专利名称：面向服务的智能体平台的制作方法
技术领域：
本发明涉及的是一种网络信息技术领域的系统，具体地说是一种面向服务的 智能体平台。
背景技术：
Web服务定义为自包含、自描述的、模块化的、由URI标识的应用程序，它 采用基于XML和Internet的开放标准，支持基于XML的接口定义、发布和发现。 它的出现及推广改变了现有网络的应用模式，它将Internet从一个信息资源的集 合变成了一个计算资源的集合。Web服务的主要目标是在现有的各种异构平台的 基础上构筑一个通用的与平台无关、语言无关的技术层，多种不同平台上的应用 依靠这个技术层来实施彼此的连接和集成。它具有跨平台、互操作和松耦合等优 点。但当前的Web服务仅仅是能够被外部调用的模块，它是一种无状态的功能响 应，存在功能单一，无法主动响应外界事件、服务之间无法相互自主协作等不足。
经对现有技术文献的检索发现，中国专利申请号200610037595.3，发明名 称 一种Web服务发现和集成代理系统，公开号CN1968322，该专利通过使用 代理技术对UDDI注册中心进行封装，并对外提供服务注册和服务査找、修改的 功能和接口 ，在一定程度上提高了服务发现的查准率和査全率，该集成代理系统 (1)没有实现面向服务的技术与软件智能体技术的融合；(2)没有改变Web服务仅 仅是被动的相应外部调用的模块的本质。
发明内容
本发明针对现有技术的不足与缺陷，提供一种面向服务的智能体平台，该平 台通过将软件智能体技术引入到面向服务计算领域，实现了 Web服务与智能体的 集成。面向服务的智能体平台实现了 Web服务的智能化管理，它将当前的无状态、 仅仅被动相应外部调用的Web服务变成了一个具有相关领域知识、具有一定能力 智能主体，该平台为建立新一代的软件中间件平台提供了技术基础，从而为实现 Web服务的有效集成典型了基础。本发明是通过以下技术方案实现的，本发明包括服务智能体建模工具、服 务智能体注册中心和服务智能体的执行引擎，其中-
所述的服务智能体建模工具，向用户提供图形化的服务智能体建模工具，实 现服务智能体的建模，当用户完成了某服务智能体建模后，该模型可以被序列化 为XML文件；
所述的服务智能体注册中心，实现了服务智能体的注册，服务智能体注册中 心实质上是一个特殊的容器，服务智能体只有向服务注册中心即容器发布后才有 可能被其它的服务智能体发现和利用，服务智能体注册中心向外提供了服务智能 体注册、査询接口；
所述的服务智能体执行引擎，采用基于消息匹配的机制，提供了调用服务智 能体规划的功能，服务智能体启动之后立即开始接受消息，消息被暂存在服务智 能体的个人信箱中等待被处理。所有处于活动状态中的规划都会定时去个人信箱 筛选未处理的消息，当发现与自己匹配的消息后，调用规划所对应的服务操作序 列，在执行服务操作的过程中，服务智能体执行引擎根据调用服务操作的结果更 新服务智能体的信念，并将规划的执行结果发送给消息的发送者。
所述的服务智能体建模工具包括服务智能体信念建模模块、服务智能体活 动建模模块和服务智能体规划建模模块。服务智能体信念建模模块用于构建服务 智能体的知识库，服务智能体活动建模模块用于构建服务智能体的Web服务操作 集，服务智能体规划建模模块用于构造服务智能体的规划集合，每一个规划是一 个业务目标的执行体，它遵行相应的业务规则，描述了完成某一业务目标的过程。
所述的服务智能体信念建模模块包括基本知识建模单元、约束知识建模单 元、社会知识建模单元，基本知识建模单元用来构造服务智能体所知道的事实， 它们以一组命题的方式存储，约束知识建模单元用于构造服务智能体要维护的一 系列关系，这些关系作用于基本知识所涉及的变量之上，社会知识建模单元用于 构造服务智能体所了解的其它服务智能体的信息，例如地址、角色、能力等等。
所述的服务智能体活动建模模块包括Web服务操作功能性信息建模单元和 Web服务操作非功能性建模单元，功能性信息建模单元用来描述服务的功能，包 括服务的输入和输出参数、服务的名称、服务调用的接口等等，非功能性建模单 元用于描述服务的质量，常用的服务质量指标有时间、代价、可靠性等，它们从不同的侧面描述了 Web服务操作的非功能性特性。
所述的规服务智能体规划建模模块用于构造服务智能体完成业务目标的规 划集，服务智能体的规划将完成某一目标的过程表示成一组Web服务操作的序 列，在每一个规划中各个活动根据设定的控制流和数据流进行组合，控制流定义 了活动执行的先后顺序，数据流则定义了某一活动产生的数据作为哪一个活动的 输入，每一个规划遵循相应的业务规则，描述了完成某一目标的过程，每一个规 划属性包括规划名称、规划描述、规划的优先级别、触发该规划的事件、规划的 前提条件以及规划体对应的Web服务操作序列。
所述的服务智能体注册中心包括服务智能体注册单元、服务智能体查询单 元和服务智能体监控单元。注册单元实现服务智能体的注册；査询单元实现服务 智能体的査询，用户或者其它的服务智能体可以根据所要査询的服务服务的名 称、通讯地址、能力等条件实现服务智能体的査询；服务智能体监控单元采用轮 询的方式对服务智能体注册中心管理的所有服务智能体的运行情况进行监控，包 括服务智能体的通讯状态、是否可用等。
所述的服务智能体执行引擎包括消息匹配单元、Web服务操作调用单元和 信念更新单元。消息匹配单元将接收到的消息与服务智能体规划的输入进行匹 配，如果接收到的消息与服务智能体输入完全匹配，则调用对应规划所包含的 Web服务操作序列；Web服务操作调用单元从服务智能体信念合中获取Web服务 操作所需要的输入，调用Web服务操作。并将执行结果传送给信念更新单元，由 信念更新单元更新服务智能体的信念。
本发明从外部来看， 一个服务智能体是一个软件智能体， 一方面，它提供了 与其它智能体进行通讯的接口，从而实现了对外部环境的感知；另一个方面，服 务智能体使用规划屏蔽了使用服务操作序列来完成业务目标的内部细节，从而使 得普通的用户只需要关注他们所需要完成的目标，而不需要关注如何使用Web 服务来完成他们的目标。Web服务与软件智能体的集成将无状态的Web服务变成 了一个有状态，并能够对外部做出反应的智能实体。服务的智能体化从下列几个 方面增强和扩展了现有服务技术的不足服务智能体是一个服务综合体。它对功 能类似的一组服务进行集中管理，并向外界提供高层服务；服务智能体能够根据 用户和其它服务智能体的偏好或定制的服务质量需求优化服务的选择;服务智能体可以通过通讯语言与其它服务智能体进行通讯，实现服务智能体之间相互协 作。
本发明服务智能体是一个一组功能类似的Web服务与软件智能体的综合体， 它实现了对一组功能类似服务的封装;服务智能体的规划封装了使用Web服务的 业务逻辑，从而增大服务集成的粒度；用户可以定制个性化的服务选择和协商策 略，从而实现服务个性化选择。本发明采用面向对象的开发技术，用户可以通过 图形化的用户界面对服务智能体的信念、活动和规划进行建模，用户界面友好， 具有可扩展性强，维护开销小的特点。服务智能体是能够在分布式环境下独立运 行的自主体，它们注册在服务智能体注册服务器中，服务智能体之间的通讯采用 遵循FIPA标准的通讯协议，以实现服务智能体之间的协商。
本发明使用面向对象的技术，采用开放、模块化、可扩展的架构，用户可以 根据个性化的需要，方便的扩展服务智能体的功能;服务智能体可以方便的迁移 服务智能体采用XML格式进行存储，能够方便的进行迁移；使用及管理方便用 户可以使用系统提供的可视化界面对服务智能体进行建模，系统界面友好，操作 方便。
图1为本发明系统框图2为本发明服务智能体模型结构图3为本发明服务智能体执行引擎工作原理。
具体实施例方式
下面结合附图对本发明的实施例作详细说明本实施例在以本发明技术方案 为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护 范围不限于下述的实施例。
本发明服务智能体平台是开发，分布式部署和运行服务智能体的一整套解决 方案。服务智能体建模工具提供了一组可视化的建模工具，实现了软件智能体技 术和服务技术的集成，当用户完成了某服务智能体建模后，该模型可以被序列化 为XML文件。 一个服务智能体的建模包括三方面的内容，分别是信念建模、活动 建模和规划建模。信念组成了服务智能体的知识库，服务智能体的活动表示了智 能体能够执行的服务操作，服务智能体的规划从业务目标层次描述了使用服务操作完成某一业务目标的过程。
服务智能体注册中心实现了服务智能体的注册，一个服务智能体只有在服务 注册中心注册后才能运行。
服务智能体执行引擎采用基于消息匹配的机制，提供了调用服务操作序列的
功能。服务智能体启动之后立即开始接受消息，消息被暂存在服务智能体的个人
信箱中等待被处理。所有处于活动状态中的规划都会定时去个人信箱筛选未处理
的消息。当发现与自己匹配的消息后，调用规划所对应的服务操作序列，在执行
服务操作的过程中，服务智能体的执行引擎根据调用服务操作的结果更新服务智
能体的信念，并将规划的执行结果发送给消息的发送者。
所述的服务智能体建模工具包括服务智能体信念建模模块、服务智能体活 动建模模块和服务智能体规划建模模块。服务智能体信念建模模块用于构建服务
智能体的知识库，服务智能体活动建模模块用于构建服务智能体的沐eb服务操作 集，服务智能体规划建模模块用于构造服务智能体的规划集合，每一个规划是一 个业务目标的执行体，它遵行相应的业务规则,描述了完成某一业务目标的过程。 所述的服务智能体信念建模模块包括基本知识建模单元、约束知识建模单 元、社会知识建模单元，基本知识建模单元用来构造服务智能体所知道的事实， 它们以一组命题的方式存储,约束知识建模单元用于构造服务智能体要维护的一 系列关系，这些关系作用于基本知识所涉及的变量之上，社会知识建模单元用于 构造服务智能体所了解的其它服务智能体的信息。
所述的服务智能体活动建模模块包括Web服务操作功能性信息建模单元和 Web服务操作非功能性建模单元，功能性信息建模单元用来描述服务的功能，非 功能性建模单元用于描述服务的质量，它们从不同的侧面描述了 Web服务操作的 非功能性特性。
信念集合构成了服务智能体的知识库。服务智能体的知识可以分为三类，分 别是基本知识、约束知识和社会知识。基本知识是服务智能体所知道的事实，用 来定义服务智能体所要用到的变量，简单的数据类型变量包括整形、浮点型、字 符串型和布尔类型，复合数据类型统一用XML格式进行定义；约束知识是服务智 能体要维护的一系列关系，这些约束关系作用于基本知识所定义的变量之上，约 束操作符包括大于、等于、小于、包含等；社会知识存储着其他服务智能体的信息，例如地址、能力以及角色等。活动集合是服务智能体能够执行的Web服务操 作的集合，每个服务操作属性包括名称、输入、输入和服务质量等，输入和输出 表征了操作的功能性属性，服务质量则表征了操作的非功能性属性，常用的服务 质量指标有时间、代价、可靠性等，它们从不同的侧面描述了服务的非功能性特 性。Web服务操作的输入参数、输出参数以及服务质量等变量都来自于服务智能 体信念建模模块中所定义的基本知识。服务智能体的规划是业务目标的执行体， 每一个规划遵循相应的业务规则，从业务目标层描述了使用沐eb服务操作完成某 一业务目标的过程，每一个规划属性包括规划名称、规划描述、规划的输入、规 划的输出和规划体对应的Web服务操作序列，规划的输入输出参数必须在都来自 于服务智能体信念建模模块所定义的基本知识，规划所包含的操作序列来自于服 务智能体活动建模模块已经定义的Web服务操作。
所述的服务智能体执行引擎包括消息匹配单元、Web服务操作调用单元和 信念更新单元。消息匹配单元将接收到的消息与服务智能体规划的输入进行匹 配，如果接收到的消息与服务智能体输入完全匹配，则调用对应规划所包含的 沐eb服务操作序列；Web服务操作调用单元从服务智能体信念合中获取Web服务 操作所需要的输入，调用Web服务操作，并将执行结果传送给信念更新单元，由 信念更新单元更新服务智能体的信念。
以下提供本发明的具体实施例，本实施例系统以微机为设备平台，通过使用 软件智能体技术来封装Web服务资源，实现了对Web服务资源的智能化管理。软件 智能体技术和面向服务技术的集成克服了现有服务技术了不足，为建立新一代的 软件中间件平台提供了技术基础。该实施例系统结构由图l所示。
操作人员1通过服务智能体建模工具2创建一个服务智能体模型3，服务智 能体模型3只有被发布到服务智能体注册中心4中才可能被一般的用户5发现和 利用。用户5通过査询服务智能体注册中心4获得能够完成其任务的服务智能体， 并将其任务以消息的形式发送到对应服务智能体，服务智能体接收到用户的任务 后，通过消息匹配机制获得匹配的规划并执行规划所包含的Web服务操作序列 21，并将结果以消息的形式返回给用户。
如图2所示， 一个完整的服务智能体模型3包含三个部分的内容，分别是信 念模型6、活动模型7和规划模型8。其中信念模型6构成了服务智能体的知识库，服务智能体的知识可以分为三类，分别是基本知识9、约束知识10和社会
知识11。
服务智能体的活动模型7是一组Web服务操作的集合，代表了服务智能体能 够执行的活动的集合，每一个Web服务操作12包含的基本属性为Web服务操作 的名称
14、 Web服务操作的输入15、 Web服务操作的输出16以及Web服务操作 的质量指标17，其中Web服务操作的输入15和Web服务操作的输出16表征了 Web服务的功能，Web服务操作的质量指标17表征了 Web服务操作的非功能性属 性。
服务智能体的规划模型8是一组规划的集合，代表了服务智能体的能力，每 一个规划13从业务目标的角度描述了使用Web服务操作完成某一业务目标的过 程。 一个规划的基本属性包括规划的名称18、规划的输入19、规划的输出20 和规划所对应的Web服务操作序列21。
如图3所示，当服务智能体通过消息接收单元22接收到外部的服务请求时， 它调用消息匹配单元23获得能够执行服务请求的规划列表，如果不存在匹配的规 划，则直接向用户发送任务调度失败的消息。如果存在多个可以执行服务请求的 规划，则按照一定的评价标准从匹配的规划列表中选择最佳的规划25，然后调用 该规划所对应的Web服务操作序列26,并将用户发送执行规划后的结果。
本实施例通过将软件智能体技术引入到面向服务计算领域，实现了 Web服务 与智能体的集成。面向服务的智能体平台实现了 Web服务的智能化管理，它将当 前的无状态、仅仅被动相应外部调用的Web服务变成了一个具有相关领域知识、 具有一定智能性的智能主体，该平台为建立新一代的软件中间件平台提供了技术 基础，本实施例模块清晰，具有很强的扩展性、适应性和易用性的特点。
权利要求
1、一种面向服务的智能体平台，其特征在于，服务智能体建模工具、服务智能体注册中心和服务智能体的执行引擎，其中所述的服务智能体建模工具，向用户提供图形化的服务智能体建模工具，实现服务智能体的建模，当用户完成了某服务智能体建模后，该模型被序列化为XML文件；所述的服务智能体注册中心，实现了服务智能体的注册，服务智能体注册中心实质上是一个特殊的容器，服务智能体只有向服务注册中心即容器发布后才有可能被其它的服务智能体发现和利用，服务智能体注册中心向外提供了服务智能体注册、查询接口；所述的服务智能体执行引擎，采用基于消息匹配的机制，提供了调用服务智能体规划的功能，服务智能体启动之后立即开始接受消息，消息被暂存在服务智能体的个人信箱中等待被处理，所有处于活动状态中的规划都会定时去个人信箱筛选未处理的消息，当发现与自己匹配的消息后，调用规划所对应的服务操作序列，在执行服务操作的过程中，服务智能体执行引擎根据调用服务操作的结果更新服务智能体的信念，并将规划的执行结果发送给消息的发送者。
2、 根据权利要求l所述的面向服务的智能体平台，其特征是，所述的服务智 能体建模工具包括服务智能体信念建模模块、服务智能体活动建模模块和服务 智能体规划建模模块，服务智能体信念建模模块用于构建服务智能体的知识库， 服务智能体活动建模模块用于构建服务智能体的Web服务操作集，服务智能体规 划建模模块用于构造服务智能体的规划集合，每一个规划是一个业务目标的执行 体，它遵行相应的业务规则，描述了完成某一业务目标的过程。
3、 根据权利要求2所述的面向服务的智能体平台，其特征是，所述的服务智 能体信念建模模块包括基本知识建模单元、约束知识建模单元、社会知识建模单 元，基本知识建模单元用来构造服务智能体所知道的事实，它们以一组命题的方 式存储，约束知识建模单元用于构造服务智能体要维护的一系列关系，这些关系 作用于基本知识所涉及的变量之上，社会知识建模单元用于构造服务智能体所了解的其它服务智能体的信息。
4、根据权利要求2所述的面向服务的智能体平台，其特征是，所述的服务智 能体活动建模模块包括Web服务操作功能性信息建模单元和Web服务操作非功能 性建模单元，功能性信息建模单元用来描述服务的功能，包括服务的输入和输出 参数、服务的名称、服务调用的接口，非功能性建模单元用于描述服务的质量， 服务质量指标有时间、代价、可靠性，它们从不同的侧面描述了 Web服务操作的 非功能性特性。
5、 根据权利要求2所述的面向服务的智能体平台，其特征是，所述的规服务 智能体规划建模模块用于构造服务智能体完成业务目标的规划集，服务智能体的 规划将完成某一目标的过程表示成一组Web服务操作的序列，在每一个规划中各 个活动根据设定的控制流和数据流进行组合，控制流定义了活动执行的先后顺序， 数据流则定义了某一活动产生的数据作为哪一个活动的输入，每一个规划遵循相 应的业务规则，描述了完成某一目标的过程，每一个规划属性包括规划名称、规 划描述、规划的优先级别、触发该规划的事件、规划的前提条件以及规划体对应 的Web服务操作序列。
6、 根据权利要求l所述的面向服务的智能体平台，其特征是，所述的服务智 能体注册中心包括服务智能体注册单元、服务智能体査询单元和服务智能体监 控单元，注册单元实现服务智能体的注册，査询单元实现服务智能体的査询，用 户或者其它的服务智能体根据所要査询的服务服务的名称、通讯地址、能力条件 实现服务智能体的査询，服务智能体监控单元采用轮询的方式对服务智能体注册 中心管理的所有服务智能体的运行情况进行监控。
7、 根据权利要求l所述的面向服务的智能体平台，其特征是，所述的服务智 能体执行引擎包括消息匹配单元、Web服务操作调用单元和信念更新单元，消息 匹配单元将接收到的消息与服务智能体规划的输入进行匹配，如果接收到的消息与服务智能体输入完全匹配，则调用对应规划所包含的Web服务操作序列，Web 服务操作调用单元从服务智能体信念合中获取Web服务操作所需要的输入，调用 Web服务操作，并将执行结果传送给信念更新单元，由信念更新单元更新服务智能 体的信念。
全文摘要
一种信息技术领域的面向服务的智能体平台，其中，服务智能体建模工具向用户提供图形化的建模环境，实现服务智能体的建模，服务智能体注册中心用来向外发布已经注册的服务智能体，实现对服务智能体的注册、查询和监控，服务智能体执行引擎采用基于消息匹配的机制，提供了调用服务智能体规划的功能。面向服务的智能体平台通过将软件智能体技术引入到面向服务计算领域，实现了Web服务与智能体的集成。本发明将当前的无状态、仅仅被动相应外部调用的Web服务变成了一个具有相关领域知识、具有一定智能性的智能主体，该平台为建立新一代的软件中间件平台提供了技术基础。本发明模块清晰，具有很强的扩展性、适应性和易用性的特点。
文档编号G06F17/30GK101316242SQ20081004070
公开日2008年12月3日 申请日期2008年7月17日 优先权日2008年7月17日
发明者傅一峰, 健 曹, 童红霞, 蔡思捷, 赖如洁 申请人:上海交通大学