李学俊，教授，博士研究生导师。现任安徽大学教务处处长，国家级一流专业软件工程负责人、省级“特支计划”人才、安徽省学术与技术带头人、安徽省教学名师、中国人工智能学会理事、机器博弈专业委员会副主任。主持国家自然科学基金面上项目3项、省部级项目2项、智能建筑信息化、医学人工智能等横向科技开发项目多项，在服务计算顶级期刊TSC、软件工程顶级会议ASE、软件学报等发表论文20余篇、专利授权或实审10项、软件著作权5项。自主研发出全球首款雾工作流系统仿真系统FogWorkflowSim，打破了国外业务操作系统科研工具的技术壁垒；研制出装配式建筑信息化智能化软件与高端医疗影像脑PET系统软件。主要研究方向为边缘计算与智能软件、医学人工智能、工业互联网。
工作流是研究整个或部分业务过程在计算机支持下的全自动或半自动化的技术，也是业务过程管理技术。它是20世纪90年代兴起的一门计算机新兴技术，是继关系数据库技术之后又一个基础软件平台技术。工作流系统是一个定义、管理和执行工作流的中间件平台系统，也称业务操作系统，广泛应用于电子政务、电子商务、企业信息化等领域。然而随着物联网、边缘计算、人工智能技术的发展，传统工作流系统难以满足智慧物流、智慧医疗、无人驾驶等新型智能应用的性能、安全等指标要求。
▲ DAG模式下的Montage工作流
▲ Petri网模式下的CPU管理工作流
为了解决上述问题，一种全新的分布式计算范型——边缘计算应运而生。边缘计算环境具有低延时、分布式、动态可伸缩等优势。与云计算环境中资源与服务的通用性不同，边缘计算环境中的资源与服务具有异构性与多样性的特征，对边缘计算环境中工作流系统(即边缘工作流系统)的开发提出了新的挑战与机遇。目前暂无全面阐述边缘计算环境中的工作流系统设计与开发的研究工作，需要根据边缘计算的特点，重新设计一种新的工作流系统即边缘工作流系统，对系统需求、架构、功能和服务质量进行全面研究与设计。
▲ 边缘工作流系统架构
《边缘工作流系统》（李学俊等著. 北京：科学出版社，2024.6）专著正是针对这一问题而产生的。该书是安徽大学智能软件与边缘计算实验室、澳大利亚迪肯大学以及斯威本科技大学相关团队近年来突破边缘工作流系统发展瓶颈的最新研究成果。该书的大部分内容源自李学俊教授主持完成的国家自然科学基金面上项目“边云协同计算下业务流程系统的任务卸载与调度研究”的成果。该书深入研究了边缘工作流系统的设计与应用，为读者提供了全面的理论和实践指导。书中系统地介绍了边缘计算环境中工作流系统的基本概念、架构设计、功能和服务质量管理等方面的内容。同时，通过边缘工作流系统EdgeWorkflow的案例分析，读者能够深入了解其全生命周期过程，并结合实际应用场景进行解决方案的探讨。
该书的内容具有下列特点：
一是从边缘工作流系统设计全生命周期切入。工作流系统的研究大多面向工作流系统研究问题的线索展开，如构建与表示阶段问题、工作流控制问题、工作流映射问题等。该书涵盖了边缘工作流系统的设计和实现的各个关键阶段和方面。它提供了一个全面的视角，帮助读者了解边缘工作流系统的发展过程和实践，反过来指导边缘工作流系统的构造与优化。
二是将边缘工作流系统安全性能纳入。现有边缘工作流系统的设计与构建大多强调性能与效率方面的优化，但难以保证边缘计算环境中可能出现的系统安全性问题。该书在设计和实现边缘工作流系统时，特别注重安全性能的考量和解决方案。在系统架构设计中，安全性被视为一项重要的设计原则，包括安全边界的划分、安全策略的制定以及边缘节点和云端之间的安全通信等方面。
三是讨论研究工作的实践价值。该书强调了边缘工作流系统的实际应用和研究工作的实践价值。成果包括服务管理、人工智能和安全与隐私保护等方向的研究，为读者展示了实际的科研工作和创新成果。读者可以从中获得对边缘工作流系统实施和研究的启示和启发，并了解其在现实世界中的潜在贡献和意义。
王建民
清华大学 教授
2023年9月23日
本文整理自《边缘工作流系统》（李学俊等著. 北京：科学出版社，2024.6）一书“前言”“序”，有删减修改，标题为编者所加。
ISBN 978-7-03-078298-4
责任编辑：蒋 芳 曾佳佳
全新的分布式计算范型——边缘计算给支撑业务流程管理的工作流系统技术带来了新的挑战。本书探讨了在边缘计算环境中设计和开发工作流系统（即边缘工作流系统）的解决方案。本书分为两部分，共8 章。第一部分从边缘工作流系统的需求、架构、基础功能和服务质量等角度进行详细阐述。通过分析边缘计算环境架构、软件架构和系统架构，详细介绍了边缘工作流系统的设计。同时，讨论了边缘计算环境中构建工作流系统所需的模型和基础功能，并重点探讨了边缘计算和云计算环境下的服务质量管理。通过边缘工作流系统EdgeWorkflow，全面展示了边缘计算环境中工作流系统的设计和实现过程。在第二部分中，本书结合智慧物流领域的最后一公里配送场景，介绍了边缘计算环境中的任务卸载、服务组合和入侵检测方面的解决方案。
本书是边缘计算、工作流系统、服务计算及相关课程的参考书，适用于高等院校软件工程、分布式计算及业务流程管理等相关专业与方向的本科生、研究生，也可供软件工程、人工智能等专业的研发人员参考。
一起阅读科学!
科学出版社│微信ID：sciencepress-cspm
专业品质 学术价值
原创好读 科学品位
科学出版社 视频号
硬核有料 视听科学
传播科学，欢迎您点亮★星标，点赞、在看▼