基于QoS的可信Web服务组合优化方法研究

摘要

Web服务组合技术可以有效整合网络上功能单一的分布式原子Web服务，通过构建组合服务实现更加丰富的业务逻辑和功能，其组合过程可分为组合设计和服务优化两个关键步骤，实际上用户在功能属性得到满足的同时，更加注重服务体验，即服务质量。然而，在复杂的网络环境下，Web服务的服务质量通常处于动态变化中，服务提供者发布的服务及QoS的可信性还有待验证，传统的基于QoS服务组合方法仅从服务质量最优的角度出发构建服务组合方案，不能保证服务组合方案是真实可靠的。 首先，本文针对复杂网络环境下Web服务组合QoS优化问题，分析了现有组合策略和优化算法的不足，并将基于可信性评价和基于QoS的组合策略相结合，提出一种基于QoS的可信Web服务组合策略。 然后，基于Web服务的历史行为分别从客、主观两方面评估服务提供者发布的Web服务的可信性，客观上根据服务调用记录利用贝叶斯学习理论进行预估，主观上采用历史用户反馈信息进行评价。在此基础上，本文基于Web服务的可信性评价以及服务组合工作流程结构，提出了Web服务组合可信性评价的计算方法。Web服务可信性评价仿真实验结果表明，本文所提可信性评价模型能够合理、全面地评估Web服务的可信情况，规避仅通过历史用户评价方法计算可信性所带来的主观片面性。 最后，本文利用经过可信性度量后的可信Web服务QoS属性，并考虑QoS属性间的冲突性，构建了带有约束信息的Web服务组合多目标优化模型。为了提高Web服务组合QoS的优化效率和优化效果，本文提出一种改进的多目标灰狼算法，其利用佳点集法初始化种群，保证算法寻优初期的种群拥有丰富的多样性，并利用非线性的控制参数调整策略协调算法的探索和开发能力，以获得更好的优化性能。为了验证所提改进算法的有效性，本文在QWS数据集和Simulation数据集上对Web服务组合QoS优化过程进行对比，结果表明所提改进的多目标灰狼算法能够很好地求解Web服务组合优化问题，其与同类方法相比具有更快的优化速度和更好的优化效果。

目录

声明

1绪论

1.2研究现状

1.2.2基于QoS的服务组合研究

1.3论文的主要内容及结构

2Web服务及服务组合技术

2.1.1Web服务概述

2.1.2Web服务组合技术

2.2QoS介绍

2.2.2QoS计算模型

2.3Web服务组合优化

2.3.2优化算法

2.3.3存在的问题

2.4小结

3Web服务及服务组合可信性评价模型

3.1.2主观可信性评价

3.1.3可信性评价的综合

3.2Web服务组合可信性评价模型

3.2.1不同工作流程下的可信性评价计算

3.2.2Web服务组合可信性评价算法

3.3.2可信性评价性能分析

3.4小结

4基于改进多目标灰狼算法的可信Web服务组合优化

4.2Web服务组合方案选择方法

4.3.1基本的多目标灰狼算法

4.3.2改进的种群初始化策略

4.3.3改进的控制参数调整策略

4.4仿真实验与结果分析

4.4.2Web服务组合QoS多目标优化过程对比

4.4.3Web服务组合可信性验证

4.5小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间参与项目情况

致谢

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