[論文レビュー] Web Services Modeling and Composition Approach using Object-Oriented Petri Nets

Sofiane Chemaa, Raida Elmansouri+1 more|arXiv (Cornell University)|Apr 8, 2013

Service-Oriented Architecture and Web Services参考文献 38被引用数 6

ひとこと要約

本論文では、Webサービスのモデリングおよび組み合わせを目的とした、オブジェクト指向Petriネットに基づくアプローチを提案し、複雑なサービスコンポジションに対処するための形式的代数を導入している。この手法により、G-netsメタモデルおよびJavaツールを介した自動化が可能となり、eビジネスアプリケーションにおけるサービスオchestrationの表現力と正しさが向上する。

ABSTRACT

Nowadays, with the emergence and the evolution of new technologies, such as e-business, a large number of companies are connected to Internet, and have proposed web services to trade. Web services as presented, are conceptually limited components to relatively simple functionalities. Generally, a single service does not satisfy the users needs that are more and more complex. Therefore, services must be made able to be composed to offer added value services. In this paper, a web services composition approach, modelled by Objects-Oriented Petri nets, is presented. In his context, an expressive algebra, which successfully solves the web services complex composition problem, is proposed. A java tool that allows automating this approach; based on a definite algebra and a G-nets meta-model, proposed by us, is developed.

研究の動機と目的

• eビジネス環境における複雑で相互運用可能なWebサービスのコンポジションニーズの増大に対処すること。
• モノリシックなWebサービスの限界を克服し、原子的サービスの動的で柔軟なコンポジションを可能にすること。
• 複雑なワークフローをサポートする形式的で検証可能なモデリング技法を提供すること。
• 複雑なサービスコンポジションパターンを扱える表現力のある代数的フレームワークを開発すること。
• G-netsメタモデルに基づくプロトタイプJavaツールを実装・検証すること。

提案手法

• Webサービスのコンポonentsとその相互作用を表現するために、オブジェクト指向Petriネット（OO-PNs）を用いたモデリング。
• 複雑なサービスコンポジションを表現・分析するための形式的代数的フレームワークの定義。
• 階層的かつモジュラーなコンポジションをサポートするため、G-nets（一般化されたPetriネット）のメタモデルの導入。
• Webサービスのモデリング、検証、コンポジションを自動化するJavaベースのツールの設計。
• 代数を用いて、組み合わせられたサービスワークフローの正しさと一貫性を検証すること。
• 実世界のeビジネスシナリオにモデルを適用し、スケーラビリティと表現力の向上を実証すること。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 eビジネス環境において、複雑で動的コンポジションをサポートするWebサービスをどのように形式的にモデリングできるか？
• RQ2 複雑なサービスコンポジションパターンを表現・検証するために必要な代数的構成は何であるか？
• RQ3 形式的Petriネットベースのモデルは、サービスコンポジションの正しさとモジュラリティをどのように向上させられるか？
• RQ4 ツール支援を通じて、提案手法がコンポジションプロセスの自動化にどの程度効果的か？
• RQ5 従来のPetriネットモデルと比較して、G-netsメタモデルは表現力の面でどの程度向上をもたらすか？

主な発見

• 提案されたオブジェクト指向Petriネットモデルは、モジュラリティと階層性を強化することで、複雑なサービス相互作用を効果的に捉えている。
• 形式的代数により、サービスコンポジションワークフローの正確な仕様化と検証が可能となり、設計エラーの低減が実現された。
• Javaツールプロトタイプは、提案されたメタモデルを用いたサービスコンポジションの実現可能性と自動化の可能性を示している。
• G-netsベースのメタモデルは、スケーラブルで階層的なコンポジションをサポートし、モデルの管理性を向上させた。
• 単純で原子的なWebサービスの限界を克服し、形式的保証を伴う複合サービスの作成を可能にする。
• eビジネスにおける事例研究を通じて、本手法は実世界のサービスコンポジションシナリオへの適用性を示している。