基于效用評價模型的組合服務重選取技術研究.pdf

1、隨著Web服務技術的成熟與發(fā)展,組合已有服務提供新的增值服務成為一種具有重要價值的應用構造模式,服務組合技術成為了集成技術發(fā)展的新方向。QoS驅動的組合服務動態(tài)選取作為保證組合服務用戶滿意度和質量的手段,在服務組合技術中扮演著相當重要的角色。目前,學術界開展了這方面大量的工作。在這些工作中,以全局優(yōu)化為目標的動態(tài)選取方法占有較大的比例。由于全局優(yōu)化選取發(fā)生在組合服務執(zhí)行之前,它只考慮了組合服務執(zhí)行前服務的QoS,而無法適應組合服務執(zhí)行過

2、程中服務QoS的變化,難以保證組合服務的質量。為此,學術界提出在組合服務執(zhí)行過程中,當構件服務QoS發(fā)生變化時,通過以全局優(yōu)化為目標的重選取,保證組合服務的質量。QoS驅動的組合服務重選取技術作為保證組合服務執(zhí)行時全局優(yōu)化質量的重要手段,成為了目前研究的一個熱點。
　　 由于組合服務重選取問題求解是一個NP問題且往往需要較長的時間,這將造成組合服務執(zhí)行時間的延遲,因此,如何實現高效用的重選取是保證組合服務質量的核心問題。圍繞對該

3、核心問題的解決,本文從避免無用重選取的QoS增益保證、重選取代價降低、重選取優(yōu)化求解效率提高等三個關鍵問題入手,給出了相應的解決方案,提出了基于效用評價的組合服務重選取方法。該方法是以效用評價模型為基礎,在所提出的重選取QoS增益保證和代價降低等效用增長策略的支撐下,在服務被預測將在其調用時刻發(fā)生QoS劣化程度較大的變化時觸發(fā)重選取過程,通過重選取半離線執(zhí)行機制和求解算法效率的提高,實現高效用的組合服務重選取,以有效的適應服務QoS動態(tài)

4、變化的問題。本文主要完成了如下的工作:
　　 ●針對于重選取方法所存在的低效用問題,提出了基于效用評價的組合服務重選取方法,建立了衡量組合服務重選取有效性的效用評價模型。該方法以效用評價模型為基礎,在所提出的重選取QoS增益保證和代價降低等效用增長策略的支撐下,通過提高重選取算法的效率,實現高效用的組合服務重選取;
　　 ●針對于重選取的QoS增益保證問題,提出了面向重選取QoS增益保證的服務QoS劣化閾值模型及計算算法

5、。給出了基于服務QoS劣化閾值計算的重選取QoS增益保證策略,從而,當服務QoS的劣化程度小于服務QoS劣化閾值時,將不觸發(fā)QoS增益較少的動態(tài)重選取,以避免無用重選取,保證重選取的QoS增益。為了實現該策略,建立了服務QoS劣化閾值模型,以反映服務QoS劣化程度與組合服務全局QoS之間的關系。在此基礎上,給出了服務QoS劣化閾值的計算算法。實驗表明,所提出的重選取QoS增益保證策略及算法能夠避免QoS增益較少的無用重選取;
　　

6、 ●針對于重選取的代價降低問題,提出了面向重選取代價降低基于半馬爾可夫模型的服務QoS預測算法。給出了基于服務QoS預測的重選取代價降低策略,提出了支撐該策略的重選取半離線執(zhí)行機制。從而,在構件服務未執(zhí)行調用且發(fā)生劣化程度較大的變化時,進行離線的重選取以不影響組合服務的正常執(zhí)行,只有在需要調用該服務而涉及該服務的重選取尚未結束時,組合服務才被中斷直到重選取的結束。為了實現該策略,提出了基于半馬爾可夫模型的服務QoS預測算法,以盡量增加

7、重選取離線執(zhí)行時間。實驗表明,基于服務QoS預測的重選取代價降低策略及算法能夠有效的降低重選取代價;
　　 ●針對于重選取效率提高問題,提出了基于效用增長策略QoS驅動的組合服務重選取機制及算法?；谛в迷鲩L策略,當構件服務被預測在其調用時刻QoS劣化幅度大于劣化閾值時,將觸發(fā)組合服務的動態(tài)重選取。為了進一步提高重選取的效用,本文提出了重選取問題優(yōu)化求解的啟發(fā)式算法,以提高重選取的效率、俁證重選取的效用。實驗表明,所提出的組合服