支持语义匹配和QoS的组合服务选择方法研究

摘要

随着服务计算技术的广泛应用和深入发展，网络上的服务数量呈爆炸性增长，所以如何从大量的具有相同功能但不同非功能属性的服务中选出一组能满足用户实际需求的服务成为了Web服务领域的一个研究热点。现有的大多数组合服务选择方法不能达到理想的效果，存在的主要问题是：一方面由于服务受动态运行环境的影响，在不同的运行环境下表现出不同的服务水平，服务质量存在内在的不确定性；另一方面是在进行组合服务选择时忽视了组合服务是作为一个有机整体提供给用户，对服务间互操作性和可组合性缺乏考虑。本文的工作主要有以下几个方面：
　　首先，利用云模型理论来衡量候选服务QoS的不确定性，根据用户对每个质量属性不同的权重对服务进行不确定性程度的综合评估，给出了一种基于QoS不确定性的服务过滤方法，为服务选择提供优化的候选服务资源，保证在服务选择过程中提供给用户的服务的QoS在一定程度上是稳定的。
　　其次，为解决组合服务选择中存在的服务间互操作性和可组合性低的问题，本文在领域本体描述服务的基础上提出了一种基于扩展二分图的组合服务语义匹配度的计算方法，用于对组合服务进行整体量化的语义分析，以确保服务能够无缝连接和正确执行。
　　再次，给出一种支持语义匹配和QoS的组合服务选择方法，将组合服务的语义匹配度和服务质量QoS相结合作为组合服务选择的指标，本文将组合服务选择的问题转化为多约束多目标的优化问题并通过引入遗传算法予以实现，为用户提供适应才函数值最优的组合服务，以满足用户的需求。
　　最后，本文设计并实现了支持语义匹配和QoS的组合服务选择仿真系统，并进行了仿真实验。仿真实验结果表明，本文提出的组合服务选择方法得到的组合服务不仅能够满足用户的需求，而且能够确保正确执行。

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专用术语注释表

第一章 绪论

1.1课题背景

1.2研究现状及意义

1.3课题来源

1.4研究内容与组织结构

第二章 基础理论知识介绍

2.1语义Web服务及描述

2.2服务选择的研究内容

2.3本章小结

第三章 基于QoS不确定性的服务过滤方法

3.1研究思路

3.2云模型相关描述

3.3候选服务过滤方法

3.4本章小结

第四章 支持语义匹配的组合服务选择方法

4.1研究思路

4.2相关描述

4.3语义匹配度的计算

4.4组合服务选择

4.5本章小结

第五章 仿真系统和应用示范

5.1系统设仿真实验及分析

5.2系统设计与实现

5.3本章小结

第六章 总结与展望

6.1总结

6.2展望

参考文献

附录1 程序清单

附录2 攻读硕士学位期间撰写的论文

附录3 攻读硕士学位期间参加的科研项目

致谢