网格中以情境为中心的应用自动化研究

作为一种能够带来巨大经济效益和社会效益的信息基础设施候选者，网格技术正处于实用化的前夜。当前，应用开发困难等问题严重限制了网格的推广应用，研究新的网格应用自动化方法与技术势在必行。本项目将情境的概念引入到网格中，通过对情境的获取、表述、变换和处理，实现资源情境与主题情境的有效匹配，在匹配过程中自动生成满足用户要求的网格应用，完成应用的部署和运行，解决用户的实际问题。本项目还将在研究情境的获取、表述、变换和处理方法，探索基于情境的变换与处理实现应用自动化的技术手段的基础上，基于当前流行的网格基础软件，针对特定应用领域设计和实现用于支持以情境为中心应用自动化所必须的一系列软件模块，并构建实验系统，以验证上述工作的正确性、可行性和实用性。本项目的研究将带来一种隔离条件下新的网格应用自动化方法，降低网格应用开发门槛，提高开发效率，形成用户为主导的以情境为中心的随用随开发的新型应用开发模式。 2100433B

本项目以紫金山为研究对象，通过多情境设计，探索风景林多种未来可能规划方案。通过建立相应的空间景观直观模型，模拟在多情境规划方案条件下风景林在大的时空尺度上景观过程，将模拟的结果通过Virtual GIS技术可视化，并对多情境规划方案进行美学和生态功能评价。在对多情境规划方案进行综合和优化的基础上，探讨从现实状态导向优化情境的途径。.风景林规划是城市森林规划、风景区规划、森林公园规划的一个重要内容。在景观层次的大尺度上进行风景林规划，传统的实验和野外观测很难测度规划所涉及的众多变量之间的相互影响关系。建立在空间景观直观模型、可视化GIS技术基础之上的多情境规划，为风景林规划这种复杂多因素交互作用控制下的不确定问题决策提供了新型问题识别和辅助决策方法。风景林多情境规划方法研究，对于正在蓬勃兴起的城市林业、森林旅游业的健康发展具有较为重要的理论和现实意义。 2100433B

随着网格研究的不断深入，面对日益复杂的网格应用需求，单一的网格服务不能满足用户的需求，往往需要跨组织的服务间的协作才能解决。网格服务间根据数据相关性、控制相关性导出的网格活动组成工作流定义为网格服务工作流。目前网格服务工作流管理的研究刚刚兴起，基础理论亟待完善，主要面临网格服务工作流的基础定义与系统架构、工作流过程建模、服务组合机制、服务的协作执行与优化等研究难题，而这些难题已成为推动和发展网格工作流管理技术应用的瓶颈。因此抓住网格服务工作流研究的契机，开展基础理论与方法的研究，必将推动我国在该领域的研究工作，促进网格工作流管理技术的原始创新，指导以网格服务工作流管理为基础的学科建设，这已成为摆在我们面前的紧迫任务。从根本上讲，这对提高我国网格工作流技术的竞争力，提高我国在网格工作流管理基础研究和高技术发展方面进入世界领先行列，都具有非常重要的意义。 2100433B

本项目拟解决移动网格基于能量优化的资源管理理论及方法，拟为促进我国的移动网格基础研究及应用打下一定的基础。 （1）本项目针对移动网格节点能量有限的问题，研究基于能量优化的资源调度算法。为了解决移动网格资源调度中的能量优化问题，先需分析移动网格的特点及其资源调度中的能量消耗特点，在移动网格资源调度中考虑能量约束，然后建立移动网格节点的能量消耗模型，提出基于能量优化的移动网格资源调度策略。 （2）结合节点移动模型和资源可靠性提出一种基于资源可靠性的任务调度算法。此算法首先根据节点移动模型确定任务提交者停留的网格区域，然后根据资源的可靠性从该网格中选取最可靠的资源执行任务，算法的目标是最大限度的保证任务能够被成功的执行。 （3）提出一种基于时间优化的移动网格任务调度算法，即MG-Min-Min算法，目标是实现任务调度完成时间的最小化。算法中考虑到移动资源能量有限，在任务完成时，由分配任务时的域代理主动发送移动代理去寻找目标资源并取回任务执行结果，这样节省了移动资源发送任务执行结果的能量和时间消耗。 （4）研究基于灰色理论的移动设备迁移策略，提出一种适合移动网格任务提交及移动设备在网格区域间移动的信息分组结构。将现有的移动网络的切换算法与网格计算相结合，并将无线网络通信中一种优化的移动目标选择算法应用于移动网格中。通过此目标选择算法将网格性能参数进行综合计算，提高移动设备对网格资源的利用率，提出移动设备在不同网格区域之间移动的迁移策略。 （5）研究提出移动网格中基于QoS的资源发现算法，引入了P2P技术和虚拟组织，并使用该方法组织移动设备资源，方便资源的发现和查找。该资源发现方法研究基于节点的服务请求机制，主要考虑了带宽的约束和网络消息的冗余消除。 （6）对Local Indices机制进一步改进，提出一种适用于移动网格系统的资源定位算法Improved Local Indices。该机制不仅考虑了组成移动网格系统的移动终端设备存储空间有限和网络带宽有限的问题，而且针对移动网格环境的高度动态性。提出了采用宏移动性管理和微移动性管理结合的方式，来管理移动网格环境的移动性。 2100433B