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第52章 服务个体机器模型

第52章 服务个体机器模型

52.1 现实服务主体

现实服务主体(Real Service Subject)是现实世界中实际承担服务职责、执行服务活动或者提供服务能力的具体主体。

现实服务主体可以是个人、企业、组织、平台、设备、机器人或者其他具有服务能力的主体。

其基本结构可以表示为:

RS={ID,T,O,A,S,R,K,G,C,Md,B,F,H}RS= \{ID,T,O,A,S,R,K,G,C,Md,B,F,H\}

其中:

  • IDID:现实主体身份;
  • TT:主体类型;
  • OO:服务对象;
  • AA:主体属性;
  • SS:主体状态;
  • RR:主体关系;
  • KK:服务知识;
  • GG:服务目标;
  • CC:服务能力;
  • MdMd:服务方法;
  • BB:服务行为;
  • FF:服务反馈;
  • HH:服务历史。

现实服务主体具有现实世界中的具体存在形式,但是现实主体本身不能直接作为计算机中的运行对象。

因此需要经过:

现实服务主体→结构识别→机器模型现实服务主体 \rightarrow 结构识别 \rightarrow 机器模型

将其转换为可以被计算机表示和处理的结构。

这里的关键不是复制现实主体的全部信息,而是提取与服务活动有关的结构。

即:

RealitySubject→ServiceStructure→ComputableStructureRealitySubject \rightarrow ServiceStructure \rightarrow ComputableStructure

从而形成机器可以处理的服务个体模型。


52.2 服务机器主体

服务机器主体(Service Machine Subject)是现实服务主体经过结构化建模后,在计算机中建立的对应机器主体。

定义为:

服务机器主体是以一个具体现实服务主体为对应对象,在计算机中建立的具有独立身份、服务结构、知识结构、能力结构、方法结构、行为结构和反馈结构,并能够在Runtime中持续运行的机器主体。

可以表示为:

SMS={ID,T,O,A,S,R,K,G,C,Md,D,B,F,M,E,H}SMS= \{ ID,T,O,A,S,R,K,G,C,Md,D,B,F,M,E,H \}

其中:

  • DD:服务决策;
  • MM:服务记忆;
  • EE:服务经验。

服务机器主体具有独立身份:

IDSMSID_{SMS}

具有独立状态:

SSMSS_{SMS}

具有独立知识:

KSMSK_{SMS}

具有独立能力:

CSMSC_{SMS}

具有独立方法:

MdSMSMd_{SMS}

因此:

SMS1≠SMS2SMS_1\neq SMS_2

即使两个机器主体属于相同的服务类型,其知识、经验、能力、方法、关系和历史也可以不同。

服务机器主体不是现实主体本身:

SMS≠RSSMS\neq RS

而是:

SMS=Model(RS)SMS=Model(RS)

即现实服务主体的机器模型。


52.3 服务知识映射

服务知识映射(Service Knowledge Mapping)是将现实服务主体拥有的服务知识转换为机器主体可以表示、存储、读取和计算的结构化知识。

现实服务知识可以表示为:

KR={KO,KN,KG,KRule,KM,KP,KResult}K_R= \{ K_O, K_N, K_G, K_Rule, K_M, K_P, K_Result \}

其中:

  • KOK_O:服务对象知识;
  • KNK_N:服务需求知识;
  • KGK_G:服务目标知识;
  • KRuleK_{Rule}:服务规则知识;
  • KMK_M:服务方法知识;
  • KPK_P:服务过程知识;
  • KResultK_{Result}:服务结果知识。

经过机器映射以后:

KR→KnowledgeModel→KMK_R \rightarrow KnowledgeModel \rightarrow K_M

形成机器服务知识。

例如一个维修服务主体可以具有:

设备类型
故障类型
故障状态
维修规则
维修流程
维修方法
维修结果
历史维修经验

这些内容经过结构化以后,可以形成机器知识对象:

Knowledge={Object,Type,Condition,Rule,Method,Process,Result}Knowledge= \{ Object, Type, Condition, Rule, Method, Process, Result \}

服务知识进入机器主体以后,可以参与:

Knowledge→Matching→Method→DecisionKnowledge \rightarrow Matching \rightarrow Method \rightarrow Decision

因此,知识映射的目的不是简单保存信息,而是使现实知识能够进入机器认知和服务计算过程。


52.4 服务能力映射

服务能力映射(Service Capability Mapping)是将现实服务主体实际拥有的服务能力转换为机器主体中的能力结构。

现实服务能力:

CR={C1,C2,…,Cn}C_R=\{C_1,C_2,\ldots,C_n\}

例如:

CR={咨询,检测,诊断,维修,安装,运输}C_R= \{ 咨询, 检测, 诊断, 维修, 安装, 运输 \}

经过映射以后形成:

CM={Cconsult,Cdetect,Cdiagnosis,Crepair,Cinstall,Ctransport}C_M= \{ C_{consult}, C_{detect}, C_{diagnosis}, C_{repair}, C_{install}, C_{transport} \}

但是能力不能只表示成一个名称。

机器能力必须包含能力的适用条件:

C={Type,Object,Condition,Knowledge,Method,Resource,Result}C= \{ Type, Object, Condition, Knowledge, Method, Resource, Result \}

因此:

Capability=f(K,Experience,State,Method,Resource)Capability = f(K,Experience,State,Method,Resource)

服务机器主体实际可以使用的能力还受到当前状态影响:

AvailableCapability=f(C,S,Resource,Condition)AvailableCapability = f(C,S,Resource,Condition)

因此:

PotentialCapability≠AvailableCapabilityPotentialCapability \neq AvailableCapability

例如某服务主体具有设备维修能力,但当前没有维修工具,那么理论能力存在:

PotentialCapability=1PotentialCapability=1

实际可用能力可能为:

AvailableCapability=0AvailableCapability=0

因此,服务能力映射必须同时完成:

能力定义+能力条件+能力范围+能力状态能力定义 + 能力条件 + 能力范围 + 能力状态

才能形成真正可以参与服务决策的机器能力。


52.5 服务方法映射

服务方法映射(Service Method Mapping)是将现实服务主体完成服务目标所采用的方法转换为机器主体中的可计算方法结构。

服务方法可以表示为:

Md={Condition,Object,Process,Action,Result}Md= \{ Condition, Object, Process, Action, Result \}

即:

条件→对象→过程→动作→结果条件 \rightarrow 对象 \rightarrow 过程 \rightarrow 动作 \rightarrow 结果

例如设备维修方法:

设备发生故障
↓
确定设备对象
↓
读取设备状态
↓
判断故障类型
↓
选择维修方法
↓
执行维修
↓
验证运行状态

形成:

Mdrepair={Condition,Object,Diagnosis,Repair,Verification,Result}Md_{repair} = \{ Condition, Object, Diagnosis, Repair, Verification, Result \}

一个服务机器主体可以具有多个服务方法:

Md={Md1,Md2,…,Mdn}Md= \{Md_1,Md_2,\ldots,Md_n\}

当服务目标产生以后,机器主体根据当前条件进行方法匹配:

Md∗=f(G,S,K,C,Resource)Md^* = f(G,S,K,C,Resource)

其中 Md∗Md^* 表示当前条件下选择的服务方法。

因此:

Capability→Method→DecisionCapability \rightarrow Method \rightarrow Decision

方法是服务能力转化为具体服务行为的中间结构。


52.6 服务行为映射

服务行为映射(Service Behavior Mapping)是将现实服务主体执行的服务活动转换为机器主体能够表示、判断和执行的行为结构。

现实服务行为:

BRB_R

经过结构化以后:

BR→BehaviorModel→BMB_R \rightarrow BehaviorModel \rightarrow B_M

机器服务行为可以表示为:

BM={Goal,Condition,Method,Decision,Action,Result}B_M= \{ Goal, Condition, Method, Decision, Action, Result \}

其基本过程为:

Goal→Method→Decision→Action→ResultGoal \rightarrow Method \rightarrow Decision \rightarrow Action \rightarrow Result

例如:

客户维修需求→维修目标→维修能力匹配→维修方法匹配→维修决策→维修动作→维修结果客户维修需求 \rightarrow 维修目标 \rightarrow 维修能力匹配 \rightarrow 维修方法匹配 \rightarrow 维修决策 \rightarrow 维修动作 \rightarrow 维修结果

因此,服务行为不是简单预先写死的动作,而是根据:

目标+状态+能力+方法+决策目标 + 状态 + 能力 + 方法 + 决策

形成的动态行为。

服务行为完成以后产生:

Behavior→ResultBehavior \rightarrow Result

结果再进入反馈系统:

Result→FeedbackResult \rightarrow Feedback

从而形成服务闭环。


52.7 服务反馈映射

服务反馈映射(Service Feedback Mapping)是将现实服务活动产生的反馈转换为机器主体能够读取、判断、存储和利用的反馈结构。

服务反馈主要包括:

F={FObject,FResult,FEnvironment,FSubject}F= \{ F_{Object}, F_{Result}, F_{Environment}, F_{Subject} \}

其中:

  • FObjectF_{Object}:服务对象反馈;
  • FResultF_{Result}:服务结果反馈;
  • FEnvironmentF_{Environment}:环境反馈;
  • FSubjectF_{Subject}:服务主体自身状态反馈。

服务反馈首先用于判断服务结果:

Result→Feedback→EvaluationResult \rightarrow Feedback \rightarrow Evaluation

如果结果达到目标:

Goal=Result→ServiceSuccessGoal=Result \rightarrow ServiceSuccess

如果结果没有达到目标:

Goal≠Result→ServiceFailureGoal\neq Result \rightarrow ServiceFailure

进一步可以进入重新处理:

Failure→Diagnosis→MethodAdjustment→Decision→BehaviorFailure \rightarrow Diagnosis \rightarrow MethodAdjustment \rightarrow Decision \rightarrow Behavior

反馈还可以进入机器主体的记忆和经验结构:

Feedback→Memory→ExperienceFeedback \rightarrow Memory \rightarrow Experience

进一步:

Experience→KnowledgeUpdate→CapabilityUpdate→MethodUpdateExperience \rightarrow KnowledgeUpdate \rightarrow CapabilityUpdate \rightarrow MethodUpdate

因此,服务反馈不仅用于判断服务是否完成,还承担机器服务主体持续变化的重要作用。


52.8 服务Runtime

服务Runtime(Service Runtime)是服务机器主体在计算机中实际进行服务状态管理、对象处理、知识计算、能力匹配、方法选择、决策、行为、结果处理和反馈更新的持续运行环境。

Runtime是机器主体真正“运行起来”的地方。

可以表示为:

Runtime={State,Object,Need,Goal,Knowledge,Capability,Method,Decision,Behavior,Result,Feedback,Memory,Experience}Runtime= \{ State, Object, Need, Goal, Knowledge, Capability, Method, Decision, Behavior, Result, Feedback, Memory, Experience \}

服务Runtime的基本运行过程:

Input→Object→State→Need→Goal→Capability→Method→Decision→Behavior→Result→FeedbackInput \rightarrow Object \rightarrow State \rightarrow Need \rightarrow Goal \rightarrow Capability \rightarrow Method \rightarrow Decision \rightarrow Behavior \rightarrow Result \rightarrow Feedback

反馈以后:

Feedback→Memory→Experience→UpdateFeedback \rightarrow Memory \rightarrow Experience \rightarrow Update

更新以后:

Update→State′→NextServiceUpdate \rightarrow State’ \rightarrow NextService

因此形成:

Servicet→Resultt→Feedbackt→Updatet→Servicet+1Service_t \rightarrow Result_t \rightarrow Feedback_t \rightarrow Update_t \rightarrow Service_{t+1}

这就是服务机器主体的持续运行机制。


52.9 服务Runtime状态变化

服务Runtime必须维护服务机器主体的当前状态。

可以定义:

S={Created,Initialized,Available,Serving,Completed,Failed,Exception,Repairing,Suspended,Terminated}S= \{ Created, Initialized, Available, Serving, Completed, Failed, Exception, Repairing, Suspended, Terminated \}

基本状态转换:

Created→Initialized→AvailableCreated \rightarrow Initialized \rightarrow Available

产生服务请求:

Available→ServingAvailable \rightarrow Serving

服务完成:

Serving→Completed→AvailableServing \rightarrow Completed \rightarrow Available

服务失败:

Serving→FailedServing \rightarrow Failed

发生异常:

Serving→ExceptionServing \rightarrow Exception

需要修复:

Exception→Repairing→AvailableException \rightarrow Repairing \rightarrow Available

暂停:

Available→SuspendedAvailable \rightarrow Suspended

恢复:

Suspended→AvailableSuspended \rightarrow Available

最终停止:

Available→TerminatedAvailable \rightarrow Terminated

因此:

Statet→Eventt→Statet+1State_t \rightarrow Event_t \rightarrow State_{t+1}

构成服务Runtime的基本状态计算模型。


52.10 服务个体机器模型统一结构

经过前面的现实主体映射,可以形成完整的服务个体机器模型:

SIM={ID,Type,Object,Attribute,State,Relation,Knowledge,Need,Goal,Capability,Method,Decision,Behavior,Result,Feedback,Memory,Experience,History,Runtime}SIM= \{ ID, Type, Object, Attribute, State, Relation, Knowledge, Need, Goal, Capability, Method, Decision, Behavior, Result, Feedback, Memory, Experience, History, Runtime \}

其核心转换关系为:

现实服务主体
↓
身份映射
↓
结构映射
↓
服务知识映射
↓
服务能力映射
↓
服务方法映射
↓
服务行为映射
↓
服务反馈映射
↓
服务机器主体
↓
Service Runtime
↓
持续运行

最终形成:

RealitySubject→MachineSubject→RuntimeRealitySubject \rightarrow MachineSubject \rightarrow Runtime


52.11 服务个体机器模型的核心闭环

服务机器主体进入Runtime以后,形成完整服务闭环:

服务主体→服务对象→服务需求→服务目标→能力匹配→方法匹配→决策→行为→结果→反馈→记忆→经验→知识更新→能力更新→方法更新→下一次服务服务主体 \rightarrow 服务对象 \rightarrow 服务需求 \rightarrow 服务目标 \rightarrow 能力匹配 \rightarrow 方法匹配 \rightarrow 决策 \rightarrow 行为 \rightarrow 结果 \rightarrow 反馈 \rightarrow 记忆 \rightarrow 经验 \rightarrow 知识更新 \rightarrow 能力更新 \rightarrow 方法更新 \rightarrow 下一次服务

如果服务过程中出现异常,则加入:

异常→检测→诊断→修复→验证→恢复异常 \rightarrow 检测 \rightarrow 诊断 \rightarrow 修复 \rightarrow 验证 \rightarrow 恢复

因此服务机器主体并不是静态数据模型,而是:

Model+State+Computation+Behavior+Feedback+UpdateModel + State + Computation + Behavior + Feedback + Update

形成具有持续运行能力的机器个体。


52.12 本章总结

第52章完成了服务个体从理论模型向机器模型的转换。

其核心过程是:

现实服务主体→服务机器主体现实服务主体 \rightarrow 服务机器主体

然后将现实主体中的核心服务结构分别进行映射:

服务知识→机器知识服务知识 \rightarrow 机器知识 服务能力→机器能力服务能力 \rightarrow 机器能力 服务方法→机器方法服务方法 \rightarrow 机器方法 服务行为→机器行为服务行为 \rightarrow 机器行为 服务反馈→机器反馈服务反馈 \rightarrow 机器反馈

最终进入:

ServiceRuntimeServiceRuntime

形成持续运行:

服务输入→服务认知→能力匹配→方法匹配→决策→行为→结果→反馈→经验→更新→下一次服务服务输入 \rightarrow 服务认知 \rightarrow 能力匹配 \rightarrow 方法匹配 \rightarrow 决策 \rightarrow 行为 \rightarrow 结果 \rightarrow 反馈 \rightarrow 经验 \rightarrow 更新 \rightarrow 下一次服务

因此,第52章的核心模型可以归纳为:

现实服务主体→服务机器主体→知识映射→能力映射→方法映射→行为映射→反馈映射→ServiceRuntime\boxed{ 现实服务主体 \rightarrow 服务机器主体 \rightarrow 知识映射 \rightarrow 能力映射 \rightarrow 方法映射 \rightarrow 行为映射 \rightarrow 反馈映射 \rightarrow ServiceRuntime }

这一步完成以后,服务个体已经从一个理论上的“服务主体模型”进一步成为一个具有内部结构、计算机制、行为机制和持续运行能力的机器个体模型,为后续具体的服务个人、服务企业、服务设备、服务机器人等个体模型提供统一的机器模型基础。

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