基于概率模型检测的Web服务组合多目标验证

Web服务组合是服务计算领域的重要研究内容。用户的非功能性需求是Web服务组合中衡量服务的标准之一,然而开放环境下用户的需求具有一定的不确定性和多目标性特点。为了解决此种不确定性,提出了一种基于概率模型检测的多目标验证方法。首先,将Web服务组合过程建立为定量多目标马尔可夫决策过程,并将该模型转换为PRISM模型。同时,将不同的用户需求建模成多目标时序逻辑公式,使用概率模型检测器PRISM对其进行验证,获得多个目标约束下关键目标的期望值,并导出相关策略。最后,通过实例来进一步说明该方法的有效性与可行性。     

一种多参数的Web服务选择方法

随着服务计算的快速发展，如何快速而准确地找到最优的Web服务组合是众多挑战中最重要的一项。提出了一种基于二阶隐马尔可夫模型（HMM）的服务选择方法。该方法使用服务质量（QoS）参数去区分具有相同功能的Web服务，并且选择一组最优的Web服务来执行用户请求。通过考虑两个QoS参数-吞吐量和响应时间，该方法能够解决根据设定的阈值来衡量Web服务质量的问题。通过构建的模型和算法，方法能够选择出最优的Web服务以满足用户的需求。仿真实验验证了所提出的方法是有效的。     

一种业务流程QoS有保障的动态服务组合方法

为了使动态组合后形成的基于Web服务的业务流程不仅能够完成业务流程分配的任务,即满足局部约束,还能够与业务流程中完成其他任务的Web服务协作,使整个业务流程QoS有保障,达到全局最优,本文提出了一种基于遗传算法的方法来对问题进行求解。实验结果证明了文中方法的有效性。     

基于时间自动机的Web服务模型检测

传统的基于有限状态机的组合Web服务模型检测方法不能保证带有时间约束的组合Web服务的正确性.把组合Web服务看成多智能体系统,将带有时间约束的Web服务智能体建模为时间自动机,通过并发组合构成时间自动机网络,从而用时间自动机验证工具UPPAAL对组合Web服务的运行过程进行模拟,并验证其活性、安全性和死锁等性质.采用该方法对雇员出差安排组合Web服务进行建模和验证,结果表明,该组合Web服务存在死锁问题.最后通过分析死锁产生的路径,完善该组合Web服务的通信协议,从而消除了死锁.     

基于DEC_POMDP的Web服务组合优化算法

面向服务计算（ SOC）和面向服务架构（ SOA）技术共同推动了Web服务及其组合技术的发展。网络环境的动态变化及其对Web服务质量（ QoS）的影响,给服务成功组合带来挑战,为服务组合效果满足用户需求带来难题。为了得到经济、省时且成功率高的服务组合策略,综合考虑网络环境的动态变化、服务质量的可变性、用户需求的多样性,采用分散的部分可观测马尔可夫决策（ DEC_POMDP）模型描述多个服务Agent的自组织服务组合系统,在基本Q学习算法基础上做出改进,求解模型得到组合策略。实验结果表明求解的策略较大地提高了组合服务的成本、时间消耗,且组合成功率较高。采用的DEC_POMDP模型有效地将Web服务组合动态过程描述出来,并自适应地更新了QoS值,采用Q学习算法及时使用了最新的QoS值。     

基于全局QoS 约束分解的Web 服务动态选择

随着执行时绑定的Web服务的提出及其被大量地应用到开放式服务中,用户对支持快速和动态的Web服务组合提出了新的要求.即在组合过程中,用尽可能短的时间花费选择满足用户端到端的QoS要求的服务.针对上述要求,提出了一种基于全局QoS约束分解的动态服务选择方法(Web service dynamic selection approach,简称WSDSA).该方法的主要思想是,通过基于模糊逻辑的自适应调整方法(adaptive adjustment method,简称AAM)和自适应粒子群优化算法(adaptive particle swarm optimization,简称APSO)将全局QoS约束自适应地分解为满足用户偏好的局部约束,然后利用局部最优获得最合适的组合服务.性能评价表明,WSDSA方法具有较好的有效性,仅用较低的时间花费就能达到或接近全局最优解,能够满足服务选择的实时性和动态性.     

基于多目标粒子群优化算法的Web服务组合

基于服务质量(QoS)的Web服务组合是一个非线性、多目标优化求解问题,属于NP难问题.提出一种多目标粒子群优化算法来求解基于QoS的Web服务组合问题,在Web服务组合模型中考虑了服务执行代价、时间、可用性等五方面的因素.针对基于QoS的Web服务组合特点,借鉴运动学速度分解原理对粒子每维的速度进行相应分解,采用多目标指导粒子的飞行;基于Pareto支配关系来更新粒子的个体极值,采用精英归档技术维持种群多样性,粒子的全局极值由外部档案库中的非劣最优解提供;针对粒子群易陷入局部最优问题,采用了变异策略来改善.与基于遗传算法的Web服务组合算法相比,基于多目标粒子群优化的Web服务组合算法可以快速收敛,并获得综合QoS较好的解.     

融合遗传蚁群算法的Web 服务组合研究

为了提高Web服务组合流程中服务选择技术的收敛性能,提出了一种基于遗传算法与蚁群算法相融合的多目标优化策略,用于解决基于QoS的Web服务组合问题。本文首先将Web服务组合的全局最优化问题转化为寻求一条QoS最优解的路径问题,并通过改进遗传算法得到蚁群算法中初始路径的信息素分布,再通过改进蚁群算法来求得最优解。仿真实验结果表明,该改进算法能在较少的进化代数下得到最优路径,提高了Web服务组合的快速全局搜索能力。     

一种基于时变Petri网的服务组合质量检验方法

为了解决动态服务组合过程中功能执行时序与工作流的关系问题,提出了一种基于时变Petri网技术的Web服务组合模型.引入Petri网有向网结构来描述组合过程中输入/输出功能及时间因素影响,以Petri网的有向弧结构表示服务组合过程中服务功能时间参数输入/输出表达式,利用时变函数表示服务的时间消耗,进而将服务组合转化为时变Petri网的流程正确性检验和时间开销优化问题,使建立的服务组合模型在组合成功率和用户满意度间达到良好的动态平衡.提出了一种基于回溯方法的服务组合流程检验和QoS计算方法,用于时变Petri网系统下服务组合策略的构建和验证.为了说明该方法的有效性,以一个实际电厂信息调度平台系统提供的Web服务为研究对象,通过两组仿真实验,分别说明该方法具有良好的组合成功率及使用相同候选服务集构建组合策略的有效性.实验数据和结果分析表明,该建模方法能够达到特定用户对服务功能的使用需求.     

支持动态Web服务组合的Agent合作网络模型

Web服务组合是服务计算领域的研究热点之一,面对当前因特网络中存在的大量不同服务类型的Web服务,现有的服务组合方法在服务自治协作方面仍存不足。为有效进行服务组合,提高组合性能和质量,提出一种服务Agent合作网络模型(CONETM)以及相关合作算法,使得一个Agent管理一个或多个相同服务类型的Web服务,并通过建立动态Agent合作关系实现对Web服务的最优组合。实验结果显示,CONETM方法比简单随机组合和分布式Agent联盟方法在组合时间、通信消息以及用户服务满足率等性能方面更好。     

Modelling and managing disjunctions in scheduling problems

In this paper is presented a method for modelling and managing various constraints encountered in task scheduling problems. The approach aims at characterizing feasible schedules through the analysis of the set of constraints and their interaction, regardless of any optimization criteria. This analysis is achieved by a constraint propagation process on a constraint graph and produces both restricted domains for the decision variables and an updated formulation of the initial constraints. The graphs usually used to model temporal constraints seem to be limited because they only allow the representation of strict precedence relations between two tasks. In order to model a larger variety of temporal constraints, particularly any constraint that connects two events (start- or finish- time of a task), a model called a time-bound-on-node (TBON) graph is proposed in which each task is featured by two nodes. Then it becomes possible to handle constraints on task durations, due for example to flexibilities in resource utilization. This kind of graph is not new and has already been investigated in related works on project planning and Constraint Satisfaction Problems. But its processing and interpretation deserved to he developed, particularly for the present purpose, which is the search for the necessary conditions of feasibility. With respect to conjunctive temporal constraints, the analysis is achieved with a polynomial algorithm based on the longest path search on a conjunctive TBON graph, yielding the necessary and sufficient conditions of feasibility. Taking account of resource constraints leads to defining disjunctive constraints. To this end, disjunctive sets of arcs are introduced, making the TBON graph nonconjunctive. In this case, a complete characterization of feasibility cannot reasonably be faced, due to the combinatorial feature. Nevertheless, a polynomial algorithm that applies reduction and deletion rules on the nonconjunctive part of the graph is proposed to restart new propagations on the conjunctive part until all deductions have been made.     

基于事例推理的Web服务QoS动态预测研究

随着面向服务计算技术的发展,网络上出现了大量功能相同而服务质量(QoS)有很大差别的Wcb服务,QoS逐渐成为评价和选择Web服务的重要依据。目前常用Web服务历史QoS的算术平均值来近似服务的QoS,这种度量方法没有考虑Wcb服务QoS的动态性,不能准确地度量Wcb服务的QoS,从而造成被选择的Wcb服务以较大概率不能满足用户的QoS需求。针对这一问题,提出了一种基于事例推理(C13R)的QoS动态预测方法,该方法将Web服务的QoS与服务的外界环境、所处理的任务类型、任务大小关联起来,利用事例推理技术预测Web服务处理新任务时的QoS。实验结果表明,该预测方法能有效地提高Wcb服务QoS的准确度。     

Constraints-Aware Scheduling for Transactional Services Composition

Composite Web services need transactional support to guarantee their consistent and reliable execution.Due to the long running and inter-organizational characteristics of Web services,current approaches for transactional Web services composition adopt compensation mechanism to maintain atomicity.A common assumption is that a compensation operation can be applied at any time with no cost.However,compensation operations are typically associated with temporal and cost constraints,which make compensation mec...     

Timed Specification For Web Services Compatibility Analysis

Web services are becoming one of the main technologies for designing and building complex inter-enterprise business applications. Usually, a business application cannot be fulfilled by one Web service but by coordinating a set of them. In particular, to perform a coordination, one of the important investigations is the compatibility analysis. Two Web services are said compatible if they can interact correctly. In the literature, the proposed frameworks for the services compatibility checking rely on the supported sequences of messages. The interaction of services depends also on other properties, such that the exchanged data flow. Thus, considering only supported sequences of messages seems to be insufficient. Other properties on which the services interaction can rely on, are the temporal constraints. In this paper, we focus our interest on the compatibility analysis of Web services regarding their (1) supported sequences of messages, (2) the exchanged data flow, (3) constraints related to the exchanged data flow and (4) the temporal requirements. Based on these properties, we study three compatibility classes: (i) absolute compatibility, (ii) likely compatibility and (iii) absolute incompatibility.     

Web服务图及其在服务发现中的应用研究

Web服务是一种崭新的Web应用。随着Web环境下服务数量的快速增长,在海量的待选服务中发现所需的服务将十分耗时。UDDIV2增加了一个新特征Publisher Assersion来描述UDDI注册中心中商业实体间的关系,类似于网页之间的超链接,由此可产生Web服务图。本文首先研究Web服务的新特征,然后提出与分析了Web服务图的构建原理和构建算法,最后利用Web服务图进行服务发现,提出了基于Web服务图的服务发现匹配算法,并对其进行了仿真实验。从仿真实验结果可以看出,本文提出的Web服务图对组合的Web服务发现是有效的。     

一种基于与或图的语义Web服务自动组合方法研究

单个Web服务提供的功能有限,服务组合成为Web服务应用的一个重要研究方向。提出了一种基于与或图的语义服务自动组合方法。该方法为Web服务引入语义,能将服务搜索空间受限于服务组合与或图中,并能从服务组合与或图中选出最佳组合图,从而达到优化服务组合的目的。仿真实验证明,该方法提高了Web服务组合的成功率和效率。     

基于深度优先搜索的Web服务合成算法

本文通过提取Web服务的语义信息,研究了语义Web服务合成问题。Web服务合成的关键是对候选Web服务的输入输出数据关系进行建模,以及有效地利用这些已有的数据依赖关系实现服务合成请求。通过构建Web服务的依赖图,提出了一种基于图论中深度优先搜索的Web服务合成算法,以获取满足特定要求的Web服务。     

WEBGOP: collaborative web services based on graph-oriented programming

WEBGOP is a programming architecture for collaborative Web services using graph-oriented programming. The motivation for the project comes from the realization that the integration of collaborative Web services lacks support. The aim of WEBGOP is to extend the Web from a client-server system to a structured multipoint system. A graph abstraction of the network provides the structure for the integration of Web services and facilitates their configuration and programming. Using WEBGOP, a logical graph representing a virtual-overlay network over the Internet is created to link up collaborative Web services. Web services are individually or jointly invoked through either unicast or multicast messages within the overlay network. All messages are based on the simple-object access protocol (SOAP). This forms an extension of the hypertext transfer protocol (HTTP) to support the distributed invocation of Web services. The Web services on different servers work collaboratively for a multipoint network application. This project provides a structured integration of Web services by extending the support of intermediary processing in a multipoint service. It also provides a rich network-programming interface for a new class of integrated Web applications while retaining the use of the Internet protocol and HTTP.     

基于功能属性语义的Web服务组合方法

Web服务组合方法是Web服务研究领域的热点之一,常用的方法是通过Web服务的input和output参数的匹配,将已有的Web服务组合成满足用户复杂需求的Web服务。但普遍存在缺乏对Web服务功能属性语义的考虑,而且因为随着Web服务的数量上的急剧增长,如果对每一种可能的组合都进行考虑则会增加组合服务的复杂度。为此提出一种基于Web服务语义图模型的服务组合方法。利用功能参数之间的语义关联,建立一种Web服务语义功能属性描述模型,对那些在功能属性语义上具有关联性的Web服务,采用图路径搜索的方法来完成服务组合,从而在服务组合阶段缩小参与服务组合的范围,提高了组合服务的效率和有效性。