5、WS - PGRADE/gUSE工作流概念解析

WS - PGRADE/gUSE工作流概念解析

1. 引言

科学工作流管理系统是连接独立科学应用程序和服务的重要工具，能实现科学数据的自动化访问、处理、过滤和可视化。在实际应用中，工作流的组成往往并非简单直接，还涉及大量远程数据的处理和存储，并且应用程序处理数据可能耗时较长，需要并行处理以在合理时间内获得结果。此外，输入数据有时会影响工作流的解释，不同的输入内容可能需要执行不同的应用程序。因此，需要进行正式的研究以避免临时的、通常并非最优的解决方案。

从技术角度来看，工作流或工作流组合是指相互连接的一组应用程序或实体，它们协同处理复杂算法。工作流引擎或执行器能够解释工作流、识别其节点，并根据数据依赖和环境情况决定哪些节点可以执行。工作流管理系统（WfMS）包含用于工作流执行的解释器以及支持工作流执行的其他工具（如透明处理数据传输）。

工作流管理研究属于服务组合领域，该领域可根据执行类型分为服务编排和服务协调。服务编排定义工作流的执行，根据工作流结构决定执行哪些作业，还可以根据计算资源的当前状态进行自适应调整。而服务协调采用分布式执行的理念，由工作流节点做出执行决策，解决了执行器单点导致的瓶颈问题。通过WfMS工具，科学家能够设计、管理和复用在本地机器或利用远程计算和存储设施执行的实验。常见的WfMS有Taverna、Kepler、Triana、Pegasus、ASKALON和Galaxy等，科学家还可以通过在线工作流存储库（如MyExperiment或SHIWA Workflow Repository）与同事分享工作流示例。WS - PGRADE/gUSE是一个面向工作流的科学网关框架，其核心组件是工作流引擎，其他组件扩展了工作流功能，使其使用更加便捷。

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