【摘要】：Web服務(wù)組合是指將多個(gè)單一功能的Web服務(wù)進(jìn)行有機(jī)組合形成具有復(fù)雜業(yè)務(wù)邏輯的組合服務(wù)的方法,是面向服務(wù)計(jì)算的關(guān)鍵技術(shù)之一,是實(shí)現(xiàn)服務(wù)重用和服務(wù)增值的核心手段。由于Web服務(wù)被注冊(cè)和部署在動(dòng)態(tài)的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中,所以不確定性是Web服務(wù)與生具有的內(nèi)在固有特征。因此,如何在不確定性環(huán)境下有效地實(shí)現(xiàn)Web服務(wù)的動(dòng)態(tài)組合和解的QoS優(yōu)化正面臨著巨大的研究挑戰(zhàn)。圍繞Web服務(wù)組合問題國內(nèi)外研究學(xué)者已取得了相關(guān)的研究成果。然而,當(dāng)前的大多數(shù)研究工作主要集中在確定性的Web服務(wù)組合,較少考慮Web服務(wù)在調(diào)用過程中功能層面的執(zhí)行結(jié)果不確定性和非功能層面的QoS不確定性等因素。本文針對(duì)以上研究問題,在不確定性Web服務(wù)動(dòng)態(tài)組合與QoS優(yōu)化方法上開展了研究工作。主要的貢獻(xiàn)和創(chuàng)新點(diǎn)如下:(1)分析當(dāng)前不確定性環(huán)境下Web服務(wù)組合問題的研究現(xiàn)狀,提出了在功能和非功能兩個(gè)層面的不確定性Web服務(wù)模型及其形式化描述;在此基礎(chǔ)上,分別形成了不確定性Web服務(wù)組合問題和不確定性組合服務(wù)解QoS優(yōu)化問題的定義。從而,為本文的研究方法和技術(shù)理論開展提供了基礎(chǔ)的理論支撐。(2)在服務(wù)功能上,針對(duì)Web服務(wù)在執(zhí)行過程中存在執(zhí)行結(jié)果的不確定性特征,提出了一種基于PPDDL的Web服務(wù)組合問題的不確定性規(guī)劃轉(zhuǎn)換方法。首先,將不確定性Web服務(wù)組合問題建模為一個(gè)完全可觀察的不確定性規(guī)劃問題;其次,利用基于規(guī)則的問題轉(zhuǎn)換算法將WSDL和WS-BPEL語言描述的Web服務(wù)庫和組合服務(wù)請(qǐng)求分別轉(zhuǎn)換為以PPDDL語言描述的不確定性規(guī)劃領(lǐng)域和領(lǐng)域問題;進(jìn)而,利用現(xiàn)有高效的不確定性規(guī)劃器對(duì)轉(zhuǎn)換后的問題進(jìn)行求解,生成不確定性組合服務(wù)解;最后,通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了方法建模和問題轉(zhuǎn)換的可行性和有效性。(3)在服務(wù)功能上,Web服務(wù)庫中存在多個(gè)具有相同功能的不確定性Web服務(wù),針對(duì)當(dāng)前不確定性服務(wù)組合方法難以求解的問題,提出了一種基于啟發(fā)式圖規(guī)劃的不確定性Web服務(wù)動(dòng)態(tài)組合方法。首先,將不確定性Web服務(wù)組合問題轉(zhuǎn)換為一個(gè)不確定性規(guī)劃問題;其次,在求解不確定性規(guī)劃問題過程中,分別基于LAO*和BFS設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)了兩個(gè)啟發(fā)式與或圖規(guī)劃算法(UCLAO*和BHUC);最后,通過實(shí)驗(yàn)與傳統(tǒng)方法相比,實(shí)驗(yàn)結(jié)果不僅能夠生成滿足用戶實(shí)際應(yīng)用需求的不確定性Web服務(wù)組合解,而且能夠有效地降低狀態(tài)搜索的空間,提高生成組合服務(wù)解的搜索效率。(4)在服務(wù)非功能上,針對(duì)Web服務(wù)執(zhí)行過程中QoS具有不確定性特征,提出了一個(gè)面向工作流模型的不確定性Web服務(wù)組合問題的QoS優(yōu)化方法。首先,利用矩陣和區(qū)間數(shù)表達(dá)服務(wù)的不確定性QoS特征,實(shí)現(xiàn)Web服務(wù)的非功能建模;然后,將不確定性QoS感知的Web服務(wù)組合問題轉(zhuǎn)換為一個(gè)多維約束條件下面向區(qū)間的多目標(biāo)優(yōu)化問題;最后,改進(jìn)傳統(tǒng)的遺傳算法,實(shí)現(xiàn)了一種基于不確定性多目標(biāo)優(yōu)化問題分解的進(jìn)化算法,生成滿足用戶多維偏好特征需求和QoS優(yōu)化的組合服務(wù)解。
【圖文】：

3）鮮見對(duì)多維用戶偏好特征下的不確定性 QoS 組合服務(wù)解的優(yōu)組合服務(wù)解的優(yōu)化方面，目前的研究者大多將一個(gè)不確定性 Q合問題建模為一個(gè)數(shù)學(xué)規(guī)劃問題來求解，，從而得到最優(yōu)的組合服些方法忽略了服務(wù)不確定性 QoS 的多維屬性特征，無法滿足用如何綜合考慮用戶偏好特征，求解不確定 QoS 感知的最優(yōu)組合重要的研究問題。主要研究內(nèi)容據(jù)上節(jié)中對(duì)目前 Web 服務(wù)組合問題的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀綜述以及，結(jié)合自動(dòng)規(guī)劃在求解 Web 服務(wù)組合問題中發(fā)揮的關(guān)鍵作用，規(guī)劃和多目標(biāo)優(yōu)化理論為研究基礎(chǔ)，從三個(gè)方面分別研究不確態(tài)組合和解優(yōu)化問題。具體的研究內(nèi)容結(jié)構(gòu)圖如圖 1.1 所示。

抽象任務(wù)節(jié)點(diǎn)被依次順序執(zhí)行，其組合務(wù)執(zhí)行價(jià)格、響應(yīng)時(shí)間和延遲時(shí)間為各個(gè)累加和；穩(wěn)定性、可用性和調(diào)用成功率則。表 2.4 順序模式下組合服務(wù) QoS 值計(jì)算表應(yīng)時(shí)間（RT） 延遲時(shí)間（LT） 穩(wěn)定性(R) 1( )kiiRT s=∑1( )kiiLT s=∑1( )kiiR s=∏工作流中邏輯抽象任務(wù)節(jié)點(diǎn)可以同時(shí)被調(diào)關(guān)系，互不影響。其模式圖如圖 2-2 所示
【學(xué)位授予單位】：上海大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TP393.09

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前6條

1 林闖;陳瑩;黃霽崴;向旭東;;服務(wù)計(jì)算中服務(wù)質(zhì)量的多目標(biāo)優(yōu)化模型與求解研究[J];計(jì)算機(jī)學(xué)報(bào);2015年10期

2 劉彬;張仁津;;基于QoS多目標(biāo)優(yōu)化的Web服務(wù)組合方法[J];計(jì)算機(jī)工程與設(shè)計(jì);2012年03期

3 夏亞梅;程渤;陳俊亮;孟祥武;劉棟;;基于改進(jìn)蟻群算法的服務(wù)組合優(yōu)化[J];計(jì)算機(jī)學(xué)報(bào);2012年02期

4 蔣志華;饒東寧;姜云飛;江洪;;基于AI Planning的Parlay X電信業(yè)務(wù)設(shè)計(jì)[J];計(jì)算機(jī)學(xué)報(bào);2011年02期

5 鄧水光;吳健;李瑩;吳朝暉;;基于回溯樹的Web服務(wù)自動(dòng)組合[J];軟件學(xué)報(bào);2007年08期

6 岳昆,王曉玲,周傲英;Web服務(wù)核心支撐技術(shù):研究綜述[J];軟件學(xué)報(bào);2004年03期

本文編號(hào)：2699302