基于時(shí)間序列的語(yǔ)義Web服務(wù)組合QoS屬性預(yù)測(cè)研究.pdf

1、Web服務(wù)作為SOA的主要實(shí)現(xiàn)技術(shù)，能夠使用Web技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)應(yīng)用程序間的互操作。語(yǔ)義Web服務(wù)因在Web服務(wù)的基礎(chǔ)上增加語(yǔ)義信息，能夠進(jìn)行語(yǔ)義推理，實(shí)現(xiàn)Web服務(wù)的自動(dòng)化而得到關(guān)注。然而單一服務(wù)能力有限，如何根據(jù)語(yǔ)義信息進(jìn)行形式化的描述，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)Web服務(wù)組合，獲得增值服務(wù)，這就是語(yǔ)義Web服務(wù)組合問(wèn)題。
　　本體描述語(yǔ)言O(shè)WL-S是語(yǔ)義Web服務(wù)組合建模和描述的主要標(biāo)準(zhǔn)之一，對(duì)應(yīng)用領(lǐng)域的知識(shí)、各類(lèi)資源之間的關(guān)系進(jìn)行描述以此來(lái)表

2、達(dá)語(yǔ)義信息。目前，對(duì)語(yǔ)義本體描述語(yǔ)言的研究重在其形式化和定性分析，對(duì)非功能特性和量化分析的研究相對(duì)較少。然而不滿(mǎn)足非功能特性的服務(wù)組合方案同樣無(wú)法滿(mǎn)足用戶(hù)的需求。為了能夠判斷一個(gè)服務(wù)組合方案在非功能屬性方面是否滿(mǎn)足需求，或者從功能相似的服務(wù)群中選擇最優(yōu)的，我們需要對(duì)組合服務(wù)的服務(wù)質(zhì)量(QoS)進(jìn)行預(yù)測(cè)。
　　基于預(yù)設(shè)分布類(lèi)型和歷史值平均方法的弊端，本文將網(wǎng)絡(luò)環(huán)境因素引入到服務(wù)組合QoS預(yù)測(cè)中。我們利用非馬爾科夫隨機(jī)Petri網(wǎng)（N

3、MSPN）作為中間表示，通過(guò)將OWL-S中的原子過(guò)程，組合過(guò)程向NMSPN進(jìn)行映射實(shí)現(xiàn)原子服務(wù)和組合服務(wù)的形式化語(yǔ)義表達(dá)。主要了考慮三個(gè)QoS指標(biāo)：時(shí)間屬性、可靠性和服務(wù)代價(jià)，分析這三個(gè)指標(biāo)在NMSPN中的表示和計(jì)算方法。對(duì)于成員服務(wù)的QoS預(yù)測(cè)，引入了時(shí)間序列預(yù)測(cè)的方法，基于歷史Q(chēng)oS記錄值對(duì)未來(lái)屬性值進(jìn)行預(yù)測(cè)，考慮了不斷變化的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境因素對(duì)服務(wù)組合QoS屬性的影響，又能削弱異常數(shù)據(jù)對(duì)預(yù)測(cè)結(jié)果的影響；對(duì)于組合服務(wù)，根據(jù)QoS等效約簡(jiǎn)模

4、型對(duì)組合服務(wù)的復(fù)雜邏輯關(guān)系循環(huán)往復(fù)的約簡(jiǎn)直到化簡(jiǎn)為一個(gè)原子過(guò)程，同時(shí)將時(shí)間序列預(yù)測(cè)值作為約簡(jiǎn)模型的輸入，進(jìn)而求得整個(gè)組合服務(wù)流程的QoS指標(biāo)。
　　為了分析本文預(yù)測(cè)框架的可行性和有效性，引入了一個(gè)實(shí)例，通過(guò)對(duì)原子服務(wù)的時(shí)間序列建模預(yù)測(cè)發(fā)現(xiàn)能較好的吻合實(shí)際QoS曲線(xiàn)。為了分析基于時(shí)間序列預(yù)測(cè)結(jié)果的組合服務(wù)的預(yù)測(cè)效果，將本文提出的方法與基于確定性時(shí)間分布的預(yù)測(cè)模型和基于時(shí)間概率分布函數(shù)的預(yù)測(cè)模型的預(yù)測(cè)效果進(jìn)行了比較和精確度分析。