科学工作流技术研究综述

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1、笫33卷第3期2011年6月国防科技大学学报V。133No.JURNALOFNATINALUNIERSIYOFDEFENSETECHNOLOGYJne・2011文章编号：1001-2486(2011)03-0056-10科学工作流技术研究综述张卫民，刘灿灿，骆志刚(国防科技大学计算机学院，湖南长沙410073)摘耍：科学工作流管理系统(ScintfcWorfovManagementSyscmsSWf)为科学家提供一个管理大规模复杂科学计算的有效平台，通过管理复杂应用程序对海量科学数据进行管理、分析、仿真和可视化以帮助科学家进行科学发

2、现。本文首先对科学工作流(ScintfcWorfow,SWF)的关键技术和研究现状进行全面综述,包括SWF模型、表示、语言、组合、验证、调度、数据來源管理以及系统的容锚性与安全性等；然后对近两年的最新研究进行分析，并在此某础上指出该领域目前存在的不足和未來发展方向：戢后对我国目前的研究现状进行分析并给出建议。关键词：科学计算；科学工作流(SWF)；流程组合；调度；容错；來源管理中图分类号：TP393文献标识码：AAReviwonScintfcWorkfowsZHANGWemi,LICancn,LUOZhigang(ColegeofCo

3、putrNatoa1Uni・ofDcfnsTechnolgyChagsa410073ChiaAbsractScintfcWorfowManagementSysems(SWfShasbecomeanefectvepltorfrrprsntngandmanagiglresalcomplxsintfccomputngprceseswhihgletgeteralrenumberofcomplxapplcatonsfrdatmanagementanaIs$smu1tonandviualztonandlenasiltesintssfrsinlfc

4、dicover・ItipapertecurenlsudisofScintfcWorfow(SWF)arrviwedfrtyicldigSWFmodeJ,prsnttonsInguagescoinpostonvaldatonshedulngandprvenanceaswelasfultlrnceandssemscurt.Thente1tssudisircentyearara1odicused.Basdonteanalssoftekeytchnolgisandteltsdevelpmenttedrwbacksitidomaiarpoitd

5、outandsmesggesinstwarsteftrdevelpmentarmade・FialytercentrsarhsatsquoiChiaiprsntdandsmesggesinsargien.Keywordssintfccomputngsintfcworfow(SWF)；worfowcomposton$hedu1ngfuIoIrntprvenanc作为继理论和实验之后的第三种科研手段，科学计算己经在科研领域11•发挥着非常重要且不可替代的作用[-2]o科学计算通常需耍组合不同领域、多个组织的复杂应用程序对海量数据进行查找、移

6、动、分析、处理及可视化等操作。作为一种辅助科学家进行科学实验的于-段，科学工作流管理系统(ScintfcWorfowManagementSysemsSWf)对这些复杂应用程序及各程序间的数据依赖关系进行组合，并控制各部分在时间、空间以及资源等约束条件下按序完成，已经成为复杂科学计算流程管理的必要手段，有效推动了科研进展。日前，国外多个实验室在一些人型科研项目些科研组织和个人对这些系统的关键技术和研究现状进行了综述和比较但随着时间的推进和技术的发展，各个系统在原有基础上均进行了一定程度的完善和改进，每年也会涌现出一些新的技术和系统；另夕

7、卜，冃前国内对科学工作流(ScintfcWorfow,SWF)技术的重视程度远不如欧美一些发达国家，国内针对这一领域的研究也比较少。鉴于这一现状，作者在研读大量文献的基础上，对SWF的最新关键技术进行全而总结、比较和评价，并对最近的研究成果和国内的研究现状进行分析，旨在为从事相关研究的科研人员提供一定的参考和借鉴。中分别开发了面向各自研究领域的SWf；然而，这些系统的关键技术和具俺实现各不相同，各系VT统间缺乏统一标准且互操作也比较困难。目前一收稿日期：00—1—0基金项目：国家863高技术资助项口(2006AA01A123)；国家自

8、然科学基金资助项目(609030420)作者简介：张卫民(1966—),男，教授，博士，即士生导师。me,99)inVCnht:eii)k1Miafm00fyi,ceece•1ai,1hsiaihshceit09eeai