專利名稱：一種基于用戶地理位置信息的Web服務(wù)QoS在線預(yù)測(cè)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于web服務(wù)領(lǐng)域，尤其涉及ー種基于用戶地理位置信息的Web服務(wù)QoS在線預(yù)測(cè)方法。
背景技術(shù)：
隨著Web 2.0時(shí)代科技革命的不斷發(fā)展，互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下軟件方法的主要形態(tài)、運(yùn)行方式、生產(chǎn)方式和使用方式正發(fā)生著巨大的變化?；赪eb服務(wù)動(dòng)態(tài)聚合，自動(dòng)組合和彈性伸縮的分布式軟件方法成為了未來網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用開發(fā)的重要趨勢(shì)。這些Web服務(wù)技術(shù)應(yīng)用都是在QoS研究基礎(chǔ)上展開的。近年來，Web服務(wù)的QoS研究成為了エ業(yè)界和學(xué)術(shù)界關(guān)注的重點(diǎn)。
目前關(guān)于Web服務(wù)QoS研究都假設(shè)所有Web服務(wù)針對(duì)目標(biāo)客戶端用戶的所有QoS都是已知的，然后通過數(shù)學(xué)工具來解決此問題。然而，在真實(shí)情況下，上述假設(shè)是不實(shí)際的，原因如下(I)當(dāng)代企業(yè)組織的Web服務(wù)架構(gòu)復(fù)雜。對(duì)于最終用戶來說，需要花費(fèi)昂貴的時(shí)間成本才能調(diào)用所有Web服務(wù)獲取QoS。(2)當(dāng)代互聯(lián)網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)復(fù)雜，致使用戶在更多時(shí)候無法獲取準(zhǔn)確的Web服務(wù)QoS。因此，在真實(shí)的應(yīng)用場(chǎng)景中，存在著大量Web服務(wù)針對(duì)目標(biāo)用戶的QoS是未知的。這些未知QoS的存在動(dòng)搖了以前服務(wù)計(jì)算領(lǐng)域研究的基礎(chǔ)。因此，針對(duì)未知的QoS進(jìn)行預(yù)測(cè)是Web服務(wù)研究的重要前提。現(xiàn)有技術(shù)中，對(duì)未知的QoS進(jìn)行預(yù)測(cè)主要使用基于Pearson CorrelationCoefficient(PCC)方法來計(jì)算客戶端用戶之間或者Web服務(wù)之間的相似度。然而,這種計(jì)算方法存在以下幾點(diǎn)不足I. PCC方法需要對(duì)歷史記錄中的QoS作統(tǒng)計(jì)學(xué)習(xí)，嚴(yán)重依賴于數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和完備性。然而由于當(dāng)代互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境的復(fù)雜性，QoS記錄并不一定都是準(zhǔn)確的，致使PCC方法在服務(wù)計(jì)算場(chǎng)景下相似性計(jì)算準(zhǔn)確率下降。2.傳統(tǒng)的PCC方法廣泛地應(yīng)用在推薦方法領(lǐng)域。然而，推薦方法和服務(wù)計(jì)算的應(yīng)用場(chǎng)景存在著本質(zhì)的區(qū)別。在QoS歷史記錄中，每ー項(xiàng)都是由用戶的實(shí)際使用網(wǎng)絡(luò)環(huán)境決定的。這種數(shù)據(jù)客觀性的特點(diǎn)直接降低了 PCC相似度計(jì)算的精度。3.傳統(tǒng)的PCC算法需要反復(fù)遍歷QoS記錄才能產(chǎn)生用戶關(guān)系矩陣。然而在實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景下，PCC算法無法對(duì)海量的用戶歷史記錄作在線預(yù)測(cè)，因此只能通過離線方式進(jìn)行預(yù)測(cè)，無法響應(yīng)用戶實(shí)時(shí)QoS查詢請(qǐng)求。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)上述技術(shù)缺陷，本發(fā)明提出ー種基于用戶地理位置信息的Web服務(wù)QoS在線預(yù)測(cè)方法。為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案如下ー種基于用戶地理位置信息的Web服務(wù)QoS在線預(yù)測(cè)方法，包括如下步驟11)收集用戶提供的QoS歷史數(shù)據(jù)和IP信息；
12)根據(jù)步驟11)收集的IP信息產(chǎn)生用戶的幾何地理位置坐標(biāo)，根據(jù)所述幾何地理位置坐標(biāo)計(jì)算用戶地理位置的相對(duì)距離，產(chǎn)生用戶相對(duì)距離信息矩陣；13)接受目標(biāo)用戶QoS查詢請(qǐng)求，并請(qǐng)求目標(biāo)用戶自定義鄰居閾值0 ；14)對(duì)步驟13)接受的QoS查詢請(qǐng)求進(jìn)行判斷，如目標(biāo)用戶曾經(jīng)調(diào)用過該QoS查詢請(qǐng)求，則把上次反饋的QoS信息重新發(fā)送給目標(biāo)用戶；如果該QoS查詢請(qǐng)求是未曾調(diào)用過，則進(jìn)行QoS預(yù)測(cè)；所述QoS預(yù)測(cè)包括如下步驟141)根據(jù)步驟13)接收到目標(biāo)用戶自定義鄰居閾值e，為目 標(biāo)用戶選擇合適的鄰居；所述目標(biāo)用戶合適的鄰居選擇策略如下G(i) = {j Idist (i, j)彡 0，i 關(guān) j} (a)其中dist(i，j)為用戶地理位置的相對(duì)距離，滿足上述關(guān)系的用戶j都可以定義為目標(biāo)用戶i的合適鄰居；142)基于用戶地理位置信息建立約束條件
權(quán)利要求
1.ー種基于用戶地理位置信息的Web服務(wù)QoS在線預(yù)測(cè)方法，其特征在于，包括如下步驟 11)收集用戶提供的QoS歷史數(shù)據(jù)和IP信息； 12)根據(jù)步驟11)收集的IP信息產(chǎn)生用戶的幾何地理位置坐標(biāo)，根據(jù)所述幾何地理位置坐標(biāo)計(jì)算用戶地理位置的相對(duì)距離，產(chǎn)生用戶相對(duì)距離信息矩陣； 13)接受目標(biāo)用戶QoS查詢請(qǐng)求，并請(qǐng)求目標(biāo)用戶自定義鄰居閾值0； 14)對(duì)步驟13)接受的QoS查詢請(qǐng)求進(jìn)行判斷，如目標(biāo)用戶曾經(jīng)調(diào)用過該QoS查詢請(qǐng)求，則把上次反饋的QoS信息重新發(fā)送給目標(biāo)用戶；如果該QoS查詢請(qǐng)求是未曾調(diào)用過，則進(jìn)行QoS預(yù)測(cè)； 所述QoS預(yù)測(cè)包括如下步驟 141)根據(jù)步驟13)接收到目標(biāo)用戶自定義鄰居閾值0，為目標(biāo)用戶選擇合適的鄰居；所述目標(biāo)用戶合適的鄰居選擇策略如下 G(i) = {j dist(i, j)彡 0 , i 關(guān) j} (a) 其中dist(i，j)為用戶地理位置的相對(duì)距離，滿足上述關(guān)系的用戶j都可以定義為目標(biāo)用戶i的合適鄰居； 142)基于用戶地理位置信息建立約束條件
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種基于用戶地理位置信息的Web服務(wù)QoS在線預(yù)測(cè)方法，其特征在于，所述步驟143)的梯度下降法進(jìn)行求解包括如下步驟 21)對(duì)公式(c)分別矩陣變量U和S對(duì)偏導(dǎo)數(shù)方程求解，得到
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種基于用戶地理位置信息的Web服務(wù)QoS在線預(yù)測(cè)方法，其特征在于，所述反饋的QoS預(yù)測(cè)信息Rij包裝成html頁(yè)面格式，通過前端顯示引擎把結(jié)果展現(xiàn)給目標(biāo)用戶。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種基于用戶地理位置信息的Web服務(wù)QoS在線預(yù)測(cè)方法，其特征在于，所述目標(biāo)用戶自定義鄰居閾值0作出以下限制 若9 < 9%接受e ;若e彡0%接受0%所述0*是閾值的上限，該值設(shè)置為1000。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種基于用戶地理位置信息的Web服務(wù)QoS在線預(yù)測(cè)方法，包括如下步驟11)收集用戶提供的QoS歷史數(shù)據(jù)和IP信息；12)收集的IP信息產(chǎn)生用戶的幾何地理位置坐標(biāo)，根據(jù)幾何地理位置坐標(biāo)計(jì)算用戶地理位置的相對(duì)距離，產(chǎn)生用戶相對(duì)距離信息矩陣；13)接受目標(biāo)用戶QoS查詢請(qǐng)求，并請(qǐng)求目標(biāo)用戶自定義鄰居閾值θ；14)對(duì)步驟13)接受的QoS查詢請(qǐng)求進(jìn)行判斷，如目標(biāo)用戶曾經(jīng)調(diào)用過該QoS查詢請(qǐng)求，則把上次反饋的QoS信息重新發(fā)送給目標(biāo)用戶；如果該QoS查詢請(qǐng)求是未曾調(diào)用過，則進(jìn)行QoS預(yù)測(cè)；通過使用了結(jié)合地理特征的矩陣分解算法有效地提高預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確性，另外，通過使用優(yōu)化的矩陣分解算法可實(shí)時(shí)響應(yīng)多用戶的個(gè)性化QoS查詢請(qǐng)求。
文檔編號(hào)G06Q10/04GK102629341SQ201210110910
公開日2012年8月8日 申請(qǐng)日期2012年4月13日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月13日
發(fā)明者吳健, 吳朝暉, 尹建偉, 李瑩, 羅威, 鄧水光 申請(qǐng)人:浙江大學(xué)