本文關(guān)鍵詞：云計算中Web服務(wù)發(fā)現(xiàn)與組合技術(shù)研究　出處：《北京科技大學(xué)》2017年博士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：云計算作為一項具有革命意義的技術(shù),正在改變著整個IT生態(tài)圈,乃至我們生活的方方面面。時至今日,研究者們對于云計算的認(rèn)識已經(jīng)趨向于一致。而互聯(lián)網(wǎng)用戶也已逐漸習(xí)慣了以Web服務(wù)的形式來使用IT資源。目前,如何提高云中Web服務(wù)的協(xié)作能力仍然是一個重要課題,而以提高服務(wù)質(zhì)量(Quality of Service,QoS)為目標(biāo)的多Web服務(wù)組合優(yōu)化問題尚未得到有效解決。已有的Web服務(wù)發(fā)現(xiàn)與組合的研究成果應(yīng)用于云環(huán)境中面臨著諸多問題,例如大規(guī)模應(yīng)用導(dǎo)致的計算成本過高、組合機制的適應(yīng)性不強、缺乏對組合上下文的考慮等。另外,互聯(lián)云逐漸成為云計算的重要發(fā)展方向�；ヂ�(lián)云包含了復(fù)雜的業(yè)務(wù)流程和復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),這使得互聯(lián)云中的Web服務(wù)協(xié)同管理和組合優(yōu)化更為復(fù)雜,給服務(wù)科學(xué)研究帶來了新的挑戰(zhàn)。本文基于上述研究背景和需求,分別對云環(huán)境下的Web服務(wù)發(fā)現(xiàn)與服務(wù)組合問題進行了深入研究,以闡明多服務(wù)協(xié)作的機制、提高云Web服務(wù)互操作能力。此外,本文還以提高QoS為驅(qū)動研究互聯(lián)云環(huán)境下跨云服務(wù)組合優(yōu)化的機理。本文的主要貢獻可概括如下:(1)針對云計算中的Web服務(wù)發(fā)現(xiàn)問題,提出了一種面向功能的語義Web服務(wù)發(fā)現(xiàn)策略。此策略通過基于本體的服務(wù)過濾,縮小了服務(wù)匹配的搜索空間,提高了服務(wù)發(fā)現(xiàn)的效率;此策略還基于Web服務(wù)的輸入輸出參數(shù),結(jié)合邏輯推理與語義相似度匹配原理,設(shè)計了量化本體中概念之間語義相似度的算法,提高了服務(wù)匹配的準(zhǔn)確度。實驗結(jié)果證明了此策略擁有較高的準(zhǔn)確率、召回率和良好的時間性能。(2)針對云計算中基于QoS的Web服務(wù)組合問題,設(shè)計了用來評估組合服務(wù)性能的效用函數(shù),并提出了兩種效用驅(qū)動的Web服務(wù)組合方法。建立了組合服務(wù)的QoS模型,根據(jù)QoS屬性值與服務(wù)等級協(xié)議約束值之間的相對距離對QoS屬性進行等級劃分,以此為依據(jù)設(shè)計了相應(yīng)的效用函數(shù),該效用函數(shù)不僅將多屬性衡量轉(zhuǎn)換成單指標(biāo)比較,還體現(xiàn)了組合方案的服務(wù)等級協(xié)議遵守程度。以效用值最大化為目標(biāo),提出了基于遺傳算法的服務(wù)組合方法,設(shè)計了編碼方法,并引入Skyline原理生成初始種群。在遺傳算法的基礎(chǔ)上,結(jié)合模擬退火的思想,提出了第二種服務(wù)組合方法,設(shè)計了溫度設(shè)置方式、種群生成方式、并行運行方式等。兩種組合方法分別側(cè)重于降低組合過程所消耗的時間成本和提高組合方案的最優(yōu)性。仿真結(jié)果證明了兩種方法各自的優(yōu)勢。(3)針對互聯(lián)云環(huán)境下的Web服務(wù)組合問題,提出了基于圖論的建模方法及相應(yīng)的組合方法。充分研究了互聯(lián)云下的服務(wù)協(xié)作架構(gòu),以及云間網(wǎng)絡(luò)環(huán)境對組合服務(wù)QoS的影響。將組合問題建模為圖中多約束條件下求解最優(yōu)路徑的問題,并提出了基于分支限界思想的最優(yōu)路徑求解算法。仿真結(jié)果證明了此算法具有較好的最優(yōu)性和可擴展性。
【學(xué)位授予單位】：北京科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TP393.09

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本文編號：1310266