[發(fā)明專利]一種基于動態(tài)規(guī)劃的語義服務(wù)組合方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310041818.3
• 申請日: 2013-02-01
• 公開（公告）號: CN103149840A
• 公開（公告）日: 2013-06-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王明微;周競濤
• 申請（專利權(quán)）人: 西北工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: G05B13/04
• 分類號: G05B13/04
• 代理公司: 西北工業(yè)大學(xué)專利中心 61204
• 代理人: 陳星

1.一種基于動態(tài)規(guī)劃的語義服務(wù)組合方法，其特征在于：采用以下步驟：

步驟1：將包含有n-1個制造活動的組合方案按照制造過程分為n個制造活動節(jié)點v_i，其中i＝{0，…,n}，v₀代表開始節(jié)點，v_n代表結(jié)束節(jié)點；根據(jù)服務(wù)發(fā)現(xiàn)匹配過程，得到每個制造活動節(jié)點對應(yīng)的滿足其功能要求的候選服務(wù)，其中候選服務(wù)表示制造活動節(jié)點v_i對應(yīng)的第j個候選服務(wù)；每個制造活動節(jié)點對應(yīng)的滿足其功能要求的候選服務(wù)組成該制造活動節(jié)點的初始狀態(tài)集合，其中對于初始狀態(tài)集合U_i，且表示制造活動節(jié)點v_i有m個滿足其功能要求的候選服務(wù)；

步驟2：計算制造活動節(jié)點的候選服務(wù)與后繼相鄰制造活動節(jié)點的候選服務(wù)之間的數(shù)據(jù)依賴關(guān)系，并確定制造活動節(jié)點的候選服務(wù)對應(yīng)的有效后繼服務(wù)集合：其中對于制造活動節(jié)點v_i的第j個候選服務(wù)采用以下步驟得到的有效后繼服務(wù)集合：

步驟2.1：取制造活動節(jié)點v_i+1對應(yīng)初始狀態(tài)集合U_i+1中的元素計算描述輸出參數(shù)的概念c₁與描述輸入?yún)?shù)的概念c₂之間的語義相似度Sem(c₁,c₂)：

Sem(c1,c2)=|P(c1)∩P(c2)||P(c1)∩P(c2)|+α(c1,c2)|P(c1)/P(c2)|+(1-α(c1,c2))|P(c2)/P(c1)|]]>

其中函數(shù)P(c)表示本體中對概念c的屬性定義，∩、／、‖分別是集合的交、差和勢運算，α(c1,c2)=depth(c1)depth(c1)+depth(c2)depth(C1)>depth(C2)1-depth(c1)depth(c1)+depth(c2)depth(C1)≤depth(C2),]]>函數(shù)depth(c)計算概念c在本體中所處的深度；

步驟2.2：采用步驟2.1的方法遍歷制造活動節(jié)點v_i+1對應(yīng)初始狀態(tài)集合U_i+1中的所有元素，得到描述輸出參數(shù)的概念與描述U_i+1中各個元素輸入?yún)?shù)的概念之間的語義相關(guān)度，取U_i+1中的語義相關(guān)度不小于設(shè)定閾值的元素組成的有效后繼服務(wù)集合

步驟3：建立每個制造活動節(jié)點的原始質(zhì)量參數(shù)矩陣：對于有m個候選服務(wù)的制造活動節(jié)點v_i，v_i的原始質(zhì)量參數(shù)矩陣Q(v_i)為：

Q(vi)=[qsi(1),......,q(si(m))]T=qi1(1),qi2(1),......,qiw(1)qi1(2),qi2(2),......,qiw(2)........................qi1(m),qi2(m),......,qiw(m)m×w]]>

其中表示候選服務(wù)的原始質(zhì)量參數(shù)w表示質(zhì)量參數(shù)個數(shù)；

步驟4：對每個制造活動節(jié)點的原始質(zhì)量參數(shù)矩陣歸一化：對于制造活動節(jié)點v_i的原始質(zhì)量參數(shù)矩陣Q(v_i)，取分別為矩陣Q(v_i)中第k列的最大值和最小值，k=1,…,w；當(dāng)?shù)趉列原始質(zhì)量參數(shù)為參數(shù)值越高服務(wù)質(zhì)量越好的正比型質(zhì)量參數(shù)時，將第k列原始質(zhì)量參數(shù)按照

ibik(j)=qik(j)-qkminqkmax-qkminqkmax≠qkmin1qkmax=qkmin]]>

進(jìn)行歸一化；當(dāng)?shù)趉列原始質(zhì)量參數(shù)為參數(shù)值越高服務(wù)質(zhì)量越差的反比型質(zhì)量參數(shù)時，將第k列原始質(zhì)量參數(shù)按照

dbik(j)=qkmax-qik(j)qkmax-qkminqkmax≠qkmin1qkmax=qkmin]]>

進(jìn)行歸一化；

步驟5：計算每個制造活動節(jié)點的每個候選服務(wù)的綜合質(zhì)量值：對于制造活動節(jié)點v_i，根據(jù)歸一化后的質(zhì)量參數(shù)矩陣，按照

QoS(si(j))=Σk=1tωkibik(j)Σk=1w-tωkdbik(j)]]>

計算制造活動節(jié)點v_i的每個候選服務(wù)的綜合質(zhì)量值，其中ω_k∈[0,1]并且t代表正比型質(zhì)量參數(shù)的數(shù)量；

步驟6：以f_i(u_i)為優(yōu)化目標(biāo)，建立動態(tài)規(guī)劃方程

fi(ui)=maxsi+1(a)∈Xi(ui){QoS(si+1(a))+fi+1(ui+1)ui+1=si+1(a)fn(un)=0i=n-1,...,1]]>

其中u_i表示狀態(tài)集合U_i的元素；采用遞歸算法對動態(tài)規(guī)劃方程求解，得到全局最優(yōu)的服務(wù)組合方案。