基于QoS的自適應(yīng)控制中間件研究與應(yīng)用.pdf

1、隨著計(jì)算機(jī)與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中軟件系統(tǒng)越來(lái)越大型化與復(fù)雜化，對(duì)軟件系統(tǒng)的性能要求也越來(lái)越高。自動(dòng)控制發(fā)展的一個(gè)重要趨勢(shì)是不斷擴(kuò)大應(yīng)用領(lǐng)域，其中包括控制理論與方法在軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用。在實(shí)際的復(fù)雜應(yīng)用環(huán)境中，針對(duì)結(jié)構(gòu)與參數(shù)隨時(shí)間變化規(guī)律未知的軟件系統(tǒng)，提供一套行之有效的方法與工具對(duì)QoS性能保證與面向用戶(hù)的區(qū)分服務(wù)進(jìn)行支持成為具有挑戰(zhàn)性的關(guān)鍵問(wèn)題。本文完成的主要工作如下： 設(shè)計(jì)一個(gè)基于QoS的自適應(yīng)控制中間件架構(gòu)，該控制中間件可為軟件

2、系統(tǒng)提供性能保證。介紹基于自適應(yīng)控制中間件的軟件開(kāi)發(fā)流程，詳述該中間件將軟件性能保證與分級(jí)QoS映射為自適應(yīng)控制問(wèn)題、控制環(huán)組件的組合、系統(tǒng)辨識(shí)、控制器參數(shù)整定、實(shí)施自適應(yīng)控制的具體過(guò)程。該自適應(yīng)控制中間件具有“在線辨識(shí)，在線整定”的特點(diǎn)，可提高對(duì)軟件系統(tǒng)的建模準(zhǔn)確性與控制效果。 提出最小二乘自適應(yīng)遺忘因子在線辨識(shí)算法，采用最小二乘法進(jìn)行離線辨識(shí)，確定模型結(jié)構(gòu)與參數(shù)，將此參數(shù)作為自適應(yīng)遺忘因子在線辨識(shí)的初始參數(shù)，利用該在線辨識(shí)方

3、法對(duì)模型參數(shù)作進(jìn)一步修正。實(shí)驗(yàn)證明，利用該方法辨識(shí)精度與收斂速度得到較大提升，對(duì)Web服務(wù)組合執(zhí)行引擎參數(shù)進(jìn)行辨識(shí)，得到的參數(shù)能反映執(zhí)行引擎動(dòng)態(tài)運(yùn)行過(guò)程中的變化軌跡，實(shí)現(xiàn)參數(shù)的動(dòng)態(tài)跟蹤。自適應(yīng)控制中間件中的控制器參數(shù)自整定采用單純形加速算法，具有控制參數(shù)收斂快、簡(jiǎn)單實(shí)用、適合于在線優(yōu)化等特點(diǎn)。 將自適應(yīng)控制中間件應(yīng)用于Web服務(wù)組合執(zhí)行引擎。提出服務(wù)組合執(zhí)行引擎上的服務(wù)響應(yīng)時(shí)間保證定義，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)支持服務(wù)響應(yīng)時(shí)間保證的執(zhí)行引擎架