[發(fā)明專利]面向高維服務數據的混合可視化方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310157775.5
• 申請日: 2013-04-28
• 公開（公告）號: CN103268327A
• 公開（公告）日: 2013-08-28
• 發(fā)明（設計）人: 陸佳煒;徐俊;張元鳴;肖剛;高飛;吳利群
• 申請（專利權）人: 浙江工業(yè)大學
• 主分類號: G06F17/30
• 分類號: G06F17/30
• 代理公司: 杭州天正專利事務所有限公司 33201
• 代理人: 王兵;黃美娟

技術領域

本發(fā)明涉及到一種面向高維服務數據的混合可視化方法

背景技術

隨著Internet平臺的快速發(fā)展與廣泛應用，互聯(lián)網上數據資源有效利用已經成為信息化社會的重大需求，導致了計算服務化進程不斷加快。“服務”作為現代分布式協(xié)同計算系統(tǒng)的技術構成單元，通過面向服務的架構（Service-Oriented?Architecture，SOA）、服務計算模式及其實現技術，支持著計算系統(tǒng)的隨需演化與動態(tài)重組。近年來，與服務計算相關的研究層出不窮，而服務組合一直是服務計算研究的熱點之一。通過服務來抽象和封裝數據，利用服務組合實現動態(tài)地組織和聚合互聯(lián)網上豐富的服務資源，能高效地開發(fā)可以滿足復雜、動態(tài)業(yè)務需求的網絡化應用，快速構建出滿足用戶個性化需要的服務，實現異構系統(tǒng)間數據的共享和利用。

目前，服務組合效率的提高仍然面臨著巨大的挑戰(zhàn)。現有的SOA所采用的服務組織模式使得服務資源數目呈爆炸式增長，從而出現大量功能相同或相似的服務，服務功能及質量均呈現出持續(xù)變化的特點。對于用戶來說，在一個大型服務資源庫內，通過服務組合來發(fā)現和調用關心的數據資源是一個復雜、多變的過程，開發(fā)者需要掌握大量服務描述標準、檢索技術以及領域相關知識，才能發(fā)現合適的可組合服務，尤其數據本身又是一種復雜數據，這更加大了用戶對數據資源的利用難度。

可視化技術為處理復雜數據而生，可視化技術將數據映射為視覺符號，允許用戶與數據進行快速互動，幫助人們獲取海量數據中蘊含的信息,以便更好地驗證假設和發(fā)現內在聯(lián)系。可視化技術為人們提供了理解高維度、多層次、時空、動態(tài)、關系等復雜數據的手段，研究人員已經提出很多有效的可視化研究方法，如采用樹結構、樹圖、彈性層次圖、網絡結構圖等來直觀顯示龐大的數據結構，使用ThemeRiver、TIARA等對文本數據的可視化進行研究，運用平行坐標法、放射坐標法和星形坐標法等對高維數據進行處理。這些可視化方法雖然在一定程度上解決了部分復雜數據的可視化問題，但Web服務的數據具有多維、有序、波動的特性，這些方法都還無法很好的與基于Web服務的數據特征相結合進行處理。如網絡結構圖將服務作為圖中的節(jié)點存在，一個節(jié)點可以和多個節(jié)點交互，而連接節(jié)點的則是線段或者曲線，代表著兩個服務能進行組合，但如果一個網絡包含了太多的鏈接，這些線就會縱橫交錯，形成非常密集的黑團，視覺效果很差。像主成分分析（Principle?Component?Analysis，PCA）、多維尺度分析（Multi-Dimensional?Scaling，MDS）、自組織圖（Self-Organization?Map，SOM）等可視化方法將高維數據通過數學方法降維，進而在低維屏幕空間中顯示。并不能表示數據在每個維度上的信息，也不能表現維度間的關系，同時高維投影圖損失了數據在原始維度上的細節(jié)信息。如采用樹圖來描述數據，根節(jié)點是最外層的矩形，里面的矩形是根的子層，再往里是子層的子層等等，依此類推。這些矩形的大小和顏色可用來代表樹的節(jié)點所包含的其他信息。樹圖能表現出每個節(jié)點的數據量大小，但前提是樹圖中的父節(jié)點包含的信息量必須大于子節(jié)點，這與服務數據的波動性不符。目前也有一些應用性研究將web服務與可視化進行了結合，如IBM研發(fā)了WebLogic軟件、Oracle公司設計JDevelop軟件，都能基于BPEL進行可視化設計，但其關注的重心是單一服務組合內部流程的可視化設計與實現，并無法對一個大型服務資源庫內的各類服務組合進行全局的可視化建模，也無法進一步深入挖掘資源庫內服務數據的規(guī)律。新西蘭奧克蘭大學的學者則提出了一種多層樹視圖的形式對大量服務數據進行建模，但其實現的基礎在于服務間互相有父子關系，而在實際情況中絕大部分服務彼此都是互相獨立的。

發(fā)明內容

本發(fā)明提出一種可視化方法，適用于服務計算領域，能夠克服現有可視化方法在降維時數據失真和展示效果過于復雜的問題。該方法符合服務數據的多維性、有序性和波動性特征；直觀表達出服務組合全過程和數據的流動；降低服務資源庫中的高維服務數據信息復雜度。

本發(fā)明的構思為：一般而言，任何一種數據結構都可以用不同的可視化形式來表現，但不同的可視化形式往往各有其優(yōu)缺點。本發(fā)明提出了一種混合的可視化形式，它將多種可視化形式有效地結合起來并加以改進，取長補短，即顯示了服務資源庫內的服務組合過程，又能對每個服務的服務數據進行合理表達，以此來對復雜、異構的大數據信息進行組織和排序，優(yōu)化服務組合的調用效率。

本發(fā)明所采用的技術方案是：