[發明專利]一種面向Web服務組合的優化方法

有效

• 申請號: 201710191446.0
• 申請日: 2017-03-28
• 公開（公告）號: CN107016077B
• 公開（公告）日: 2020-05-29
• 發明（設計）人: 徐小龍;戎漢中
• 申請（專利權）人: 南京郵電大學
• 主分類號: G06F16/953
• 分類號: G06F16/953;H04L29/08
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 姜慧勤

1.一種面向Web服務組合的優化方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟1，利用捕食搜索策略在所有的Web服務中求得一條可行服務鏈，該可行服務鏈滿足用戶Web服務組合的要求；

步驟2，可行服務鏈的長度為m，搜索可行服務鏈上每個Web服務對應的候選服務，即將與可行服務鏈上各Web服務具有相同輸入集合和輸出集合的Web服務放入同一個服務類中，得到m個候選服務類；

步驟3，在候選服務類中，使用具有混沌性質的余切序列依次從各候選服務類中選擇一個候選服務，形成一個Web服務組合，該Web服務組合映射為一個粒子，重復上述過程n次，得到n個粒子；對每個粒子的速度和位置進行初始化；

步驟4，利用適應度函數評價n個Web服務組合，將適應度函數值最大的Web服務組合作為最優Web服務組合，并判斷對應的適應度函數值是否達到理論最優，如果是，則將該最優Web服務組合作為局部最優Web服務組合，否則，執行步驟5；當找到最終的局部最優Web服務組合或更新次數達到上限，則停止，并輸出停止時的局部最優Web服務組合；

步驟5，利用混沌擾亂更新n個Web服務組合，使得這n個Web服務組合向本身歷史最優Web服務組合和當前局部最優Web服務組合學習，更新完成后，返回執行步驟4；

步驟6，重復步驟1-步驟5，直至找到全局最優Web服務組合或捕食搜索次數達到上限；搜索結束后，對全局最優Web服務組合進行邏輯結構優化，得到優化后的全局最優Web服務組合；

所述對全局最優Web服務組合進行邏輯結構優化，得到優化后的全局最優Web服務組合的具體過程為：

步驟61、根據全局最優Web服務組合的長度m，隨機生成一個整數x，0≤x≤m-1；

步驟62、取全局最優Web服務組合中下標為x的候選服務S_x，根據候選服務S_x的輸入集合和輸出集合，利用步驟1-步驟5進行求解，是否有與候選服務S_x等效的服務鏈；

步驟63、若有等效的服務鏈，則將等效的服務鏈替換候選服務S_x，并判斷替換后的全局最優Web服務組合的適應度函數值是否優于替換前，若是則替換，否則不替換；

步驟64、重復步驟61-步驟63，生成不同的隨機數，且替換次數小于等于得到優化后的全局最優Web服務組合。

2.根據權利要求1所述面向Web服務組合的優化方法，其特征在于，所述步驟1的具體過程為：

步驟11，設置searchSet集合為空，搜索所有的Web服務，將滿足用戶Web服務組合要求的Web服務加入服務鏈，同時將該Web服務的輸入集合存放于searchSet集合中；

步驟12，在將滿足用戶Web服務組合要求的Web服務加入服務鏈之前，判斷searchSet集合中是否已有該Web服務的輸入集合，若沒有，則將該Web服務加入服務鏈，否則，不加入；

步驟13，當前搜索結束后，若沒有得到可行服務鏈，則將searchSet集合清空，在沒有被搜索過的Web服務中重復步驟11-步驟12，直到找到一條可行服務鏈或到達最大搜索次數，停止搜索。

3.根據權利要求1所述面向Web服務組合的優化方法，其特征在于，所述步驟3的具體過程為：

步驟31，可行服務鏈的長度為m，j＝0,…,m-1，第j個Web服務有k_j個候選服務；

步驟32，確定k_j的數量級根據與第j個Web服務對應的余切序列值截取余切序列值小數點后φ_j位作為整數值u_i,j，i＝0,…,n-1，n為粒子總數；

步驟33，將u_i,j對k_j取余，產生混沌值ξ_i,j，混沌值與第j個Web服務對應的候選服務類中的一個候選服務對應，將所對應的候選服務在粒子中位置設為1，其他設為0，粒子的位置X_i初始化完成；同時，粒子的速度V_i及粒子本身歷史最佳位置P_i的初始化均等于X_i。

4.根據權利要求1所述面向Web服務組合的優化方法，其特征在于，步驟4所述適應度函數值的計算公式為：

其中，j＝0,…,m-1，t_j、c_j、r_j、a_j分別表示當前計算的Web服務組合中第j個候選服務的響應時間、執行成本、可靠性、可用性，α+β+γ+η＝1，α、β、γ、η分別表示各個屬性權重，T_Max、C_Max分別表示所有候選服務中響應時間最大的值、執行成本最大的值，F表示當前計算的Web服務組合的適應度函數值。