《電子技術(shù)應(yīng)用》
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基于社會網(wǎng)絡(luò)的Web服務(wù)選擇算法的研究
來源:微型機(jī)與應(yīng)用2012年第6期
蘇佰川,,張國義,許胤龍
(中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 計(jì)算機(jī)科學(xué)學(xué)院,,安徽 合肥230026)
摘要: 針對現(xiàn)有服務(wù)選擇技術(shù)的不足,,提出一種應(yīng)用服務(wù)社會網(wǎng)絡(luò)SSN(Service Social Network)機(jī)制的方法。算法主要通過社會網(wǎng)絡(luò)原理,,將Web候選服務(wù)根據(jù)聯(lián)系緊密程度和服務(wù)本身的QoS屬性選擇滿足用戶需求的組合Web服務(wù),,理論分析和實(shí)驗(yàn)表明算法的有效性和可行性。
Abstract:
Key words :

摘  要: 針對現(xiàn)有服務(wù)選擇技術(shù)的不足,,提出一種應(yīng)用服務(wù)社會網(wǎng)絡(luò)SSN(Service Social Network)機(jī)制的方法,。算法主要通過社會網(wǎng)絡(luò)原理,將Web候選服務(wù)根據(jù)聯(lián)系緊密程度和服務(wù)本身的QoS屬性選擇滿足用戶需求的組合Web服務(wù),,理論分析和實(shí)驗(yàn)表明算法的有效性和可行性,。
關(guān)鍵詞: 服務(wù)選擇;社會網(wǎng)絡(luò),;服務(wù)質(zhì)量

    隨著面向服務(wù)計(jì)算技術(shù)的深入發(fā)展,,通過組合Web服務(wù)建立分布式應(yīng)用系統(tǒng)逐漸成為基于Web應(yīng)用開發(fā)的主流技術(shù)。在眾多可獲得的Web服務(wù)資源中,,如何選擇合適的服務(wù)實(shí)例進(jìn)行組合,,使之既能滿足應(yīng)用的功能需求,又能滿足用戶提出的QoS需求,,是一個(gè)備受關(guān)注的問題,并已得到了廣泛的研究,。
    QoS約束的Web服務(wù)選擇與組合是一類組合優(yōu)化問題,。到目前為止,求解該問題比較典型的方法有線性規(guī)劃算法[1-2]和遺傳算法[3-6],。線性規(guī)劃算法在候選服務(wù)集規(guī)模較小時(shí)是非常有效的,,但是隨著規(guī)模的加大,計(jì)算耗時(shí)增長速度明顯加快,,可擴(kuò)展性變差,。遺傳算法被用于QoS的全局組合優(yōu)化已有許多成功的案例,但是,,由于在諸多的研究中一般采用隨機(jī)交叉和變異操作,,沒有考慮候選服務(wù)實(shí)例之間實(shí)際存在的連接偏好,組合服務(wù)的可靠性難以得到有效的保證。連接頻率反映了服務(wù)之間的連接偏好,,頻率越高,,下一次連接的可能性就越大,在一定程度上可增強(qiáng)組合服務(wù)的可靠性,。如何利用候選服務(wù)實(shí)例之間的連接偏好優(yōu)化服務(wù)的隨機(jī)選擇,,提高服務(wù)組合的效率與成功率是本文主要關(guān)注的問題。
    根據(jù)軟件工程的一般常識可知,,一個(gè)復(fù)雜的組合服務(wù)包含平行,、分支、選擇,、循環(huán)等結(jié)構(gòu),,可以利用數(shù)據(jù)流聚合方法形成顆粒較大的結(jié)構(gòu)塊。而對于一個(gè)大規(guī)模的候選服務(wù)集合,,應(yīng)用社會網(wǎng)絡(luò)社區(qū)形成機(jī)制[7],,也可以形成與服務(wù)流程聚合塊功能相一致的服務(wù)子集,即所謂的服務(wù)社區(qū),。這樣,,服務(wù)選擇就演化成社區(qū)選擇問題,運(yùn)用遺傳算法能較好地保證結(jié)構(gòu)性選擇,,且依據(jù)連接權(quán)重形成的服務(wù)社區(qū)能充分體現(xiàn)服務(wù)之間的連接偏好,。根據(jù)這一思想,本文提出了一個(gè)基于社區(qū)形成機(jī)制和遺傳算法的服務(wù)選擇方法,,與傳統(tǒng)遺傳算法不同的是,,設(shè)計(jì)了一個(gè)依據(jù)連接偏好的效用函數(shù)估算隨機(jī)選擇概率。初步的實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明,,該方法行之有效,,且具有較高的計(jì)算效率。
1 問題描述
    對于用戶提出的服務(wù)需求首先建立組合服務(wù)流程,,圖1所示為一個(gè)有8個(gè)原子服務(wù)S1,,S2,…,,S8的服務(wù)流程,。
    如圖1所示,一般一個(gè)組合Web服務(wù)流程由多個(gè)Web原子服務(wù)組成,,每個(gè)Web原子服務(wù)又對應(yīng)有多個(gè)候選服務(wù),。這些候選服務(wù)可能由不同的服務(wù)提供者提供,具有相同的功能和不同的QoS度量值,。




     隨著服務(wù)計(jì)算的迅速發(fā)展,,可利用的Web服務(wù)資源越來越多,,候選服務(wù)結(jié)點(diǎn)的規(guī)模也越來越大。本文總結(jié)了近期相關(guān)的工作,,提出了一種基于社會網(wǎng)絡(luò)社區(qū)形成機(jī)制的Web服務(wù)選擇方法,。將Web服務(wù)選擇問題轉(zhuǎn)換到社會網(wǎng)絡(luò)中,利用社會網(wǎng)絡(luò)特有的性質(zhì)結(jié)點(diǎn)聯(lián)系強(qiáng)度等來解決服務(wù)選擇問題,。提出了一種服務(wù)社會網(wǎng)絡(luò)概率選擇方法,,此方法與遺傳算法的不同之處在于變異結(jié)點(diǎn)的選擇不是隨機(jī)的,而是根據(jù)結(jié)點(diǎn)之間的連接頻率,,它反映了服務(wù)之間的連接偏好,,頻率越高,下一次連接的可能性就越大,。
    雖然最終算法給出了很好的性能,,但還有待進(jìn)一步改進(jìn),如本文算法是基于單目標(biāo)優(yōu)化的,,希望今后在多目標(biāo)優(yōu)化方面有所進(jìn)展,。同時(shí)本文算法是基于歷史信息(服務(wù)實(shí)例)的,因此當(dāng)歷史信息較少或剛開始沒有歷史信息時(shí)性能方面可能會很差,,希望今后在這方面也有所研究,。
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