的一致性、完整性、状态可达性等验证相对较少，缺乏一套完整、系统的形式化推理验证机制，而模型本身的一致性、完整性等是保证模型正确性的基础，很有可能会导致组合服务无法正常交互。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于描述逻辑的服务编导模型形式化验证方法。

实现本发明目的的技术解决方案为：一种基于描述逻辑的服务编导模型形式化验证方法，包括如下步骤：

步骤1、定义基于WS-CDL的服务编导元概念模型和领域规则，其中服务编导元概念模型包括服务编导元和元关系集合，领域规则包括一致性规则、完整性规则和演绎推理规则；

步骤2、根据用户的服务协作需求，结合服务编导元概念模型，建立应用概念模型；

步骤3、基于SHOIND的验证方法，对服务编导元概念模型、应用概念模型和领域规则进行转化，实现数据一致性、完整性验证及基于规则的推理验证。

本发明与现有技术相比，其显著优点为：本发明具备传统系统验证方法的描述能力、自动化程度和验证效率，并且不存在状态爆炸问题，在推理的可判定性和知识的复用等方面也具备明显优势。

附图说明

图1为本发明基于WS-CDL的服务编导元概念模型的结构示意图。

图2为本发明基于SHOIN(D)的验证方法的原理图。