本文關(guān)鍵詞：基于區(qū)間數(shù)的QoS不確定性感知服務(wù)選擇研究　出處：《重慶大學(xué)》2016年博士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：面向服務(wù)計(jì)算(SOC)是一種以服務(wù)為基本單元快速構(gòu)建跨平臺(tái)、分布式軟件系統(tǒng)的計(jì)算范型;面向服務(wù)架構(gòu)(SOA)是實(shí)現(xiàn)面向服務(wù)思想的架構(gòu)和方法;Web服務(wù)技術(shù)是基于SOA開發(fā)和制定的一系列技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和協(xié)議規(guī)范。隨著互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的繁榮和云計(jì)算的廣泛應(yīng)用,大量Web服務(wù)資源如雨后春筍般出現(xiàn)在互聯(lián)網(wǎng)上。服務(wù)組合(Servcie Composition)作為SOA構(gòu)建復(fù)雜應(yīng)用,實(shí)現(xiàn)服務(wù)增值的解決方案,引起學(xué)術(shù)界和工業(yè)界的廣泛關(guān)注。隨著大量有著相同或相似功能,但服務(wù)質(zhì)量(QoS)各異的服務(wù)的出現(xiàn),“QoS感知的服務(wù)選擇”成為服務(wù)組合研究領(lǐng)域的熱門問題,其旨在從眾多的實(shí)現(xiàn)同一功能的大量候選服務(wù)中,選出適當(dāng)QoS的服務(wù)參與組合,使得組合服務(wù)的QoS最大化并滿足用戶全局QoS約束。盡管針對(duì)這一問題的大量研究已經(jīng)提出了許多解決方案,但這些研究大多使用服務(wù)提供者發(fā)布的QoS,或假設(shè)QoS值的某種概率分布,忽略了隱藏在服務(wù)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)中的QoS不確定性信息。通過這些方法獲得的組合服務(wù),將面臨QoS不確定性以及不恰當(dāng)概率分布假設(shè)所帶來的風(fēng)險(xiǎn)。本文圍繞QoS不確定性問題展開研究,提出QoS不確定性感知的服務(wù)選擇方法。通過將QoS的不確性作為QoS的本質(zhì)特征參與到組合服務(wù)QoS優(yōu)化與約束滿足的計(jì)算過程中,提高組合服務(wù)質(zhì)量穩(wěn)定性,降低違反約束的風(fēng)險(xiǎn)。本文的主要研究內(nèi)容和貢獻(xiàn)如下:(1)針對(duì)服務(wù)組合中QoS不確定性問題,提出了QoS區(qū)間數(shù)模型及服務(wù)選擇算法。該方法首先從QoS歷史監(jiān)測(cè)記錄中提取QoS不確定性特征,建立QoS區(qū)間數(shù)模型。然后根據(jù)每對(duì)服務(wù)間QoS區(qū)間數(shù)的模糊支配度度量,采用PROMETHEE算法實(shí)現(xiàn)了區(qū)間型QoS值效益和穩(wěn)定性權(quán)衡下的排序。最后基于這種排序方法我們改進(jìn)了遺傳算法的適值計(jì)算方法,提出一種基于遺傳算法的全局QoS近似最優(yōu)服務(wù)選擇方法。實(shí)驗(yàn)證明該方法比傳統(tǒng)單一實(shí)值的服務(wù)選擇方法可以獲得更穩(wěn)定QoS的組合服務(wù)。(2)針對(duì)QoS不確定性感知服務(wù)選擇問題中用戶全局約束滿足問題,提出了一種基于軟約束模型的兩階段服務(wù)組合方法。該方法在對(duì)多屬性決策問題中的約束滿足問題相關(guān)理論方法研究的基礎(chǔ)上,提出了QoS不確定性感知服務(wù)選擇問題中的軟約束模型,并定義了適用于該模型的軟約束服務(wù)水平協(xié)議。在兩階段的QoS不確定性感知服務(wù)選擇方法中,首先利用基于MIP方法的全局約束分解算法和服務(wù)QoS歷史監(jiān)測(cè)記錄計(jì)算各服務(wù)的QoS屬性的約束滿足率。然后通過合并規(guī)則和匹配算法,具有不同約束滿足率的組合服務(wù)被賦予不同的用戶滿意度。基于用戶滿意度值,文章采用一種帶罰函數(shù)動(dòng)態(tài)適值函數(shù)的遺傳算法實(shí)現(xiàn)帶約束的服務(wù)選擇優(yōu)化。實(shí)驗(yàn)證明該方法可以有效的滿足不同約束強(qiáng)度下的近似最優(yōu)服務(wù)選擇。(3)針對(duì)QoS不確定性感知服務(wù)選擇方法面對(duì)大規(guī)模服務(wù)組合的問題,提出一種基于聚類約簡優(yōu)化的QoS不確定性感知服務(wù)選擇方法。該方法針對(duì)候選服務(wù)集中服務(wù)數(shù)量較多的情況,提出采用區(qū)間數(shù)模糊C均值聚類算法對(duì)候選服務(wù)集進(jìn)行聚類劃分。然后以簇代表服務(wù)代替簇內(nèi)服務(wù)參與組合服務(wù)選擇,并確定各候選服務(wù)集中最優(yōu)簇。最后按最優(yōu)簇中候選服務(wù)數(shù)量的規(guī)模,選擇不同的簇內(nèi)服務(wù)選擇策略實(shí)現(xiàn)候選服務(wù)的選擇�；谌嗽鞌�(shù)據(jù)集和真實(shí)數(shù)據(jù)集上的實(shí)驗(yàn)表明,區(qū)間數(shù)模糊C均值聚類算法對(duì)于不同QoS區(qū)間數(shù)分布和穩(wěn)定性的服務(wù)具有良好的區(qū)分能力,在面對(duì)較多候選服務(wù)的情況下聚類優(yōu)化的QoS不確定性感知服務(wù)選擇方法可以獲得更優(yōu)QoS的組合服務(wù)。
【學(xué)位授予單位】：重慶大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TP393.09
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本文編號(hào)：1307997