P2P環(huán)境中基于語(yǔ)義的資源自組織、發(fā)現(xiàn)及推薦研究.pdf

1、近幾十年來(lái)，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展，使得網(wǎng)絡(luò)成為我們生活中不可缺少的部分。網(wǎng)絡(luò)中的海量資源隨著網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的膨脹為傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用帶來(lái)了新的挑戰(zhàn)。在一個(gè)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中，CPU、存儲(chǔ)能力、帶寬、緩存，文件、服務(wù)等都統(tǒng)稱為網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中的資源。網(wǎng)絡(luò)資源的組織、尋獲、管理、推薦、使用成為了信息檢索新的研究?jī)?nèi)容。傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算模型因?yàn)槠錆撛诘娜毕?集中組織、集中控制等)使得一種新的網(wǎng)絡(luò)計(jì)算模型的出現(xiàn)成為必然。P2P網(wǎng)絡(luò)克服了傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)模型的瓶頸，因?yàn)槠洌鹤越M織性，對(duì)稱

2、性和其adhoc特性成為了在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中的主流趨勢(shì)。也正因?yàn)樯鲜鋈齻€(gè)特征，使得P2P環(huán)境中的資源組織、尋獲、管理和使用無(wú)法用傳統(tǒng)技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)，如何利用P2P網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)，是廣大學(xué)者重點(diǎn)關(guān)注的內(nèi)容。 正如前面所述，大部分的P2P研究者主要的工作都集中在資源組織、發(fā)現(xiàn)和應(yīng)用上，這使得相關(guān)算法的研究成為前沿。支持P2P網(wǎng)絡(luò)資源組織和發(fā)現(xiàn)的覆蓋網(wǎng)絡(luò)應(yīng)該是“結(jié)構(gòu)化的”或“非結(jié)構(gòu)化的”?這兩種方法是相互競(jìng)爭(zhēng)的或是相互補(bǔ)充的?就這一問(wèn)

3、題，本文進(jìn)行了深入分析。結(jié)構(gòu)化的方法雖然能夠快速定位資源，但網(wǎng)絡(luò)本身的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，如超立方體，環(huán)，蝴蝶型或其他各種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)在路由問(wèn)題上起著巨大的阻礙作用。而非結(jié)構(gòu)化的方法雖然不存在這樣的問(wèn)題，但是它采用的泛洪或隨機(jī)路由或流言路由方法，都使得發(fā)現(xiàn)成功率必須依靠大量的帶寬耗費(fèi)(大量消息耗費(fèi))作為代價(jià)。因此在P2P網(wǎng)絡(luò)中提出一種新的不依賴于網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，又能夠在一定消息耗費(fèi)前提下保證發(fā)現(xiàn)成功率的資源組織方法、發(fā)現(xiàn)和路由策略是必然的結(jié)果。

4、 本文提出了一個(gè)構(gòu)建于完全分布式P2P網(wǎng)絡(luò)的中間件TRM。TRM滿足P2P網(wǎng)絡(luò)的分散性、高度動(dòng)態(tài)性、可擴(kuò)展性、容錯(cuò)性等特點(diǎn)實(shí)現(xiàn)了復(fù)雜語(yǔ)義請(qǐng)求的資源搜索(近義詞、同義詞搜索)。通過(guò)TRM構(gòu)建基于本體的P2P覆蓋網(wǎng)絡(luò)DOverlay，實(shí)現(xiàn)了有效的資源的自組織和動(dòng)態(tài)聚類，它保證了請(qǐng)求的搜索半徑。DOverlay中資源標(biāo)記既不采用DHT，也不采用關(guān)鍵字向量，而是采用基于本體概念的屬性向量標(biāo)記。并提出了針對(duì)DOverlay的基于復(fù)雜語(yǔ)義的資源搜索

5、策略(TRM Search)，據(jù)此對(duì)發(fā)現(xiàn)的資源進(jìn)行有效的聚融(TRM Evaluate)。TRM Search策略不僅可以支持由復(fù)雜語(yǔ)義(同義詞、近義詞)所構(gòu)成的請(qǐng)求處理，還通過(guò)試驗(yàn)證明其搜索的高效性和低成本性(消息數(shù)控制良好)。而TRM Evaluate策略則在資源發(fā)現(xiàn)后對(duì)多個(gè)資源進(jìn)行綜合評(píng)級(jí)。另外，在已有P2P環(huán)境的資源推薦中，由于推薦策略過(guò)于死板，沒(méi)有充分考慮用戶特征和推理不準(zhǔn)確導(dǎo)致了已有方法無(wú)法滿足P2P網(wǎng)絡(luò)中的adhoc特性，

6、進(jìn)而無(wú)法實(shí)現(xiàn)高動(dòng)態(tài)性的個(gè)性化資源推薦。 在通過(guò)對(duì)上下文覺(jué)察計(jì)算的特點(diǎn)、用戶行為和用戶的個(gè)性化需求的研究后，我們發(fā)現(xiàn)，用戶認(rèn)知方式的特點(diǎn)在上下文覺(jué)察計(jì)算領(lǐng)域是具有研究和應(yīng)用價(jià)值的。在上下文覺(jué)察計(jì)算中使用包含某些認(rèn)知方式的用戶模型可以提供更有針對(duì)性的個(gè)性化服務(wù)。因此，我們提出一個(gè)基于場(chǎng)依存/獨(dú)立性(Field Dependence/Independence,簡(jiǎn)稱FD/I)這一認(rèn)知方式的用戶模型并把它應(yīng)用在上下文覺(jué)察計(jì)算中。我們的研究

7、表明這個(gè)用戶模型有助于提供給用戶更個(gè)性化的內(nèi)容。在資源推薦推理上，采用在信息檢索(Information retrieval，IR)中所經(jīng)常采用的計(jì)算本體相似度的思路，將其修改后應(yīng)用到基于本體的上下文的相似性計(jì)算。我們的方法計(jì)算用戶當(dāng)前上下文和已有資源的發(fā)生前提(也是一些上下文)之間的相似度，找出最相似的服務(wù)上下文，推薦對(duì)應(yīng)的資源。我們的方法利用了基于本體的上下文和CBR的優(yōu)點(diǎn)，能夠提供更好的推理效果，從而實(shí)現(xiàn)更準(zhǔn)確，更符合P2P網(wǎng)絡(luò)特

8、性的特性化資源推薦。 本文的研究工作和創(chuàng)新點(diǎn)主要包括以下幾個(gè)方面： (1)提出了一個(gè)構(gòu)建于完全分布式P2P網(wǎng)絡(luò)的中間件TRM。TRM滿足P2P網(wǎng)絡(luò)的分散性、高度動(dòng)態(tài)性、可擴(kuò)展性、容錯(cuò)性等特點(diǎn)實(shí)現(xiàn)了復(fù)雜語(yǔ)義請(qǐng)求的資源搜索(近義詞、同義詞搜索)。 (2)TRM中的覆蓋網(wǎng)絡(luò)DOverlay即不采用DHT，也不采用關(guān)鍵字向量，而是采用基于本體概念的屬性向量標(biāo)記。 (3)提出了針對(duì)DOverlay的基于復(fù)雜語(yǔ)義的資