[發(fā)明專利]一種面向Web服務(wù)組合的優(yōu)化方法

有效

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• 申請日: 2017-03-28
• 公開（公告）號: CN107016077B
• 公開（公告）日: 2020-05-29
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 徐小龍;戎漢中
• 申請（專利權(quán)）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(jīng)緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 姜慧勤

本發(fā)明公開了一種面向Web服務(wù)組合的優(yōu)化方法，該方法采用捕食搜索策略平衡粒子群算法的局部搜索和全局搜索，捕食搜索在較差的區(qū)域進行全局搜索，以找到較好的區(qū)域，然后在較好的區(qū)域進行集中的局域搜索，使解得到迅速改善；利用Web服務(wù)的特點對Web服務(wù)進行分類，將具有相同的輸入和輸出的服務(wù)分在同一個類中，從而減少組合數(shù)，使得完全枚舉所有組合方案成為可能。在粒子群算法中采用余切初始化和余切擾亂替換隨機初始化和隨機擾亂，對Web服務(wù)組合方案的初始化和更新做了改進，大大提高了最終組合方案的多樣性。本發(fā)明在滿足用戶服務(wù)需求的前提下，保證Web服務(wù)組合的QoS服務(wù)質(zhì)量達到最優(yōu)，進一步提高了Web服務(wù)組合的效率以及Web服務(wù)組合的多樣性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種面向Web服務(wù)組合的優(yōu)化方法，屬于信息集成和軟件工程應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

目前用戶的需求越來越多，也越來越復雜，原來單個Web服務(wù)所能解決的問題越來越少，復雜性的增加使得服務(wù)組合越來越重要，因為Web服務(wù)組合起來能解決更多的問題，而且在軟件工程的概念上提高了聚合程度，降低了耦合程度，在組合的基礎(chǔ)上維護起來更加方便，增加新的功能和減少原來的功能更加容易，只要單獨的Web服務(wù)模塊經(jīng)過嚴格的測試，各個方面的參數(shù)都滿足要求，我們就可以放心的來使用，并且在發(fā)現(xiàn)錯誤后可以很快的定位，最終的服務(wù)是經(jīng)過測試好的單獨服務(wù)組合起來的，并且單個服務(wù)模塊是正確的。這就使得Web服務(wù)組合的應(yīng)用越來越廣泛。

隨著Web服務(wù)組合應(yīng)用的廣泛，隨之出現(xiàn)的問題也越來越多，較為突出的有語義Web服務(wù)組合問題，即單個Web服務(wù)信息交互，消息理解一致性等，這是由于廣泛存在的服務(wù)異構(gòu)問題造成的，這樣的問題降低了服務(wù)發(fā)現(xiàn)，匹配和選取的準確率以及服務(wù)之間互操作的能力，影響組合服務(wù)的有效性和正確性，成為動態(tài)組合發(fā)展的瓶頸之一。

Web服務(wù)的不確定性問題也比較突出，不確定性問題包括Web服務(wù)是否可用是不確定的，Web服務(wù)的服務(wù)質(zhì)量(Quality of Service，QoS)是動態(tài)變化的，是不可控的，是不同的，當然用戶對Web服務(wù)質(zhì)量QoS的要求是不同的，對于不同Web服務(wù)應(yīng)用領(lǐng)域，Web服務(wù)的組合模式和關(guān)聯(lián)關(guān)系是不同的。不確定性問題給Web組合帶來的問題是多種多樣的，它影響著系統(tǒng)的有效設(shè)計、開發(fā)、可靠性、可用性以及質(zhì)量問題。

Web服務(wù)目前已經(jīng)在很多領(lǐng)域得到了應(yīng)用。服務(wù)質(zhì)量QoS問題對于Web服務(wù)的成功應(yīng)用非常關(guān)鍵，如何提供具有QoS保證的Web服務(wù)是目前Web服務(wù)研究和應(yīng)用的一個熱點問題。從Web服務(wù)組合的角度看，如何從大量的Web服務(wù)中選擇合適的Web服務(wù)并進行優(yōu)化組合，以使得Web組合服務(wù)的QoS滿足需求，是Web服務(wù)組合研究中的一個重要問題。

在Web服務(wù)組合中，一個Web服務(wù)組合中各個服務(wù)的選配問題，這是復雜的組合優(yōu)化問題，即在大量的Web服務(wù)集合中搜索滿足一定的服務(wù)質(zhì)量且符合用戶的需求的組合。求解該問題不但耗時，而且很難找到最佳Web服務(wù)組合方案，求解的結(jié)果直接影響Web服務(wù)組合的質(zhì)量和成本。針對這一問題，采用智能優(yōu)化算法求解Web服務(wù)組合優(yōu)化問題是目前的主流思路。這樣在一定程度上對Web服務(wù)組合進行了優(yōu)化，但仍然存在以下不足：

1)由于隨著Web服務(wù)的數(shù)量增大，其計算量成指數(shù)增長，所以求解優(yōu)化問題的效率低下；

2)在搜索最優(yōu)解過程中，隨機搜索策略不能保證最終解的多樣性，需要新的搜索策略；

3)求解Web服務(wù)組合優(yōu)化問題時，不但需要考慮Web服務(wù)的選取，還需要考慮Web服務(wù)之間的邏輯關(guān)系問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是：提供一種面向Web服務(wù)組合的優(yōu)化方法，面向Web服務(wù)組合的環(huán)境，實現(xiàn)在控制滿足用戶服務(wù)需求的前提下，保證Web服務(wù)組合的QoS服務(wù)質(zhì)量達到最優(yōu)，并且進一步提高了Web服務(wù)組合的效率，提高了Web服務(wù)組合的多樣性。

本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題采用以下技術(shù)方案：