醫(yī)學圖像網(wǎng)格中面向服務的虛擬化技術(shù)研究.pdf

1、醫(yī)學圖像網(wǎng)格是當前網(wǎng)格技術(shù)最重要的應用領(lǐng)域之一?，F(xiàn)有的醫(yī)學圖像網(wǎng)格技術(shù)無法有效地解決Web 服務的異構(gòu)性、分布性和動態(tài)性等問題，限制了Web服務資源框架技術(shù)(WSRF，Web Service Resource Framework)優(yōu)勢的進一步發(fā)揮。通過將面向服務的虛擬化(SOV，Service Oriented Virtualization)技術(shù)引入醫(yī)學圖像網(wǎng)格，以Web服務技術(shù)作為虛擬化、網(wǎng)格和語義技術(shù)的結(jié)合點開展研究，對于醫(yī)學圖像網(wǎng)

2、格技術(shù)的發(fā)展具有重要意義。 醫(yī)學圖像網(wǎng)格中面向服務的虛擬化技術(shù)研究以屏蔽網(wǎng)格應用的復雜性和網(wǎng)格基礎(chǔ)設(shè)施的復雜性為主要目標，包括虛擬化體系結(jié)構(gòu)、異構(gòu)服務互操作模型、服務選擇模型、服務編程模型等重要組成部分。 醫(yī)學圖像網(wǎng)格面向服務的虛擬化層次架構(gòu)通過引入虛擬服務層，實現(xiàn)醫(yī)學圖像網(wǎng)格平臺與虛擬化技術(shù)的結(jié)合；采用基于虛擬客戶端接入(VCA，Virtual ClientAccess)模式的服務封裝方式，實現(xiàn)網(wǎng)格和本地資源管理策略的

3、有效融合；通過在網(wǎng)格各層次引入元數(shù)據(jù)，并建立元數(shù)據(jù)間關(guān)聯(lián)，以提高網(wǎng)格服務的管理和發(fā)現(xiàn)效率；針對醫(yī)學圖像網(wǎng)格服務按需組合的需求，設(shè)計醫(yī)學圖像網(wǎng)格應用層編程模型。 醫(yī)學圖像網(wǎng)格基于語義的異構(gòu)服務互操作模型通過與語義代理技術(shù)結(jié)合，基于混合本體策略構(gòu)建醫(yī)學圖像網(wǎng)格的服務語義環(huán)境，定義服務對象的派生結(jié)構(gòu)和描述方式，向上屏蔽服務的異構(gòu)性，支持服務間的互操作；通過將服務互操作與本體標記綁定，標示交互消息對應的語義模型，從而引導異構(gòu)服務間的語義

4、映射操作，實現(xiàn)服務數(shù)據(jù)模式的轉(zhuǎn)換。 醫(yī)學圖像網(wǎng)格基于語義的近似最優(yōu)服務選擇模型由三種聚類策略組成。其中基于本體的服務聚類方法通過本體提供的概念關(guān)系模型來實現(xiàn)服務按功能聚類；基于語義上下文的聚類方法將用戶和服務上下文結(jié)合起來，根據(jù)約束規(guī)則對Web 服務的服務質(zhì)量(QoS，Quality of Service)進行預測，并根據(jù)QoS 參數(shù)實現(xiàn)服務按性能聚類；基于語義的服務交叉聚類方法整合基于本體和基于語義上下文聚類方法的優(yōu)勢，以保證

5、構(gòu)建的服務視圖中的服務對于應用需求是近似最優(yōu)的。 醫(yī)學圖像網(wǎng)格基于語義工作流的服務組合模型定義業(yè)務工作流、語義工作流和服務工作流三種工作流模型；以語義工作流作為業(yè)務工作流和服務工作流的中間層，向上屏蔽底層服務組合的實現(xiàn)細節(jié)；向下簡化用戶業(yè)務工作流向服務工作流的轉(zhuǎn)化，支持網(wǎng)格環(huán)境中服務的按需組合。針對服務無關(guān)的網(wǎng)格服務工作流調(diào)度目標，提出基于關(guān)鍵節(jié)點的服務工作流調(diào)度算法；該算法將網(wǎng)格服務工作流的重組和容錯作為首要的考慮因素，將可能

6、的服務執(zhí)行錯誤限制在組合路徑的最小分段內(nèi)，以避免因組成服務出錯而導致整個組合服務的失敗。 通過MedImGrid 網(wǎng)格原型系統(tǒng)支持的醫(yī)療信息集成、三維重建和圖像檢索三個典型應用，對上述方法進行驗證并和其它方法進行對比。醫(yī)學圖像網(wǎng)格中面向服務的虛擬化技術(shù)能夠屏蔽服務間的語義鴻溝，實現(xiàn)異構(gòu)服務互操作的透明性；提高網(wǎng)格服務管理、發(fā)現(xiàn)和集成效率；建立用戶業(yè)務流程和網(wǎng)格組合服務之間松耦合的映射關(guān)系，對于醫(yī)學圖像網(wǎng)格技術(shù)打破資源緊耦合模式的