基于商空間粒化的服務組合優(yōu)化問題研究.pdf

1、服務計算作為一種新的計算范式，憑借著其以服務為基本構建塊，支持異構環(huán)境下分布式應用的快速、低成本、便捷組合的特點得到快速的發(fā)展，其核心思想是通過重用已有的網(wǎng)絡服務而不是重新開發(fā)構造新的企業(yè)應用，使得分布在企業(yè)內部或跨越企業(yè)邊界的不同商業(yè)應用系統(tǒng)能得到快捷的實現(xiàn)、靈活的無縫集成和相互協(xié)作。但隨著SOAP和XML技術的發(fā)展，越來越多的網(wǎng)絡資源以服務的形式發(fā)布與使用，具有相同功能的服務數(shù)量迅速增加，加之用戶需求的多樣化、動態(tài)化和復雜化等特點，

2、導致服務組合方案呈現(xiàn)出指數(shù)增長趨勢，服務組合問題也逐漸演變?yōu)镹P完全問題。尤其，隨著用戶需求的復雜化，單一服務無法滿足用戶的需求，組合服務應運而生及其計算規(guī)模便成指數(shù)級增長。
　　在研究服務組合優(yōu)化問題時，本文又簡稱服務組合問題，常用方法包括智能優(yōu)化算法與數(shù)學優(yōu)化技術，其中智能優(yōu)化算法包含粒子群優(yōu)化算法(PSO)，遺傳算法(GA)，蟻群算法(ACO)，人工蜂群算法(ABC)以及果蠅優(yōu)化算法(FOA)等，數(shù)學優(yōu)化技術包含線性規(guī)劃，動

3、態(tài)規(guī)劃、圖算法以及整數(shù)規(guī)劃等。智能優(yōu)化算法優(yōu)勢在于利用較短的時間獲取用戶滿意解，但其往往不能得到全局最優(yōu)解，而數(shù)學優(yōu)化技術雖然可以得到全局最優(yōu)解，但其計算時間隨服務規(guī)模的增加而顯著增加，往往呈指數(shù)趨勢變化?；诖?，一些研究者提出服務組合優(yōu)化問題的分解方案，即將原組合優(yōu)化問題分解為多個簡單的子組合優(yōu)化問題，然后利用子問題的最優(yōu)解獲取原問題的可行解。但是，該模型在問題分解與結果匯總的過程中，往往會造成精度丟失，全局最優(yōu)解無法得到保證。

4、>　　基于此，為解決大規(guī)模服務組合優(yōu)化問題，本章基于商空間理論，將問題粒化思想引入到服務組合優(yōu)化問題模型中，用以快速有效地解決服務組合優(yōu)化問題以及QoS約束感知的服務組合優(yōu)化問題。在現(xiàn)有的研究方法中，多默認服務之問具有相互獨立性，但在現(xiàn)實社會中，由于服務提供商之間的利益關系，導致服務與服務之問多存在約束與聯(lián)系，例如，網(wǎng)購過程中，多存在包郵現(xiàn)象。為快速有效地解決大規(guī)模服務組合問題以及質量約束服務組合問題，本章利用商空間?；枷?，在任務?；?/p>

5、和約束?；瘍蓚€方面，在單屬性與多屬性兩種情況下，分別提出服務組合優(yōu)化問題的求解方案。主要工作包括:
　　1.本文首先對服務組合優(yōu)化問題的提出、發(fā)展進行了介紹，尤其在質量約束感知的服務組合優(yōu)化問題給予介紹，并詳細闡述了服務組合優(yōu)化模型與質量約束感知的服務組合優(yōu)化模型。之后，基于質量約束感知的服務組合優(yōu)化模型，提出基于任務?；图s束?；姆战M合優(yōu)化方法。
　　2.存任務?；A段，通過任務之間的隸屬度關系進行任務粒化處理，利用任

6、務粒化結果，將服務組合問題分解為多個子服務組合問題，利用子服務組合問題的求解結果逐步逼近原問題的最優(yōu)解，基于此，提出任務粒化算法TgA，并從理論方面驗證其可行性與準確性，最后，通過大量的仿真模擬實驗驗證任務?；惴ǖ男阅堋?br>　　3.約束?；椒ㄊ墙⒃诩s束聚合方面，即通過質量約束關系之間的?；^程，將質量約束粒度變大，逐步降低質量約束的查詢次數(shù)，最終降低查詢時間，以便達到最優(yōu)查詢時間。通過理論分析，利用?；枷肟梢杂行У亟鉀Q大規(guī)模