服務計算催生無窮跨界應用

王艷敏

一張從北美寄往國內(nèi)的親人照片可能需要價格不菲的郵寄費，但若換個方式，照片由互聯(lián)網(wǎng)傳送到國內(nèi)商業(yè)服務機構，并在中國當?shù)爻鞘写鸀橛≈?，附上問候祝福和精美的包裝，相同的費用下甚至還足以再附送一束鮮花。在這個互聯(lián)網(wǎng)時代下的簡單商業(yè)模式中，卻蘊含了帶來革命性變化的新興交叉學科——服務計算。

隨著服務計算的發(fā)展應用，現(xiàn)代服務業(yè)的商業(yè)邏輯正不斷被打破、重構，并涌現(xiàn)出無窮的跨界新應用。杭州電子科技大學教授殷昱煜依托所參與的國家科技支撐項目和國家重點研發(fā)計劃項目，深入開展服務計算技術研發(fā)和應用落地，揭示了現(xiàn)代服務業(yè)跨界融合發(fā)展的一般規(guī)律和發(fā)展趨勢，總結并形成典型跨界服務模式的集合，為跨界服務研究提供了理論基礎與模型框架。

打破邊界 催生新興跨界服務

服務計算是介于計算機技術服務系統(tǒng)和商業(yè)管理服務之間的一門計算機交叉學科，隨著現(xiàn)代服務業(yè)的興起而快速發(fā)展，并逐漸形成一門全新的學科。它旨在為企業(yè)提供各種計算機需求的解決方案。

在國家科技部發(fā)布的《現(xiàn)代服務業(yè)科技發(fā)展“十二五”專項規(guī)劃》中，明確現(xiàn)代服務業(yè)是以現(xiàn)代科學技術特別是信息網(wǎng)絡技術為主要支撐，建立在新的商業(yè)模式、服務方式和管理方法基礎上的服務產(chǎn)業(yè)。它既包括隨著技術發(fā)展而產(chǎn)生的新興服務業(yè)態(tài)，也包括運用現(xiàn)代技術對傳統(tǒng)服務業(yè)的改造和提升，向社會提供高附加值、高層次、知識型的生產(chǎn)服務和生活服務。支撐現(xiàn)代服務產(chǎn)業(yè)發(fā)展的服務計算研究，被列入“十一五”“十二五”國家科技支撐計劃重點研發(fā)項目，“十三五”期間列入“國家重點研發(fā)計劃”。

服務計算的突破性進展最早在服務技術層面引發(fā)革命，傳統(tǒng)的軟件開發(fā)變成了服務組合式的軟件開發(fā)，進而大大提升了軟件開發(fā)的效率。而隨著服務計算技術的發(fā)展，在人工智能、大數(shù)據(jù)、云計算等技術的支撐下，現(xiàn)代服務業(yè)不斷發(fā)生“化學效應”，涌現(xiàn)新的模式。如在共享單車等“互聯(lián)網(wǎng)+”產(chǎn)業(yè)中，服務計算技術就在其中發(fā)揮了巨大作用，提供了重要的技術支撐。

當前，隨著現(xiàn)代服務業(yè)的深入發(fā)展，對服務計算的研究已經(jīng)從單一的服務模式延伸到了多元甚至是跨界服務模式。殷昱煜解釋說：“業(yè)務領域的邊界在不斷被打破，由此產(chǎn)生新興的跨界服務?！睒I(yè)務多元化擴張已成為現(xiàn)代大型企業(yè)重要發(fā)展戰(zhàn)略之一。如以BAT為代表的大型互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)已逐步實現(xiàn)從單一業(yè)務到多元化業(yè)務再到業(yè)務生態(tài)的戰(zhàn)略轉移?！霸谶@種新的業(yè)務形態(tài)下，底層的軟件服務（系統(tǒng)）之間不再孤立，而是直接或間接地彼此連接、關聯(lián)、交織在一起，共同支撐企業(yè)紛繁復雜、動態(tài)多變的業(yè)務發(fā)展，從而最終形成跨界融合、持續(xù)演化的服務生態(tài)系統(tǒng)，成為不可或缺的社會基礎設施?！?/p>

從單一到多元，由于業(yè)務生態(tài)伴有持續(xù)、動態(tài)且不可預期的業(yè)務演變活動（如業(yè)務生長、重構、升級、融合等），這便迫切要求支撐業(yè)務生態(tài)的服務生態(tài)系統(tǒng)具備隨需應變的演化能力。一方面，服務生態(tài)系統(tǒng)的演化可以為跨界業(yè)務融合創(chuàng)造良好的條件;另一方面，不可預期的業(yè)務生態(tài)演化活動，又給服務生態(tài)系統(tǒng)的演化帶來極大的不確定性——演化是完全自主的，演化方向也幾乎沒有限制，演化后的生態(tài)質量也不確定。

殷昱煜帶領團隊與浙江大學和阿里巴巴集團開展了深度的合作，并進行了深入的理論研究，包括跨界服務模式，以及跨界服務在特定領域的應用場景落地等。以阿里巴巴集團為例，經(jīng)過十幾年的發(fā)展，阿里巴巴從最初的單一業(yè)務領域、數(shù)十個業(yè)務種類，以及簡單的業(yè)務關系演進為現(xiàn)在的數(shù)十個業(yè)務領域、數(shù)百個業(yè)務種類及復雜的業(yè)務網(wǎng)絡，形成了阿里巴巴電商生態(tài)系統(tǒng)，并且正在成為未來商業(yè)的基礎設施。經(jīng)過多年的發(fā)展和積累，該生態(tài)已覆蓋了互聯(lián)網(wǎng)應用中需要的所有服務能力，其服務生態(tài)系統(tǒng)所涉及的領域極為開放，從電商領域的基礎服務，如商品管理、交易管理、支付管理，再到金融、物流、保險等跨界服務。與此同時，為了滿足日益增長的用戶需求，部分核心服務系統(tǒng)每天的變更次數(shù)可達到上百次，總變更次數(shù)則以每年萬級的速度增長。

如今，服務生態(tài)系統(tǒng)演化的不確定性及其本身具備的開放、復雜、動態(tài)、大規(guī)模等特點，使得服務生態(tài)系統(tǒng)的持續(xù)、健康、可靠演化面臨挑戰(zhàn)。一方面，產(chǎn)業(yè)整合使得業(yè)務邊界日益模糊，業(yè)務包含業(yè)務、流程疊加流程，業(yè)務邊界的不確定性日益增加，如何進行有效、高效、高兼容的業(yè)務抽象，成為新的難題;另一方面，服務生態(tài)系統(tǒng)快速生長的不確定性帶來了演化分析與決策、運行時動態(tài)更新及服務遷移等多個方面的困難。與此同時，服務生態(tài)系統(tǒng)的無序進化使得服務生態(tài)系統(tǒng)在經(jīng)過長期演化之后處于一種非常脆弱的狀態(tài)，軟件開發(fā)與維護的效率低下且容易引發(fā)缺陷，越來越難以支持有效的業(yè)務擴展和變化，從而給系統(tǒng)的長期可持續(xù)發(fā)展帶來阻礙和挑戰(zhàn)。

根據(jù)服務生態(tài)系統(tǒng)普遍表現(xiàn)出領域開放、快速多變、無須進化的特點，殷昱煜正在參與面向不確定演化的服務生態(tài)系統(tǒng)設計理論與方法的研究，旨在通過研究面向業(yè)務領域開放及邊界不確定的業(yè)務抽象方法提升不確定性業(yè)務的抽象能力，通過運行時的定性和定量分析與推理保障服務生態(tài)系統(tǒng)不確定演化過程的可靠性，以及通過數(shù)據(jù)驅動的方式實現(xiàn)智能化的服務生態(tài)系統(tǒng)監(jiān)控監(jiān)測與評估等。

依托國家重點研發(fā)計劃項目，殷昱煜作為核心成員從研究現(xiàn)代服務業(yè)典型跨界服務案例出發(fā)，在研究提煉各類跨界服務模式的本質特征和核心要素的基礎上，形成涵蓋服務提供者、消費者、載體、過程、目標和價值等元素的新型服務模型及其描述語言，并研究和開發(fā)了跨界服務模式計算與評估方法及其支撐工具，為跨界服務研究提供理論基礎與模型框架。

在各項研究成果的基礎上，團隊與淘寶和浙江大學合作，首次提出了面向新零售的電子商務業(yè)務建模方法，研發(fā)團隊從已有代碼中剝離出條件邏輯和運行邏輯，形成可視、可配、可監(jiān)控、可演進的能力，解決了淘寶內(nèi)部長期以來的業(yè)務描述不統(tǒng)一、理解不一致的問題，大大提高電商企業(yè)的業(yè)務復制效率，該方法已在淘寶“星環(huán)”項目中得到驗證，取得良好效果。

撬動數(shù)據(jù) 推動高水平金融服務

云計算時代，所有的計算資源、存儲資源和網(wǎng)絡資源都可以變成虛擬化的資源，并實現(xiàn)按需分配。但由于物理機器分布在不同的地方，調動資源時，通常需要先上傳到遠端的中央服務器，網(wǎng)絡就會成為現(xiàn)實中的瓶頸問題?！巴ㄋ桌斫鈦碚f，就好像一只章魚的一個個觸角一樣，每個觸角可能都只有感知的能力，而我們要做的，就是給每個觸角的末端都增加計算的能力，這就是邊緣計算?！币箨澎闲蜗蟮乇扔?。A75A2BD7-E220-481C-A514-6415FC92B4EB

在邊緣智能與服務推薦領域，殷昱煜提出了反調用頻率的概念來刻畫用戶和服務的調用行為，以解決相似度過度估計問題。同時，在近鄰選擇過程中，他的研究加入了偽近鄰識別和失效近鄰補償機制，使得近鄰選擇更加準確，并且增加了QoS數(shù)據(jù)稀疏情況下近鄰選擇的穩(wěn)定性?；诙嗑S近鄰特征，他又提出了服務QoS推薦算法，提升了不確定環(huán)境下服務推薦的可靠性和精度。一系列關于邊緣計算和服務推薦領域的成果被發(fā)表在IEEE Internet Things J、FGCS、Mob. Networks Appl、TIOT、TII 和《計算機集成制造系統(tǒng)》等期刊上，其中ESI高被引論文就達到6篇，ESI熱點論文3篇。

近年來，隨著金融業(yè)發(fā)展規(guī)模不斷擴大，產(chǎn)生了豐富的金融大數(shù)據(jù)資源。傳統(tǒng)分散管理的關系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)也因此面臨不斷變化的檢索和分析所帶來的數(shù)據(jù)處理、訪問、加工和靈活性的挑戰(zhàn)。通過人工智能、大數(shù)據(jù)、云計算等技術，建立大型數(shù)據(jù)集的生態(tài)系統(tǒng)，通過大數(shù)據(jù)解決方案解決現(xiàn)有金融應用瓶頸，實現(xiàn)風險敞口分析、合規(guī)及其他多種數(shù)據(jù)用途，成為金融市場發(fā)展的趨勢所在。

殷昱煜認為，伴隨云計算技術興起，計算機系統(tǒng)處理海量數(shù)據(jù)的能力不斷增強，這也使得提供有效的金融信息服務成為可能。同時，金融大數(shù)據(jù)收集、處理、挖掘與分析等基礎支撐技術和平臺，可將金融信息服務推向更高的層次。具體在證券金融信息服務上，金融大數(shù)據(jù)收集、處理、分析與挖掘相關技術的研究、開發(fā)和快速發(fā)展取得了不少成果，然而仍有不少難點需要突破，如智能分析和深度挖掘的程度有待提升，集成支撐技術和平臺也有待研發(fā)。在金融數(shù)據(jù)的關聯(lián)性上，業(yè)界也在呼喚使用更準確和更專業(yè)的抓取、整理技術。在數(shù)據(jù)信息深度挖掘技術的研究上，中文的分詞技術、特征信息的分類聚類技術仍需更多突破性的創(chuàng)新研究。

為集成國家金融產(chǎn)業(yè)發(fā)展的戰(zhàn)略數(shù)據(jù)資源，為政府和行業(yè)監(jiān)管部門的經(jīng)濟調控和風險防范工作提供信息支持，為投資者、商研機構提供統(tǒng)計信息、市場資訊和決策依據(jù)，基于浙江省豐富的金融大數(shù)據(jù)資源，殷昱煜帶領團隊與浙江核新同花順網(wǎng)絡信息股份有限公司展開長期深入合作，多年來就金融大數(shù)據(jù)基礎支撐平臺開發(fā)和應用深入研究，取得了突破性的成果。“我們希望高水平打造金融大數(shù)據(jù)分析軟件及服務平臺，為各類金融應用提供大數(shù)據(jù)計算、分析和挖掘解決方案，支撐新型金融大數(shù)據(jù)應用的開發(fā)，滿足機構用戶、個人用戶及研究監(jiān)督機構在不同環(huán)境下對財經(jīng)資訊和金融數(shù)據(jù)的全天候需求，并通過機構金融終端提供一攬子的分析和展示工具?！币箨澎险f。

在國家及浙江省信息基礎設施建設和金融服務業(yè)的戰(zhàn)略發(fā)展建設和迫切需求的牽引下，依托省重點研發(fā)項目，以金融行業(yè)的大數(shù)據(jù)資源存儲、分析和應用需求為導引，選擇典型金融領域應用進行規(guī)?；痉稇茫箨澎虾蛨F隊突破了金融大數(shù)據(jù)收集、金融流式大數(shù)據(jù)事件挖掘、金融大數(shù)據(jù)壓縮去重、金融大數(shù)據(jù)可靠性保障4項關鍵技術創(chuàng)新，研究了25種金融領域數(shù)據(jù)分析和量化交易模型，在此基礎上研制出金融大數(shù)據(jù)基礎支撐平臺，研究成果還成功申請國內(nèi)發(fā)明專利2項，軟件著作權10項。

不僅如此，殷昱煜和團隊依托浙江省重大科技專項，立足于移動互聯(lián)網(wǎng)證券金融信息服務領域，為廣大投資者提供了一個集海量金融數(shù)據(jù)深度挖掘、多媒體資訊、個性化Push推送技術、金融投資決策智能分析、信息安全系統(tǒng)于一體，并實現(xiàn)多種終端數(shù)據(jù)云同步的金融信息云服務平臺。團隊與浙江同花順股份有限公司合作開發(fā)的金融大數(shù)據(jù)基礎支撐平臺，已在浙江同花順股份有限公司進行產(chǎn)業(yè)化，并應用到10家大型金融單位中，涉及免費用戶1億戶，個人付費用戶3萬戶，市場覆蓋率居國內(nèi)前列。如今，該平臺服務機構用戶、科研院所、監(jiān)管部門用戶數(shù)3000戶，實現(xiàn)年營業(yè)收入6000萬元，通過項目的實施，新增就業(yè)崗位110個。

理念升級

展望“人、機、物”融合未來

作為80后年輕學者，殷昱煜從小就被計算機的“神秘”所吸引，對計算機科學產(chǎn)生了濃厚的興趣。從浙江大學計算機科學與技術專業(yè)博士畢業(yè)后，殷昱煜選擇了加入杭州電子科技大學，長期從事大數(shù)據(jù)、服務計算和邊緣計算等領域的學術研究。因為出色的研究成果，殷昱煜2019年被破格評為教授。

盡管沒有出國留學的經(jīng)歷，但殷昱煜并未覺得有絲毫遺憾，在國內(nèi)做科學研究工作的多年時間里，他深切感受到，由于中國互聯(lián)網(wǎng)經(jīng)濟的高速發(fā)展，越來越多國際知名的學者、教授都愿意到中國來與國內(nèi)學者展開研究合作，進而推動相關研究應用落地。

在杭州電子科技大學任教期間，殷昱煜曾作為主要完成人獲得中國商業(yè)聯(lián)合會服務業(yè)科技創(chuàng)新獎特等獎，浙江省科技進步獎一等獎、二等獎等諸多科技創(chuàng)新獎項。作為核心成員，他參與了國家支撐計劃、“863計劃”、浙江省重大科技專項等項目十余項，推動了一大批成果轉化。

2008年以前，中國的基礎軟件研發(fā)能力薄弱，大多只能依賴進口，為了研究我國的自主設計軟件平臺，還在學生時代的殷昱煜就加入了“錢塘中間件平臺軟件”的開發(fā)，經(jīng)過兩年時間的攻堅克難，該項目成果最終獲得了高等學校科學研究優(yōu)秀成果獎科技進步獎一等獎。該平臺軟件可以代替當時在市場上主流的中間件服務器，在國內(nèi)計算機領域實現(xiàn)了大量推廣引用，“錢塘中間件平臺軟件”項目也成為中國基礎軟件開發(fā)中一個里程碑式的科研成果?！爱敃r我們在杭州的一個寫字樓里租了一個很大的場地，4個老師帶著30多名學生，包括七八個博士生，就在那個場地里封閉搞開發(fā)，足足用了兩年時間?！币箨澎险f。

在國家支撐計劃項目的支持下，殷昱煜提出業(yè)務流程及服務的思想，并與復旦大學、杭州中房信息科技有限公司（透明售房網(wǎng)）聯(lián)合開發(fā)BPaaS業(yè)務流程即服務平臺，目前已應用于杭州中房信息科技有限公司各類房產(chǎn)管理類業(yè)務。

回望走過的路，殷昱煜不無感慨，計算機互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)技術不斷革新，從應用軟件轉向服務技術，最大的困難還是在于理念上的改變?！袄砟钍亲铍y改變的，很多人可能一開始就不理解從應用軟件變成服務技術，怎么組合就能出軟件;服務技術是怎樣的;怎么樣可以提升開發(fā)效率，對傳統(tǒng)的服務系統(tǒng)可以起到怎樣的改造等。”A75A2BD7-E220-481C-A514-6415FC92B4EB

作為一門新興的交叉學科，服務計算常會受到傳統(tǒng)學科的挑戰(zhàn)。不少軟件工程學科的人會認為，服務計算所做的東西與軟件工程不是一樣的嗎？“理念并不一樣，軟件工程涉及面更廣，服務計算應該算是其中一個重要分支，在服務計算中，軟件編程變成了服務組裝的一種方式?！币箨澎险f。

殷昱煜所帶領的團隊隸屬教育部復雜系統(tǒng)建模與仿真重點實驗室，隨著服務計算學科發(fā)展，團隊目前已有教授1名、副教授2名，講師2名。多年來，圍繞操作系統(tǒng)、體系結構、邊緣計算、物聯(lián)網(wǎng)等相關領域，實驗室團隊已經(jīng)在IEEE Transactions on Knowledge and Data Engineering、IEEE Transactions on Mobile Computing、IEEE Transactions on Services Computing等國際知名期刊以及國內(nèi)權威期刊上發(fā)表了50余篇研究論文，并獲得2019年EAI第15屆協(xié)同計算國際會議（CollaborateCom2019）最佳論文獎。實驗室還承辦了IEEE第五屆亞太服務計算國際會議（APSCC 2010）、IEEE第七屆綠色與可持續(xù)計算國際會議（IGSC 2016）等諸多服務計算領域的學術會議。隨著受認可度不斷提升，殷昱煜和團隊，以及業(yè)內(nèi)科學家籌辦的2021年第一次中國服務計算大會，讓服務計算的理念更加深入人心，進一步推動了服務計算學科的發(fā)展。

而今，由互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)設備和人構建起來的“人、機、物”一體化正越來越多地應用到智慧城市系統(tǒng)中。自2020年以來，殷昱煜帶領團隊，圍繞“人、機、物”融合的智慧城市系統(tǒng)“新賽道”，開展“人、機、物”融合可信性這一國家重點研發(fā)項目研究。殷昱煜說，通過開展深入研究應用，可以防止諸如人臉識別誤判、隱私暴露、數(shù)據(jù)篡改等可能存在的風險和問題，提高智慧城市系統(tǒng)算法可信性，讓智慧城市系統(tǒng)在更加可靠的程度下運行。未來幾年，他和團隊將結合邊緣計算領域的技術突破，進一步提升智慧城市系統(tǒng)的響應速度和智能化水平，推動“人、機、物”融合的系統(tǒng)在不同的場景中轉化應用。

專家簡介

殷昱煜，1980年7月生，重慶人。浙江大學計算機科學與技術專業(yè)博士，現(xiàn)任杭州電子科技大學教授、杭電舟山同博海洋電子信息研究院院長、教育部復雜系統(tǒng)建模與仿真重點實驗室副主任，浙江省高校創(chuàng)新領軍人才、紹興市特級專家，曾任中國計算機學會青年科技論壇杭州分論壇主席（CCF YOCSEF杭州主席）。長期從事大數(shù)據(jù)、服務計算、邊緣計算等方面的研究，曾作為主要完成人獲得中國商業(yè)聯(lián)合會服務業(yè)科技創(chuàng)新獎特等獎，浙江省科技進步獎一等獎、二等獎，以及高等學?？茖W研究優(yōu)秀成果獎等。主持國家重點研發(fā)計劃項目課題、國防科工局技術基礎科研、浙江省“尖兵”研發(fā)攻關計劃等國家級、省部級項目十余項，作為核心成員參與國家重點研發(fā)計劃、國家支撐計劃、國家自然科學基金重點項目、浙江省重大科技專項等項目十余項。近年來，在TII、TOIT、TVT、EIS、FGCS和《計算機學報》、《通信學報》等重要期刊以及ICWS、ICSOC、SCC等重要會議上發(fā)表論文50余篇，ESI高被引論文6篇，2019年在Collabratecom2019（CCF C類）獲最佳論文獎（大會唯一），獲得國家發(fā)明專利十余項，合著專著Intelligent Mobile Service Computing、《面向普適環(huán)境的自適應中間件模型與方法》。A75A2BD7-E220-481C-A514-6415FC92B4EB