[發(fā)明專利]一種面向服務(wù)的軟件系統(tǒng)運(yùn)行的自適應(yīng)系統(tǒng)及優(yōu)化控制方法

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310212848.6
• 申請(qǐng)日: 2013-06-02
• 公開（公告）號(hào): CN103337046A
• 公開（公告）日: 2013-10-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 彭鑫;陳碧歡;趙文耘
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 復(fù)旦大學(xué)
• 主分類號(hào): G06Q50/10
• 分類號(hào): G06Q50/10;G05B13/00
• 代理公司: 上海正旦專利代理有限公司 31200
• 代理人: 陸飛;盛志范

1.?一種面向服務(wù)的軟件系統(tǒng)運(yùn)行的自適應(yīng)系統(tǒng)，其特征在于該自適應(yīng)系統(tǒng)采用的反饋控制環(huán)路，采用PID控制器，其框架結(jié)構(gòu)包括監(jiān)控、分析、規(guī)劃和執(zhí)行四個(gè)部分；監(jiān)控部分包括一個(gè)感知器，分析部分包括一個(gè)價(jià)值度量模型，規(guī)劃部分包括一個(gè)質(zhì)量屬性權(quán)衡器、一個(gè)服務(wù)選擇器和一個(gè)流程選擇器，執(zhí)行部分包括一個(gè)服務(wù)配置器和一個(gè)流程配置器；通過感知器對(duì)運(yùn)行時(shí)具體流程的運(yùn)行狀況進(jìn)行定時(shí)監(jiān)控，獲得流程在前一個(gè)單位時(shí)間之內(nèi)的運(yùn)行時(shí)數(shù)據(jù)；通過價(jià)值度量模型在運(yùn)行時(shí)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，聚合出各個(gè)質(zhì)量屬性的度量值和業(yè)務(wù)價(jià)值的度量值，并作為運(yùn)行時(shí)反饋信息；通過質(zhì)量屬性權(quán)衡器在各個(gè)質(zhì)量屬性的度量值的基礎(chǔ)上，根據(jù)PID控制器動(dòng)態(tài)地調(diào)節(jié)各個(gè)質(zhì)量屬性的偏好值；通過服務(wù)選擇器/流程選擇器根據(jù)質(zhì)量屬性的偏好值規(guī)劃推理出針對(duì)服務(wù)可變性/流程可變性的最好的服務(wù)配置/流程配置；通過服務(wù)配置器/流程配置器把規(guī)劃產(chǎn)生的服務(wù)配置/流程配置實(shí)施到運(yùn)行時(shí)具體流程上。

2.?一種基于權(quán)利要求1所述自適應(yīng)系統(tǒng)的面向服務(wù)的軟件系統(tǒng)運(yùn)行的優(yōu)化控制方法，其特征在于具體步驟為：

（1）面向服務(wù)的軟件系統(tǒng)按照初始的流程配置和服務(wù)配置進(jìn)行運(yùn)行；

（2）通過對(duì)面向服務(wù)的軟件系統(tǒng)的運(yùn)行時(shí)監(jiān)控獲取運(yùn)行時(shí)數(shù)據(jù)，并根據(jù)價(jià)值度量模型計(jì)算得到前一個(gè)單位時(shí)間內(nèi)的各個(gè)質(zhì)量屬性的度量值和業(yè)務(wù)價(jià)值的度量值，作為反映系統(tǒng)總體質(zhì)量狀況的反饋信息；如果業(yè)務(wù)價(jià)值的度量值低于期望值，即需要自適應(yīng)，執(zhí)行步驟（3）-（6）；否則，執(zhí)行步驟（7）；

（3）質(zhì)量屬性權(quán)衡器在各個(gè)質(zhì)量屬性的度量值的基礎(chǔ)上根據(jù)PID控制器對(duì)各個(gè)質(zhì)量屬性的質(zhì)量偏好值即優(yōu)先級(jí)排序進(jìn)行調(diào)整，實(shí)現(xiàn)質(zhì)量屬性的動(dòng)態(tài)權(quán)衡；

（4）服務(wù)選擇器根據(jù)質(zhì)量屬性權(quán)衡器產(chǎn)生的質(zhì)量屬性的偏好值進(jìn)行規(guī)劃推理，產(chǎn)生一個(gè)滿足質(zhì)量約束并且最大化各個(gè)質(zhì)量屬性的加權(quán)效用值的服務(wù)配置；如果不能產(chǎn)生一個(gè)服務(wù)配置，執(zhí)行步驟（5）-（6）；否則，執(zhí)行步驟（6）；

（5）流程選擇器根據(jù)質(zhì)量屬性權(quán)衡器產(chǎn)生的質(zhì)量屬性的偏好值進(jìn)行規(guī)劃推理，產(chǎn)生一個(gè)最大化各個(gè)質(zhì)量屬性的加權(quán)效用值的流程配置，然后執(zhí)行步驟（4），即為新的流程配置選擇一個(gè)新的服務(wù)配置；

（6）服務(wù)配置器和流程配置器分別根據(jù)服務(wù)選擇器和流程選擇器產(chǎn)生的服務(wù)配置和流程配置對(duì)運(yùn)行時(shí)具體流程進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整，從而實(shí)現(xiàn)總體質(zhì)量優(yōu)化的目標(biāo)；

（7）間隔單位時(shí)間后重復(fù)執(zhí)行步驟（2）-（6）。

3.?如權(quán)利要求1所述的優(yōu)化控制方法，其特征在于步驟（3）中，PID控制器采用改進(jìn)的PID控制算法對(duì)各個(gè)質(zhì)量屬性的偏好值進(jìn)行調(diào)整，具體過程如下：

（1）根據(jù)監(jiān)控得到的各個(gè)質(zhì)量屬性的度量值，計(jì)算當(dāng)前時(shí)刻其較相應(yīng)期望值的偏差百分比e(t)，根據(jù)各個(gè)質(zhì)量屬性過往3個(gè)時(shí)刻的偏差百分比比：e(t-2)，e(t-1)，e(t)，由PID增量計(jì)算公式①：

u(t)?=?u(t-1)?+?Kp*(e(t)?–?e(t-1))?+?Ki*e(t)?+?Kd*(e(t)?–?2*e(t-1)?+?e(t-2))……①

計(jì)算各個(gè)質(zhì)量屬性的控制變量u(t)，即質(zhì)量屬性所需要提高的程度；公式中的t為時(shí)間變量，Kp、Ki和Kd分別是PID控制器中比例控制部分、積分控制部分和微分控制部分的參數(shù)，這三個(gè)參數(shù)的值由人工事先設(shè)定；

（2）由計(jì)算公式②：

u(t)?=?u(t-1)?+?Kp*(e(t)?–?e(t-1))?+?Ki*e(t)?+?Kd*(e(t)?–?2*e(t-1)?+?e(t-2))……①

計(jì)算各個(gè)質(zhì)量屬性的偏好值，即計(jì)算各個(gè)質(zhì)量屬性的偏好值的增量，具體是各個(gè)質(zhì)量屬性的偏好值乘以各個(gè)質(zhì)量屬性的控制變量，并更新偏好值，公式中的q為質(zhì)量屬性變量，p(q)為質(zhì)量屬性的偏好值變量。