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基于QoS感知的Web服务组合

作　者: 马小洁
导　师: 王晓军
学　校: 南京邮电大学
专　业: 计算机应用技术
关键词: Web服务组合 服务质量 组合计划 路径模板 遗传算法
分类号: TP393.09
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要


近年来,网络上的Web服务数量激增,出现了众多可以完成相同或相似功能的Web服务。然而单个Web服务只能提供一些比较单一的功能,通常无法满足复杂应用的需求,所以需要对单一服务所提供的各种功能进行组合,以形成新的、功能更强大的服务来满足用户的增值服务需求。虽然这些服务具有相同的功能,但却往往具有不同的非功能属性,即服务质量(QoS),如服务价格、执行时间、服务可用性、服务的信誉等因素。这些服务能够组合出数量庞大的且可以实现相同功能但其QoS却不同的组合服务计划。因此在服务组合过程中,如何基于QoS从大量的组合计划中选择满足用户QoS约束的最优服务组合便成为了亟待解决的问题。从工程学的角度来看,生成满足用户QoS约束的最优组合的过程属于最优化问题。本文提出了一种改进的遗传算法,用于解决QoS感知的Web服务组合问题。在算法实现中,采用两种不同的初始化算法进行服务选择,以避免随机生成初始种群给算法带来的负面影响。用染色体树型编码的方式来表示组合服务,在组合过程中采用路径模板化与参数匹配的交叉点选择策略,并设计了组合路径选择计算式。这些改进措施使得遗传算法具有更高的收敛性和更好的稳定性。本文实现了改进的遗传算法,并对该算法进行仿真实验,最后分析实验结果以验证所提出的改进算法在收敛速度和收敛性能方面的优越性。

全文目录


摘要  4-5
ABSTRACT  5-9
第一章 绪论  9-16
  1.1 课题研究背景和意义  9-10
  1.2 Web 服务组合研究现状  10-15
    1.2.1 基于QoS 语义  10-11
    1.2.2 基于QoS 属性计算  11-13
    1.2.3 当前研究分析  13-15
  1.3 论文研究内容  15
  1.4 论文组织结构  15-16
第二章 Web 服务组合基础  16-23
  2.1 Web 服务相关概念  16-18
    2.1.1 Web 服务的概念  16-17
    2.1.2 Web 服务体系结构  17-18
  2.2 Web 服务组合基础  18-21
    2.2.1 Web 服务组合定义  18-19
    2.2.2 服务组合的模式  19-20
    2.2.3 Web 服务组合分类  20-21
  2.3 Web 服务组合的关键问题  21-23
    2.3.1 服务组合的特点  21
    2.3.2 服务组合的需求  21-23
第三章 基于QoS 的Web 服务组合  23-34
  3.1 相关术语定义  23-24
  3.2 Web 服务的QoS 定义  24-25
    3.2.1 QoS 属性定义  24
    3.2.2 相关定义的形式化描述  24-25
  3.3 组合服务的QoS 计算  25-27
    3.3.1 服务组合的基本模式  25-26
    3.3.2 组合服务的QoS 计算  26-27
  3.4 组合服务的QoS 计算树  27-34
    3.4.1 QoS 计算树  27-28
    3.4.2 QoS 计算树的存储结构  28-31
    3.4.3 QoS 计算树的遍历  31-34
第四章 改进的遗传算法  34-51
  4.1 遗传算法相关知识  34-37
    4.1.1 遗传算法的基本原理  34-35
    4.1.2 遗传算法的基本流程  35-37
  4.2 染色体的表示  37-38
  4.3 路径模板化策略  38-43
    4.3.1 组合路径模板化  38-41
    4.3.2 组合路径的选择  41-43
  4.4 初始种群生成方法  43-45
    4.4.1 利用信誉和可用性选择  43-44
    4.4.2 利用局部最优方法  44-45
  4.5 个体交叉策略  45-49
    4.5.1 交叉点的选取  45-48
    4.5.2 服务实例交叉  48-49
  4.6 构造适应度函数  49-51
第5章 仿真实验与结果分析  51-59
  5.1 算法流程  51-55
    5.1.1 算法流程图  51-53
    5.1.2 初始化和终止条件  53
    5.1.3 算法实现  53-55
  5.2 仿真实验介绍  55-57
    5.2.1 实验设计  55-56
    5.2.2 实验环境  56
    5.2.3 实验数据  56-57
  5.3 仿真结果分析  57-59
    5.3.1 收敛速度测试分析  57-58
    5.3.2 搜索能力测试分析  58-59
第六章 结束语  59-60
  6.1 论文总结  59
  6.2 未来研究工作  59-60
致谢  60-61
参考文献  61-65
攻读学位期间的研究成果  65

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中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 计算技术、计算机技术 > 计算机的应用 > 计算机网络 > 一般性问题 > 计算机网络应用程序
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