本文關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng)的環(huán)境下基于QoS的Web服務(wù)組合優(yōu)化

  更多相關(guān)文章： 物聯(lián)網(wǎng) web服務(wù)組合 QoS 多種群遺傳算法

【摘要】：在物聯(lián)網(wǎng)中,由于智能設(shè)備能夠不受時間和地域的限制,隨時隨地對物體進(jìn)行信息采集和交互。從而大幅度增強(qiáng)對社會各項(xiàng)活動的洞察力,在決策上實(shí)現(xiàn)了智能操作。目前,各國將具有環(huán)境感知能力的各類電子設(shè)備廣泛應(yīng)用到社會生產(chǎn)的各個方面,進(jìn)而改善了管理水平,大幅提升了產(chǎn)品質(zhì)量與生產(chǎn)效率,有效地減小企業(yè)經(jīng)營成本。與此同時,近些年來隨著web服務(wù)的迅猛發(fā)展,能夠提供相同功能的web服務(wù)越來越多,從而導(dǎo)致web服務(wù)組合的規(guī)模海量增加。但是,即使具有相同的功能,不同的web服務(wù)也具有不同QoS屬性值,所以如何將單個的web服務(wù)有效地組合起來,構(gòu)成具有高屬性值的web組合服務(wù)是本文研究的重點(diǎn)之一。結(jié)合上述兩點(diǎn),針對物聯(lián)網(wǎng)的實(shí)時性和動態(tài)性,本文將基于QoS的web服務(wù)組合優(yōu)化問題作為研究對象。本文結(jié)合web服務(wù)組合的實(shí)際應(yīng)用問題,構(gòu)建了基于物聯(lián)網(wǎng)的QoS計(jì)算模型。采用多目標(biāo)優(yōu)化的方法,建立了基于多約束條件的MCP模型。同時在此基礎(chǔ)上,針對沒有web服務(wù)能夠滿足約束的情況下,建立MCGP模型,通過放松約束條件,尋求能夠最小程度違反約束條件的可接受解。另外,由于啟發(fā)式算法可以有效解決大規(guī)模問題及NP難問題,因此在本課題研究過程中將引入遺傳算法來實(shí)現(xiàn)web服務(wù)組合優(yōu)化,提出了利用遺傳算法來尋求web服務(wù)組合優(yōu)化模型的最優(yōu)解。但是經(jīng)過反復(fù)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),遺傳算法具有收斂速度慢,局部搜索能力差,存在早熟等不足之處。于是此次研究提出了基于種群多樣性的多種群遺傳算法。該算法采用多個種群并行進(jìn)化的結(jié)構(gòu)形式,將適應(yīng)值低的個體給予同樣的機(jī)會進(jìn)行匹配進(jìn)化,有效地增加了個體的多樣性,使得多種群遺傳算法克服了傳統(tǒng)遺傳算法的缺陷,無論是在尋找最優(yōu)解的質(zhì)量上還是收斂速度上都得到了很大的提高。通過對模擬實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析,可以得出,與遺傳算法相比多種群遺傳算法在性能上具有較大的優(yōu)越性,在發(fā)揮原本遺傳算法優(yōu)勢的基礎(chǔ)上避開其缺陷,加快算法的收斂速度,提升搜索最優(yōu)解的能力,提高規(guī)模大的web服務(wù)組合優(yōu)化問題的性能,具有很好的經(jīng)濟(jì)應(yīng)用價值。
【關(guān)鍵詞】：物聯(lián)網(wǎng) web服務(wù)組合 QoS 多種群遺傳算法
【學(xué)位授予單位】：天津大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TP393.09;TP18
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第一章 緒論8-16
• 1.1 研究背景8-9
• 1.2 研究意義9-11
• 1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-13
• 1.3.1 物聯(lián)網(wǎng)的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-12
• 1.3.2 web服務(wù)組合的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-13
• 1.4 本文主要創(chuàng)新點(diǎn)13-14
• 1.5 本文組織結(jié)構(gòu)14-16
• 第二章 相關(guān)基礎(chǔ)知識介紹16-23
• 2.1 物理網(wǎng)16-19
• 2.1.1 物聯(lián)網(wǎng)概述16
• 2.1.2 物聯(lián)網(wǎng)特性16-17
• 2.1.3 物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)17-18
• 2.1.4 物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用案例18-19
• 2.2 web服務(wù)組合19-23
• 2.2.1 web服務(wù)概述19-20
• 2.2.2 web服務(wù)組合概述20
• 2.2.3 web服務(wù)組合方式20-21
• 2.2.4 web服務(wù)組合相關(guān)定義21-23
• 第三章 基于QoS的web服務(wù)組合模型23-31
• 3.1 物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下QoS屬性23
• 3.2 web服務(wù)組合基本結(jié)構(gòu)23-24
• 3.3 QoS計(jì)算模型24-25
• 3.4 多約束條件下的多目標(biāo)規(guī)劃模型25-31
• 3.4.1 一般多目標(biāo)規(guī)劃模型25
• 3.4.2 多目標(biāo)規(guī)劃解的概念25-27
• 3.4.3 多目標(biāo)規(guī)劃的目標(biāo)和約束條件27-28
• 3.4.4 MCP模型28-29
• 3.4.5 MCGP模型29-31
• 第四章 算法的建立31-45
• 4.1 遺傳算法31-37
• 4.1.1 遺傳算法概述31
• 4.1.2 遺傳算法的常用術(shù)語31-32
• 4.1.3 遺傳算法的基本思想32
• 4.1.4 遺傳算法的主要操作32-35
• 4.1.5 遺傳算法的基本流程35-36
• 4.1.6 遺傳算法的特點(diǎn)和不足36-37
• 4.2 多種群遺傳算法37-45
• 4.2.1 多種群遺傳算法概述37-38
• 4.2.2 多種群遺傳算法的結(jié)構(gòu)形式38-40
• 4.2.3 多種群遺傳算法的基本思想40-41
• 4.2.4 多種群遺傳算法的基本流程41-43
• 4.2.5 多種群遺傳算法的特點(diǎn)43-45
• 第五章 性能評估45-58
• 5.1 實(shí)驗(yàn)環(huán)境及數(shù)據(jù)集45-48
• 5.1.1 實(shí)驗(yàn)環(huán)境45
• 5.1.2 數(shù)據(jù)集45-48
• 5.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析48-58
• 5.2.1 適應(yīng)值比較分析48-56
• 5.2.2 算法運(yùn)行時間對比分析56-58
• 第六章 總結(jié)與展望58-60
• 參考文獻(xiàn)60-63
• 致謝63-64

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本文編號：1031891