[發明專利]一種考慮節點自私性的去中心化服務組合方法

在審

• 申請號: 202310248327.X
• 申請日: 2023-03-15
• 公開（公告）號: CN116471281A
• 公開（公告）日: 2023-07-21
• 發明（設計）人: 王笑;徐漢川;王忠杰;徐曉飛
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: H04L67/1042
• 分類號: H04L67/1042;H04L41/14
• 代理公司: 哈爾濱市陽光惠遠知識產權代理有限公司 23211
• 代理人: 孫莉莉

本發明提出一種考慮節點自私性的去中心化服務組合方法。所述方法首先對服務提供商的自私性進行建模。然后，為了提高組合效率和解決方案的質量，在歷史組合中利用了經驗法則，提出了需求模式、服務模式和關聯矩陣來挖掘歷史組合中的共性，并設計了一個多標簽分類模型提取特性，縮小了候選服務的規模。基于這些服務，設計了一個服務組合算法和服務協調協議來協調各服務提供商并構建服務解決方案。為了保護服務提供商之間的隱私，基于一個成熟的聯邦學習框架來訓練模型，并在算法和協議設計中避免隱私泄露。

技術領域

本發明適用于服務計算技術領域，特別是涉及一種考慮節點自私性的去中心化服務組合方法。

背景技術

隨著大數據、云計算等理論和技術的快速發展，互聯網上出現了大量的軟件服務。各種物理資源和人工服務也通過虛擬化和物聯網技術在互聯網上接入，并與軟件服務建立協同和整合。隨之而來的是越來越復雜的用戶需求，單一的服務或預設的服務方案難以滿足。因此，有必要通過動態聚合各種服務，為用戶提供復合服務解決方案，不僅滿足他們的功能需求，而且優化他們對質量、價值等非功能的需求。

作為一種對策，研究人員提出了服務組合，并設計了一系列方法。這些方法面向集中的服務庫進行優化，可以將多個服務聚合成一個服務解決方案。然而，這些方法在應用時常常有些力不從心，主要是因為現實中服務的分布不同，表現為以下特點：(1)服務通常分布在不同的第三方服務平臺或供應商(節點)上。這些平臺分布在去中心化的服務網絡中，沒有集中的服務資源庫供服務組合；(2)在去中心化的服務網絡中，單一平臺往往沒有能力單獨提供服務解決方案，需要平臺之間的協作；(3)完整的數據，如用戶需求、完整的服務庫等，由于商業機密或競爭的原因，平臺之間不共享。同時，平臺是自私的，如因資源不足而不向其他平臺提供服務等。本發明把這種在去中心化環境中平臺之間既協作又競爭的服務組合稱為去中心化服務組合。

目前，一些研究者試圖從不同的角度來解決去中心化服務組合問題，如將傳統的服務組合方法擴展到去中心化環境，設計中間件來保證交互過程中的數據安全或是設計去中心化算法來直接解決這個問題。然而，這些方法普遍存在著以下問題：(1)它們在執行效率和解決方案質量方面表現一般，難以達到與傳統方法相當的性能；(2)它們很少考慮服務提供商之間不完全的數據共享，大多數研究都集中在用戶和服務提供商之間的隱私；(3)它們沒有考慮到服務提供商的自私性，但在現實中，服務提供商不可能完全無私。因此，現有方法難以支持在去中心化環境中快速精準構建服務方案。

發明內容

本發明目的是為了克服當前去中心化服務組合技術效率較低、構建方案質量不足、較少考慮服務提供商間數據隱私和自私性等問題，提出了一種考慮節點自私性的去中心化服務組合方法。

本發明是通過以下技術方案實現的，本發明提出一種考慮節點自私性的去中心化服務組合方法，所述方法具體為：

步驟S1、對服務提供商的自私性進行建模；在去中心化的服務網絡中，當其他服務提供商即服務節點向某個節點提出使用某項服務的請求時，這個節點由于某種原因不愿意提供該服務，稱之為節點對該服務是自私的；節點對每個服務的自私性是不同的，通過自私度來評估；利用自私度定義公式，服務提供商計算每個服務的自私度，并在運行時進行及時更新；

步驟S2、選擇合適的候選服務模式；利用需求模式、服務模式和關聯矩陣來提取歷史組合中的共性；節點首先使用需求模式來匹配需求，稱為需求匹配，需求匹配將需求分解為一組匹配的需求模式和一組未匹配的子需求；然后，基于當前的環境，這些需求模式通過關聯矩陣被映射到服務模式上，這就給出了每個服務模式的關聯概率，使用這些具有高關聯概率的服務模式進行后續組合；

步驟S3、縮減候選服務的搜索空間；在聯邦學習框架下訓練一個多標簽分類模型，從步驟S2中為未匹配的子需求找到合適的服務；