普适环境中的服务组合研究

摘要

普适计算是两大研究领域的融合:分布式计算和移动计算。分布式计算带来了对远程通信、鲁棒性、高可靠性和安全的需求,而移动计算则强调“无论何时”和“无论何地”的计算。普适环境中的服务组合遇到了传统Internet环境中的Web服务组合所不曾出现的问题:(1)上下文感知和自适应能力,普适服务组合需充分体现“以人为中心”,充分利用上下文信息为用户提供服务,而且当上下文发生变化时自动地重配置和调整执行计划;(2)鲁棒性,普适环境中的设备通常有难以预测的行为,例如由于移动带了的失效等,因此服务组合需要能够捕捉这种变化,且在出现异常情况时仍能正常工作或快速恢复;(3)异构性和效率,普适服务组合需要能够跨越多种异构设备和通信方式。同时服务组合对设备计算能力的需求应该较低,这就需要组合算法有较高的效率。
　　在这样一个背景下,本文在研究了传统Web服务组合相关技术和普适环境的基础上,针对普适计算环境的特征,提出了一个改进的基于层次任务网(HierarchicalTaskNetwork,HTN)与描述逻辑(DescriptionLogic,DL)的抽象服务组合算法和一个改进的基于网络坐标系统与遗传算法的服务选择算法,这两个算法共同完成普适环境下的服务组合。论文的研究工作包括以下几个方面:
　　(1)提出了改进的基于层次任务网和描述逻辑的抽象服务组合方法
　　在HTN规划的基础上,用DL作为HTN规划域,称为HTN-DL。给出了HTN-DL中概念的详细定义;提出了一个改进的HTN规划算法;在已有的语义服务标准OWL-S到HTN域映射的基础上提出了OWL-S到HTN-DL域的映射算法。
　　(2)提出了改进的基于遗传算法和网络模型的网络感知服务选择方法
　　传统的基于QoS的服务选择算法很少关注网络带来的影响,根据已有的网络坐标系统,结合普适服务组合的特点,提出了一个改进的基于遗传算法的服务选择算法。

目录

封面

声明

中文摘要

英文摘要

目录

1. 绪论

1.1 研究背景

1.2 国内外研究现状

1.3 论文主要工作

1.4 本文主要内容及章节安排

2. 相关技术研究概况

2.1 普适环境中的服务组合

2.2 服务组合方法

2.3 服务选择方法

2.4 本章小结

3. 基于HTN和DL的抽象服务组合

3.1 HTN与服务组合

3.2 HTN-DL规划

3.3 服务组合问题的转化

3.4 实验和结果分析

3.5 本章小结

4. 网络感知的QoS服务选择

4.1 问题定义和建模方法

4.2 网络模型

4.3 QoS计算

4.4 服务选择算法

4.5 实验和结果分析

4.6 本章小结

5.全文总结与展望

5.1 全文总结

5.2 展望

致谢

参考文献