[發明專利]一種規范化用戶需求的組合服務選擇方法

有效

• 申請號: 201410073869.9
• 申請日: 2014-02-28
• 公開（公告）號: CN103838841B
• 公開（公告）日: 2017-08-25
• 發明（設計）人: 王海艷;王隨昌;嚴騏;駱健
• 申請（專利權）人: 南京郵電大學
• 主分類號: G06F17/30
• 分類號: G06F17/30
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司32200
• 代理人: 葉連生

1.一種規范化用戶需求的組合服務選擇方法，其特征在于使用用戶需求描述語言規范化用戶需求，主要有組合服務選擇中的用戶需求描述語言URDL-CSS和基于URDL-CSS語言的組合服務選擇方法兩部分；

組合服務選擇中的用戶需求描述語言URDL-CSS有固定的組成元素，其主要的組成結構包括需求基本信息、需求詳細信息、服務屬性信息和服務結構信息四大部分，其中需求基本信息主要有用戶ID、需求ID和需求生存期，需求詳細信息主要有功能屬性需求、非功能屬性需求和服務權重分值，服務屬性信息主要是服務質量屬性，服務結構信息主要有前驅服務名、有無執行概率和后繼服務名；

基于URDL-CSS語言的組合服務選擇方法關鍵在于數據處理過程，主要包括的數據有用戶需求XML文檔、用戶需求庫、個人需求庫、原子服務QoS需求、組合服務結構模型、組合服務QoS需求、處理后的QoS參數和最佳組合服務，主要包括的處理過程有用戶需求庫查詢讀取分析過程、原子服務用戶需求計算過程、組合服務結構模型構建過程、組合服務用戶需求計算過程、組合服務QoS參數計算處理過程和用戶選擇最佳服務過程；

該規范化用戶需求的組合服務選擇方法的步驟在于先讀取分析用戶需求XML文檔后形成用戶需求庫，用戶需求庫經過查詢讀取分析過程得到個人需求庫，個人需求庫通過進一步的分析，經過原子服務用戶需求計算過程得到原子服務QoS需求，經過組合服務結構模型構建過程得到組合服務結構模型，再經過組合服務用戶需求計算過程得到組合服務QoS需求，而組合服務QoS參數計算處理過程得到處理后的QoS參數，最后，用戶選擇最佳服務過程得到最佳組合服務，將最佳組合服務提供給上層用戶，完成組合服務選擇；

其中：

組合服務選擇中的用戶需求描述語言URDL-CSS固定的組成元素如下：

所述用戶ID：需求基本信息之一，用于標識提供某用戶需求XML文檔的用戶的ID號，該用戶ID必須是唯一的；

所述需求ID：需求基本信息之一，用于唯一標識某用戶需求XML文檔；

所述需求生存期：需求基本信息之一，表示該需求存在的時間起止，只有在生存期內的需求才可用，不在生存期內的需求不可用；

所述功能屬性需求：需求詳細信息之一，表示用戶所需要的服務的功能；

所述非功能屬性需求：需求詳細信息之一，表示用戶對所需要的服務的服務質量方面對服務的價格、性能、可靠性方面的需求；

所述服務權重分值：需求詳細信息之一，表示用戶對該服務的重視程度，并給出一個分值表示其重視大小；

所述服務質量屬性：服務屬性信息，列出服務具有的非功能屬性，即價格、性能、可靠性、可用性、安全性、聲譽度；

所述前驅服務名：服務結構信息之一，前驅服務表示執行當前服務之前，所必須要先執行的服務，沒有執行過前驅服務，也就不能執行當前服務，沒有前驅服務的服務為組合服務中第一個服務；

所述有無執行概率：服務結構信息之一，特別針對組合服務中的分支結構模型，在執行前驅服務后，有一定概率會執行到當前服務，有執行概率的服務即表示它當前所在的組合服務結構模型為分支結構模型；

所述后繼服務名：服務結構信息之一，后繼服務表示執行當前服務之后，所必須或可能要執行的服務，當后續服務為多個時，可能是組合服務結構模型中的分支結構，也可能是并行結構，當無后繼服務時，表示其為組合服務中的最后一個服務；

組合服務選擇方法的步驟如下：

第一步：所有用戶給出使用URDL-CSS語言描述的用戶需求XML文檔；

第二步：通過能夠識別URDL-CSS語言的軟件讀取所有用戶提供的用戶需求XML文檔，再將數據存入數據庫形成用戶需求庫；

第三步：從用戶需求庫中讀取出同時滿足需要服務的用戶的“用戶名”和“需求存在時間”沒有過期的用戶需求信息，形成個人需求庫；

第四步：從個人需求庫中讀取每條需求的需求詳細信息及服務屬性信息，利用直覺模糊集理論計算出用戶的原子服務QoS需求；

第五步：從個人需求庫中讀取每條需求的“前驅服務名”、“有無執行概率”和“后繼服務名”，結合本條需求的功能屬性需求，利用圖論知識構建鄰接矩陣，再根據鄰接矩陣得到組合服務結構模型；

第六步：結合服務權重分值的組合服務中每個結構模型所對應的用戶需求計算方法，利用得到的原子服務QoS需求和組合服務結構模型，結合服務權重分值，計算出用戶的組合服務QoS需求；

第七步：通過常用的組合服務結構模型對應的QoS參數計算方法，計算出組合服務的QoS參數，并將QoS參數歸一化；

第八步：將組合服務用戶需求與處理后的QoS參數加權計算，通過Top-K算法選擇出QoS值最大的組合服務，即最佳組合服務；

第九步：將最佳組合服務提供給上層用戶選擇使用；

所述的數據處理過程，其包含的數據和處理的過程如下：

1)XML文檔：使用URDL-CSS語言描述的所有用戶需求描述XML文檔；

2)用戶需求庫：用戶需求庫是通過能夠識別URDL-CSS語言的定制軟件讀取所有用戶提供的用戶需求XML文檔，再將數據存入數據庫形成，用于查詢、讀取、分析及上層的處理；

3)個人需求庫：用戶需求庫經過查詢讀取分析過程得到個人需求庫，個人需求庫中只保存與指定用戶有關的有效信息，不在生存期內的需求不保存在該數據庫中，該數據庫隨著用戶需求的各種變化及用戶需求生存期的限制而改變，具有實時更新的功能；

4)原子服務QoS需求：用戶對組合服務中的每一個可能用到的原子服務的QoS需求，通過讀取個人需求庫信息，利用原子服務用戶需求計算過程可以得到用戶對每個原子服務的QoS需求；

5)組合服務結構模型：組合服務結構模型，主要有串行模型、并行模型、分支模型和循環模型，在較復雜的組合服務中，可能會同時存在這四種模型，通過讀取個人需求庫信息，利用組合服務結構模型構建過程可以得到組合服務結構模型；

6)組合服務QoS需求：用戶對該組合服務的一個整體的QoS需求，通過讀取各個原子服務QoS需求和組合服務結構模型，利用組合服務用戶需求計算過程可以得到用戶的組合服務QoS需求；

7)處理后的QoS參數：通過讀取組合服務原始的QoS參數，再利用常用的組合服務QoS參數計算處理過程，即得到處理后的組合服務QoS參數；

8)最佳組合服務：符合用戶需求的QoS值最高的組合服務，通過讀取組合服務QoS需求和處理后的QoS參數，利用用戶選擇最佳服務過程可以得到最佳組合服務；

9)用戶需求庫查詢讀取分析過程：在用戶需求庫中讀取出同時滿足“用戶名”和“需求存在時間”的用戶需求信息，形成個人需求庫；

10)原子服務用戶需求計算過程：讀取個人需求庫中每個原子服務的需求詳細信息及服務屬性信息，利用直覺模糊集理論計算出用戶的原子服務QoS需求；

11)組合服務結構模型構建過程：讀取個人需求庫中每個原子服務的“前驅服務名”、“有無執行概率”和“后繼服務名”，結合當前服務的功能屬性需求，利用圖論知識構建組合服務的鄰接矩陣，通過鄰接矩陣可以得到組合服務的結構模型；

12)組合服務用戶需求計算過程：利用得到的原子服務QoS需求和組合服務結構模型，再讀取原子服務權重分值，根據結合服務權重分值的組合服務中每個結構模型所對應的用戶需求計算方法，計算出用戶的組合服務QoS需求；

13)組合服務QoS參數計算處理過程：通過常用的各個組合服務結構模型所對應的QoS參數計算方法，先計算出組合服務的QoS參數，再將QoS參數進行歸一化處理；

14)用戶選擇最佳服務過程：將組合服務用戶需求與處理后的QoS參數加權計算，通過Top-K算法選擇出QoS值最大的組合服務，供上層用戶選擇使用。