一種基于變異系數(shù)Web服務(wù)選擇方法
【專利摘要】本申請(qǐng)公開了一種基于變異系數(shù)的Web服務(wù)選擇方法，包括：將所有候選Web服務(wù)分類，并根據(jù)每個(gè)候選Web服務(wù)的QoS歷史記錄計(jì)算該候選Web服務(wù)的變異系數(shù)值，將變異系數(shù)值最小的前percent個(gè)候選Web服務(wù)作為可靠候選Web服務(wù)；對(duì)于每個(gè)Web服務(wù)類，在該Web服務(wù)類的所有可靠候選Web服務(wù)中，選擇出其QoS屬性不受其余可靠候選Web服務(wù)的QoS屬性支配的Web服務(wù)作為Skyline服務(wù)；在所有Skyline服務(wù)中，根據(jù)用戶的全局QoS約束條件，利用混合整數(shù)規(guī)劃模型計(jì)算出最可靠的Web服務(wù)組合，并將該Web服務(wù)組合提供給所述用戶。應(yīng)用本申請(qǐng)，能夠在滿足用戶QoS約束的同時(shí)，提供整體可靠性較高的Web服務(wù)組合。
【專利說(shuō)明】-種基于變異系數(shù)Web服務(wù)選擇方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本申請(qǐng)涉及計(jì)算機(jī)應(yīng)用的【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種基于變異系數(shù)的Web服務(wù)選擇 方法。

【背景技術(shù)】
[000引 目前，Web服務(wù)的各種應(yīng)用發(fā)展非常迅速，Web服務(wù)的數(shù)量越來(lái)越多，用戶的需求 越來(lái)越廣，準(zhǔn)確的為用戶選擇出最優(yōu)的服務(wù)組合是服務(wù)選擇的關(guān)鍵?，F(xiàn)在的網(wǎng)絡(luò)中存在海 量的Web服務(wù)，因此在選擇Web服務(wù)時(shí)，用戶需要面對(duì)越來(lái)越多功能相同、QoS屬性不同的 候選Web服務(wù)。通常情況下，僅僅一個(gè)Web服務(wù)難W滿足用戶日益增長(zhǎng)的需求。因此，如何 從眾多服務(wù)類中選擇出最優(yōu)的組合服務(wù)，是成功構(gòu)建面向Web服務(wù)應(yīng)用的關(guān)鍵。當(dāng)前，基于 QoS的Web服務(wù)組合已經(jīng)成為服務(wù)組合的研究熱點(diǎn)。QoS屬性的具體體現(xiàn)是每個(gè)QoS屬性 用于表征Web服務(wù)某一方面的質(zhì)量信息。
[0003] 常見(jiàn)的Web服務(wù)QoS屬性包括；響應(yīng)時(shí)間、可靠性、價(jià)格、帶寬和吞吐率等等。由 于存在多個(gè)服務(wù)類，每個(gè)服務(wù)類存在大量的候選Web服務(wù)，用戶不可能對(duì)各個(gè)服務(wù)類中每 個(gè)Web服務(wù)進(jìn)行逐一組合，W選擇最佳組合服務(wù)。該就需要綜合考慮候選的Web服務(wù)在各 自QoS屬性上的表現(xiàn)W及用戶自身的全局QoS約束，通過(guò)建立模型來(lái)選擇最優(yōu)的組合服務(wù)。 因此，準(zhǔn)確的基于QoS的服務(wù)選擇方法是成功構(gòu)建面向Web服務(wù)應(yīng)用的重要技術(shù)保障。
[0004] 當(dāng)前基于QoS的服務(wù)選擇方法研究情況是；Zeng等人提出了動(dòng)態(tài)、質(zhì)量驅(qū)動(dòng)的Web 服務(wù)選擇方法，該方法非常重視基于多屬性QoS和全局約束條件的服務(wù)選擇。并且首次將 用戶權(quán)重加入到服務(wù)選擇的QoS聚合函數(shù)中。該方法取得了良好的實(shí)驗(yàn)效果，但是該方法 考慮所有的候選服務(wù)，時(shí)間開銷非常大。
[0005] Alrifai等人提出了一種基于QoS的Web服務(wù)組合方法。通過(guò)結(jié)合全局優(yōu)化和局 部選擇的方法來(lái)選出組合服務(wù)。該方法首先將用戶的全局QoS約束轉(zhuǎn)換為局部QoS約束建 模成一個(gè)最優(yōu)化過(guò)程，并通過(guò)混合整數(shù)規(guī)劃模型來(lái)求出最優(yōu)的約束分解。然后通過(guò)局部約 束分別求出每個(gè)服務(wù)的最優(yōu)服務(wù)，最終得到最優(yōu)的組合服務(wù)。
[0006] Baraka等人提出的感知的服務(wù)選擇方法解決了服務(wù)選擇中的QoS依賴關(guān)系并且 提高了服務(wù)組合的質(zhì)量保障。該方法首先對(duì)服務(wù)中的QoS依賴關(guān)系進(jìn)行建模，然后過(guò)濾掉 無(wú)意義的候選Web服務(wù)，最終進(jìn)行服務(wù)組合。
[0007] 另外，目前已有的基于QoS的服務(wù)選擇方法大都存在W下缺點(diǎn)：
[000引 （I)Web服務(wù)的強(qiáng)烈的、不穩(wěn)定的QoS波動(dòng)不能夠?yàn)榉?wù)選擇提供可靠性保障；
[0009] (2)通過(guò)枚舉所有Web服務(wù)組合選擇出最優(yōu)的服務(wù)組合會(huì)導(dǎo)致一個(gè)NP難的問(wèn)題；
[0010] (3)目前已有的基于QoS服務(wù)選擇的各種方法都在可靠性上存在各種形式的不 足。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0011] 本申請(qǐng)?zhí)峁┮环NWeb服務(wù)選擇方法，能夠在滿足用戶QoS約束的同時(shí)，提供整體可 靠性較高的Web服務(wù)組合。
[0012] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本申請(qǐng)采用如下的技術(shù)方案：
[0013] 一種基于變異系數(shù)的Web服務(wù)選擇方法，包括：
[0014] A、將所有候選Web服務(wù)分類，并根據(jù)每個(gè)候選Web服務(wù)的QoS歷史記錄計(jì)算該候 選Web服務(wù)的變異系數(shù)值，將變異系數(shù)值最小的前percent個(gè)候選Web服務(wù)作為可靠候選 Web服務(wù)；
[0015] B、對(duì)于每個(gè)Web服務(wù)類，在該Web服務(wù)類的所有可靠候選Web服務(wù)中，選擇出其 QoS屬性不受其余可靠候選Web服務(wù)的QoS屬性支配的Web服務(wù)作為Skyline服務(wù)；
[0016] C、在所有Skyline服務(wù)中，根據(jù)用戶的全局QoS約束條件，利用混合整數(shù)規(guī)劃模型 計(jì)算出最可靠的Web服務(wù)組合，并將該Web服務(wù)組合提供給所述用戶。
[0017] 較佳地，所述計(jì)算候選Web服務(wù)的變異系數(shù)值包括：
[001引計(jì)算候選Web服務(wù)的每個(gè)QoS歷史記錄向量的QoS效用值

【權(quán)利要求】
1. 一種基于變異系數(shù)的Web服務(wù)選擇方法，其特征在于，包括： A、 將所有候選Web服務(wù)分類，并根據(jù)每個(gè)候選Web服務(wù)的QoS歷史記錄計(jì)算該候選Web 服務(wù)的變異系數(shù)值，將變異系數(shù)值最小的前percent個(gè)候選Web服務(wù)作為可靠候選Web服 務(wù)； B、 對(duì)于每個(gè)Web服務(wù)類，在該Web服務(wù)類的所有可靠候選Web服務(wù)中，選擇出其QoS屬 性不受其余可靠候選Web服務(wù)的QoS屬性支配的Web服務(wù)作為Skyline服務(wù)； C、 在所有Skyline服務(wù)中，根據(jù)用戶的全局QoS約束條件，利用混合整數(shù)規(guī)劃模型計(jì)算 出最可靠的Web服務(wù)組合，并將該Web服務(wù)組合提供給所述用戶。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述計(jì)算候選Web服務(wù)的變異系數(shù)值包 括： 計(jì)算候選Web服務(wù)的每個(gè)QoS歷史記錄向量的QoS效用值
為所述候選Web服務(wù)Wsij在QoS屬性pk上的第〇個(gè)QoS歷史記錄值，X。為第〇個(gè)QoS歷史 記錄向量的QoS效用值，分別為ihu，h2，k，. . .，h。，,，. . .，ht，k}中的最大值和最小 值，為第k個(gè)QoS屬性的用戶權(quán)重，r為QoS屬性的個(gè)數(shù)； 計(jì)算候選Web服務(wù)的變異系數(shù)值=5/1x100%，其中，
在QoS屬性pk上的QoS歷史記錄的歸一化平均值；Wsij為候選Web服務(wù)的標(biāo)識(shí)，i為候選 Web服務(wù)類的索引，j為候選Web服務(wù)在其所在Web服務(wù)類中的索引，pk為QoS屬性標(biāo)識(shí)， 和為第i個(gè)Web服務(wù)類的所有候選Web服務(wù)中所有qk(WSij)的取值中 的最大值和最小值；gT"和分別為n個(gè)服務(wù)類的C"(W)和(胃/)之和；Xij為 二元決策變量，Xij = 1用于指示W(wǎng)eb服務(wù)Wsij被選中，Xij = O用于指示W(wǎng)eb服務(wù)Wsij未被 選中，所有非Skyline服務(wù)對(duì)應(yīng)的Xij均取值為O ;n為Web服務(wù)類的總數(shù)；j為Web服務(wù)類 中選中的Skyline服務(wù)總數(shù)；r為Web服務(wù)QoS屬性的總數(shù)；Cm為用戶全局QoS約束中的第 m個(gè)約束條件。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述方法，其特征在于，在所述A之前進(jìn)一步包括:A0、對(duì)每 個(gè)候選Web服務(wù)的QoS歷史記錄進(jìn)行數(shù)據(jù)歸一化處理，將每個(gè)候選Web服務(wù)在各個(gè)QoS屬 性上的取值轉(zhuǎn)化為[〇, 1]區(qū)間的數(shù)值； 所述步驟A中的QoS歷史記錄和步驟C中所述混合整數(shù)規(guī)劃模型中的QoS歷史記錄為 步驟AO歸一化后的結(jié)果。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述AO包括： 對(duì)每個(gè)候選Web服務(wù)Wsij在QoS屬性pk上的QoS歷史記錄值ak (Wsij)執(zhí)行取值的歸一 化處理：
其中，ak (Wsij)為Wsij在QoS屬性pk上的取值，i為候選Web服務(wù)類的索弓丨，j為候選 Web在其Web服務(wù)類中的索引，k為QoS屬性索引；qk(Wsij)為候選服務(wù)Ws ij在QoS屬性pk上 的歸一化的 Q0S 屬性值；O廣(W1S^)和<2 廠(W&)分別為{ak (wsn)，ak (wsi2)，…，Bk(WSil)I 中的最大值和最小值，1為第i個(gè)候選Web服務(wù)類中候選Web服務(wù)的總數(shù)。
【文檔編號(hào)】H04L29/08GK104363293SQ201410669988
【公開日】2015年2月18日 申請(qǐng)日期:2014年11月20日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月20日
【發(fā)明者】王尚廣, 孫磊, 楊放春 申請(qǐng)人:北京郵電大學(xué)