分布式協(xié)作環(huán)境中的信任關(guān)系動(dòng)態(tài)性研究.pdf

1、隨著資源的爆炸式增長(zhǎng)，分布式協(xié)作對(duì)P2P下載、Grid計(jì)算、互聯(lián)網(wǎng)搜索、云計(jì)算等實(shí)際應(yīng)用的意義越來(lái)越重要。復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)學(xué)科的興起為研究P2P網(wǎng)絡(luò)、Grid、Internet等分布式協(xié)作環(huán)境提供了一種新的思路，即將它們映射成面向信息共享等服務(wù)的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)，簡(jiǎn)稱為服務(wù)網(wǎng)絡(luò)。服務(wù)網(wǎng)絡(luò)由很多個(gè)相對(duì)獨(dú)立的實(shí)體組成，并呈現(xiàn)大規(guī)模、開(kāi)放、時(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)變化、分布式等特征，即：網(wǎng)絡(luò)實(shí)體數(shù)目巨大、實(shí)體隨時(shí)可以離開(kāi)或加入網(wǎng)絡(luò)、實(shí)體間的連接不斷變動(dòng)、網(wǎng)絡(luò)缺乏中樞控制等等

2、。這些特征對(duì)研究服務(wù)網(wǎng)絡(luò)實(shí)體協(xié)作和伙伴搜尋研究提出了重重挑戰(zhàn)。此外，服務(wù)網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜性的另一體現(xiàn)，即實(shí)體的微觀交互和宏觀網(wǎng)絡(luò)特征的相互影響和作用機(jī)制，也是研究人員需要解決的一大問(wèn)題。雖然人們已經(jīng)意識(shí)到信任關(guān)系能幫助實(shí)體從海量對(duì)象中挖掘出特定目標(biāo)，但它本身的不確定性、模糊性、動(dòng)態(tài)性等固有特征，使它無(wú)法在現(xiàn)實(shí)服務(wù)網(wǎng)絡(luò)得到廣泛應(yīng)用。
　　 為了促進(jìn)信任關(guān)系在伙伴搜尋和服務(wù)網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用，本文引入了基于面向自治的計(jì)算范式( Autonomy-

3、Oriented Computing， AOC)。AOC通過(guò)定義實(shí)體簡(jiǎn)單特征、交互行為和規(guī)則，刻畫復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)特征，挖掘造成這些特征出現(xiàn)的潛在機(jī)制。自治和自組織是AOC的兩大核心思想。自治，指實(shí)體自我管理的能力，即實(shí)體根據(jù)自身狀態(tài)以及周圍環(huán)境狀態(tài)決定當(dāng)前的行為；自組織，則是指通過(guò)實(shí)現(xiàn)正反饋等機(jī)制實(shí)現(xiàn)實(shí)體狀態(tài)及其環(huán)境狀態(tài)的更新，并基于更新后的狀態(tài)指導(dǎo)未來(lái)行為。
　　 具體來(lái)說(shuō)，針對(duì)伙伴搜尋問(wèn)題，本文嘗試基于AOC刻畫服務(wù)網(wǎng)絡(luò)和信任關(guān)系

4、的動(dòng)態(tài)性，挖掘信任關(guān)系及其動(dòng)態(tài)性對(duì)實(shí)體和服務(wù)網(wǎng)絡(luò)的影響機(jī)制。具體工作介紹如下：
　　 第一，提出基于信任關(guān)系的伙伴選擇策略，并通過(guò)分析其在服務(wù)網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用結(jié)果，首次系統(tǒng)地分析了信任關(guān)系對(duì)服務(wù)網(wǎng)絡(luò)和實(shí)體的影響。在張世武等人所提的服務(wù)網(wǎng)絡(luò)模型基礎(chǔ)上，提出了基于信任關(guān)系的伙伴選擇策略。在不同結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中，即在隨機(jī)網(wǎng)絡(luò)、小世界網(wǎng)絡(luò)和無(wú)標(biāo)度網(wǎng)絡(luò)中，測(cè)試比較了基于信任關(guān)系的伙伴選擇策略、隨機(jī)選擇策略和基于伙伴關(guān)系的策略對(duì)實(shí)體特性、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和網(wǎng)

5、絡(luò)服務(wù)性能的不同影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在任何一種服務(wù)網(wǎng)絡(luò)中，信任關(guān)系都能大幅度提高實(shí)體協(xié)作完成服務(wù)需求的概率，提高服務(wù)網(wǎng)絡(luò)性能。同時(shí)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，采用基于信任關(guān)系的策略，實(shí)體在經(jīng)過(guò)較短時(shí)間的交互后能找到相對(duì)合適的伙伴，為成功完成新需求創(chuàng)造條件。
　　 第二，首次從復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)角度刻畫了信任關(guān)系的動(dòng)態(tài)性，提出了面向自治伙伴搜尋的動(dòng)態(tài)信任網(wǎng)絡(luò)模型，探討了信任關(guān)系動(dòng)態(tài)性對(duì)網(wǎng)絡(luò)和實(shí)體的影響機(jī)制。首先，基于AOC的核心思想：自治和自組織，構(gòu)建

6、了一個(gè)動(dòng)態(tài)信任網(wǎng)絡(luò)模型。網(wǎng)絡(luò)中的實(shí)體將根據(jù)自身能力、收到的服務(wù)需求以及當(dāng)前信任關(guān)系等信息選擇當(dāng)前的伙伴搜索和選擇操作，并根據(jù)伙伴反饋信息創(chuàng)建、更改、刪除彼此的信任關(guān)系。其次，基于完成不同需求的一系列實(shí)驗(yàn)，用網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)特征的動(dòng)態(tài)變化展示了信任關(guān)系和服務(wù)網(wǎng)絡(luò)的動(dòng)態(tài)性。再次，通過(guò)分析信任關(guān)系變化及其對(duì)應(yīng)的實(shí)體連接、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和網(wǎng)絡(luò)性能等因素的變化，發(fā)現(xiàn)：實(shí)體通過(guò)改變彼此間的信任關(guān)系，改變網(wǎng)絡(luò)整體結(jié)構(gòu)；改變后的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，能使實(shí)體盡快找到伙伴；而信任