Web服務(wù)網(wǎng)絡(luò)分析和社區(qū)發(fā)現(xiàn)研究.pdf

1、當(dāng)前服務(wù)計(jì)算(SOC)領(lǐng)域的研究重點(diǎn)關(guān)注于Web服務(wù)的發(fā)布、注冊(cè)、組織、管理,以及通過(guò)服務(wù)發(fā)現(xiàn)、組合等SOC任務(wù)滿(mǎn)足終端用戶(hù)的需求。然而隨著互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展和各種計(jì)算模式的興起給SOC帶來(lái)了新的機(jī)遇和挑戰(zhàn),一方面,互聯(lián)網(wǎng)上的服務(wù)正在向著大規(guī)模、大數(shù)據(jù)量、多樣性、復(fù)雜性的方向發(fā)展,逐漸形成了以Web服務(wù)為中心的復(fù)雜系統(tǒng);另一方面,由于服務(wù)之間不能彼此感知,以及缺乏有力的語(yǔ)義支持,使得互聯(lián)網(wǎng)上的服務(wù)存在著信息孤島問(wèn)題。針對(duì)上述挑戰(zhàn),本文從服務(wù)互

2、聯(lián)分析和社區(qū)發(fā)現(xiàn)的角度對(duì)大規(guī)模服務(wù)復(fù)雜系統(tǒng)進(jìn)行相關(guān)研究。
　　本文是綜合了語(yǔ)義Web技術(shù)、復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、主題建模技術(shù)對(duì)服務(wù)計(jì)算進(jìn)行的交叉研究。其中語(yǔ)義Web技術(shù)是傳統(tǒng)的,也是當(dāng)前服務(wù)計(jì)算研究的重點(diǎn),它的主要目的是使得服務(wù)具有語(yǔ)義,從而使得計(jì)算機(jī)能夠理解服務(wù)、自動(dòng)化的處理服務(wù);而傳統(tǒng)的語(yǔ)義Web技術(shù)主要通過(guò)借鑒外部知識(shí)庫(kù)(如本體)實(shí)現(xiàn)對(duì)服務(wù)的語(yǔ)義標(biāo)注,這就可能導(dǎo)致標(biāo)注不精確以及本體對(duì)服務(wù)領(lǐng)域多樣性的適用問(wèn)題,本文通過(guò)借助主題建模技術(shù)

3、學(xué)習(xí)服務(wù)本身蘊(yùn)含的語(yǔ)義信息來(lái)進(jìn)一步增強(qiáng)服務(wù)的語(yǔ)義;復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)技術(shù)主要針對(duì)服務(wù)的復(fù)雜系統(tǒng)問(wèn)題,從整體上分析面向服務(wù)的復(fù)雜系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、規(guī)律、社區(qū)等。本文主要貢獻(xiàn)如下:
　　1.面向Web服務(wù)的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)分析和優(yōu)化
　　服務(wù)形成的網(wǎng)絡(luò)可以有效表達(dá)服務(wù)之間的互操作關(guān)系,而這些互操作是潛在的服務(wù)組合模式?；诰W(wǎng)絡(luò)化的服務(wù)結(jié)構(gòu),自動(dòng)服務(wù)組合的過(guò)程可以通過(guò)圖搜索來(lái)完成,從而提高組合的效率。基于服務(wù)之間的互操作關(guān)系,本文自底向上的構(gòu)建了面向語(yǔ)義

4、 Web服務(wù)的兩種網(wǎng)絡(luò)模型,并針對(duì)網(wǎng)絡(luò)中的孤立節(jié)點(diǎn)和不合理鏈路問(wèn)題給出了解決方案:通過(guò)借鑒網(wǎng)絡(luò)分析,預(yù)測(cè)一些對(duì)當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)具有重要價(jià)值的服務(wù),從而為增強(qiáng)服務(wù)組合網(wǎng)絡(luò)的連通性提供支持;另一方面,針對(duì)不合理鏈路,給出一種潛在的基于重用用戶(hù)歷史組合案例的組合網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化機(jī)制;
　　2.面向網(wǎng)絡(luò)化Web服務(wù)的社區(qū)結(jié)構(gòu)挖掘
　　通過(guò)研究以Web服務(wù)為中心的社區(qū)結(jié)構(gòu),能夠揭露網(wǎng)絡(luò)化服務(wù)中深層次的動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu),從而為服務(wù)的組織、管理,以及服務(wù)發(fā)現(xiàn)和組

5、合中快速、準(zhǔn)確的定位滿(mǎn)足需求的服務(wù)提供有效的手段。根據(jù)第一部分的網(wǎng)絡(luò)模型,探討了兩種面向網(wǎng)絡(luò)化服務(wù)的社區(qū)結(jié)構(gòu):根據(jù)服務(wù)功能參數(shù)在本體中的語(yǔ)義關(guān)系,面向功能語(yǔ)義的社區(qū)結(jié)構(gòu)揭示了具有相似功能的服務(wù)的聚集和競(jìng)爭(zhēng)現(xiàn)象;基于服務(wù)與服務(wù)之間互操作關(guān)系,構(gòu)建并分析了面向協(xié)作的社區(qū)結(jié)構(gòu)。最后分析了這兩種社區(qū)結(jié)構(gòu)在精化用戶(hù)需求和設(shè)計(jì)高效組合應(yīng)用上具有較高的價(jià)值;
　　3.Web API/Mashup網(wǎng)絡(luò)分析及挖掘
　　針對(duì)Web API及Ma

6、s hup形成的軟件生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行自頂向下的網(wǎng)絡(luò)建模和復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)特性分析。通過(guò)構(gòu)建多種網(wǎng)絡(luò)模型對(duì)Web API及Mas hup的功能語(yǔ)義特性以及集成特性進(jìn)行了全面挖掘,分析了所構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)的小世界特性、冪律特性以及小集團(tuán)結(jié)構(gòu),并從實(shí)際應(yīng)用的角度探討了這些發(fā)現(xiàn)能夠幫助用戶(hù)、服務(wù)提供者有效地利用Web API及Mashup生態(tài)系統(tǒng),如探索式、交互式的用戶(hù)需求精化;
　　4.面向服務(wù)的主題建模及分析
　　針對(duì)傳統(tǒng)服務(wù)語(yǔ)義標(biāo)注不精確性,以及