基于qos感知的web服務(wù)組合關(guān)鍵技術(shù)研究

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1、THEC砒’、謝?}≮4．17√‘基于QoS感知的Web服務(wù)組合關(guān)鍵技術(shù)研究摘要Web服務(wù)其實就是一種運行在網(wǎng)絡(luò)上的應(yīng)用程序，它可以在Web環(huán)境中被描述、被發(fā)布、被查找以及被調(diào)用。雖然Web服務(wù)給應(yīng)用程序的集成提供了方便，但單個Web服務(wù)的功能往往設(shè)計得很簡單，致使我們有時候無法找到任何一個可以滿足用戶需求的單一Web服務(wù)。這時，最好的解決辦法是將多個功能簡單的Web服務(wù)按照一定的標(biāo)準(zhǔn)和要求進行組合，形成新的增值服務(wù)以實現(xiàn)用戶預(yù)先設(shè)定的目標(biāo)。隨著網(wǎng)絡(luò)上可用的Web服務(wù)數(shù)量的增加，組合服務(wù)中的每一個子任務(wù)能夠由大量功能相同的服務(wù)來完成，那么擺在我們面前的首要任務(wù)是怎樣從候選服務(wù)集中挑選最

2、合適的服務(wù)來完成我們的子任務(wù)。雖然這些候選服務(wù)的功能相同，但是它們具有不同的非功能性屬性——服務(wù)質(zhì)量(QoS)，所以這些QoS數(shù)據(jù)便成為我們選取服務(wù)時的重要參考依據(jù)。但是用戶消費者可能只使用過候選服務(wù)集中的部分服務(wù)，對于其他候選服務(wù)的QoS，用戶還不是很了解，為了選取合適的候選服務(wù)，我們需要幫助用戶預(yù)測未曾使用過的候選服務(wù)的QoS。因此尋找合理的QoS預(yù)測機制和基于QoS感知的W曲服務(wù)組合算法是我們當(dāng)前重點研究的內(nèi)容。本文的工作主要圍繞Web服務(wù)質(zhì)量預(yù)測問題和基于QoS感知的Web服務(wù)組合問題而展開，其主要研究內(nèi)容及貢獻如下：(1)分析了已有的QoS預(yù)測方法，提出了一種基于協(xié)同過濾的服

3、務(wù)質(zhì)量預(yù)測方法。該方法克服了傳統(tǒng)服務(wù)質(zhì)量預(yù)測方案(求算術(shù)平均值)沒有將用戶的偏好和使用經(jīng)驗考慮在內(nèi)的缺點。該方法在協(xié)同過濾算法的框架之上引入了一種新的相似度挖掘算法，這種新的相似度挖掘算法根據(jù)用戶的消費經(jīng)驗來評估用戶之間的相似度，并在計算出來的相似度的基礎(chǔ)上預(yù)測服務(wù)的服務(wù)質(zhì)量。這種新的相似度挖掘算法分別從鄰近度、影響因子和流行度三個方面來綜合考慮用戶之間的相似度，從根本上改善了傳統(tǒng)相似度挖掘算法(皮爾森相關(guān)系數(shù)、余弦函數(shù)和歐幾里得距離等)在QoS數(shù)據(jù)稀疏時容易產(chǎn)生預(yù)測誤導(dǎo)的現(xiàn)象。(2)對QoS數(shù)據(jù)的類型進行分類，引入了基于的模糊集和隸屬度函數(shù)的正規(guī)化方法。對于數(shù)值型QoS數(shù)據(jù)，我們采用

4、高斯正規(guī)化方法將處于不同區(qū)域的數(shù)據(jù)映射到一個統(tǒng)--的區(qū)N[0，l】上；對于模糊型QoS數(shù)據(jù)，我們根據(jù)用戶的使用經(jīng)驗找到它們的隸屬度函數(shù)，然后運用隸屬度函數(shù)將這部分模糊型QoS數(shù)據(jù)映射到區(qū)間【O，1】上。(3)分析了已有的基于QoS感知的Web服務(wù)的組合算法，提出了～種基于遺傳算法的Web服務(wù)組合方案。該方法改善了使用傳統(tǒng)遺傳算法進行Web服務(wù)組合時收斂速度慢的現(xiàn)象，滿足了實時性服務(wù)組合的需求。該方法使用蟻群算法產(chǎn)生初始抗體種群以提高初始抗體種群的質(zhì)量，并將每一個可用的候選服務(wù)和可行的組合方案編碼成二進制比特串的形式，這樣做不僅減小了算法的搜索空間，而且從根本上加快尋找最優(yōu)組合方案的速度

5、。關(guān)鍵詞：w．eb服務(wù)；服務(wù)質(zhì)量；服務(wù)質(zhì)量預(yù)測；服務(wù)選擇；服務(wù)組合IITHECⅪTICALTECHNOLOGIESBASEDONQosDYNAMIC弋ⅣEBSERⅥCESCOMPOSITIONABSTRACTAwebserviceisactuallyanapplicationbuiltontopofanetwork，itcallbedescribed，published，foundandinvokedundei"webenvironment．Althoughth．ewebservicesprovideaconveniencetointegrateapplications，theyare

6、oftendesignedtobesimple．Whatifnoanysinglewebserviceislocatedforauserrequest?Themoststraightforwardwayshouldbetoputafinitesetofservicestogethersuchthatanyservicecannotfulfilltheuserrequestsolely,buttheycanprovideallassembledfunctionalitywhichissufficientfortheuser．Duetotheincreasingnumberofavaila

7、bleservices，eachtaskinacompositeserviceCallbeperformedbyalargeamountofservicesthatofferthesamefunctionality．Then，howtochooseforeachtaskthemostappropriateservicefromasetofcandidatesisimportant．ThoughthecaIldidatesforataskhave