面向服務(wù)替換的服務(wù)行為模式獲取及推薦.pdf

1、隨著Web服務(wù)以及服務(wù)計(jì)算研究的深入與技術(shù)的成熟，服務(wù)組合系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)、維護(hù)和使用方式都發(fā)生了很大的變化，服務(wù)使用者可以通過(guò)服務(wù)建模、服務(wù)發(fā)現(xiàn)、服務(wù)選取以及服務(wù)組合來(lái)構(gòu)建實(shí)現(xiàn)復(fù)雜業(yè)務(wù)功能的組合Web服務(wù)。在組合Web服務(wù)實(shí)例執(zhí)行過(guò)程中，當(dāng)構(gòu)成組合Web服務(wù)實(shí)例的服務(wù)因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)或Web服務(wù)所在服務(wù)器的故障不可用時(shí)，如何選擇其他Web服務(wù)來(lái)替換不可用服務(wù)已經(jīng)成為確保服務(wù)組合系統(tǒng)可用性和健壯性的熱點(diǎn)問(wèn)題。
　　 國(guó)內(nèi)外的許多研究者已

2、經(jīng)在分析服務(wù)間的替換關(guān)系方面做了很多工作，但大多數(shù)研究是基于服務(wù)提供者提供的靜態(tài)服務(wù)描述來(lái)分析服務(wù)間替換關(guān)系的。而在實(shí)際的服務(wù)組合系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中，由于無(wú)法預(yù)見(jiàn)服務(wù)將運(yùn)行在何種執(zhí)行環(huán)境，服務(wù)提供者提供的靜態(tài)服務(wù)描述無(wú)法準(zhǔn)確反映服務(wù)在具體執(zhí)行環(huán)境中運(yùn)行情況。基于靜態(tài)服務(wù)描述對(duì)服務(wù)間替換關(guān)系進(jìn)行分析的服務(wù)替換分析方法無(wú)法支持運(yùn)行過(guò)程中選擇替換服務(wù)的需求。
　　 為此，以提高可用替換服務(wù)被選中機(jī)率為目標(biāo)，本文提出了服務(wù)行為模式的概念，給

3、出了從服務(wù)日志獲取服務(wù)行為模式的方法SS-SBPA，并提出了基于SS-SBPA的服務(wù)替換體系結(jié)構(gòu)。本文在分析了服務(wù)替換特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，提出了服務(wù)執(zhí)行環(huán)境適應(yīng)性的概念;并圍繞面向服務(wù)替換的服務(wù)行為模式獲取所涉及的Web服務(wù)日志內(nèi)容、形式、相關(guān)規(guī)則以及體現(xiàn)服務(wù)不同重要性的加權(quán)序列模式挖掘方法、服務(wù)執(zhí)行環(huán)境適用性評(píng)價(jià)指標(biāo)體系等關(guān)鍵問(wèn)題進(jìn)行了深入研究。
　　 (1)為了度量服務(wù)的可替換性，通過(guò)對(duì)服務(wù)交互行為所包含的語(yǔ)義信息進(jìn)行研究，提出了

4、服務(wù)行為模式的概念，給出面向服務(wù)替換的服務(wù)行為模式獲取(SS-SBPA)框架，以及基于SS-SBPA的服務(wù)替換體系結(jié)構(gòu)。其中，替換服務(wù)的執(zhí)行環(huán)境適應(yīng)性推薦因子度量了服務(wù)替換被替換服務(wù)的可能性。
　　 (2)針對(duì)服務(wù)替換研究的特點(diǎn)和需求，設(shè)計(jì)了Web服務(wù)日志以及Web服務(wù)物理日志的格式，分析了Web服務(wù)日志內(nèi)容，并給出了面向服務(wù)替換的日志判定規(guī)則。日志判定規(guī)則體現(xiàn)了日志中隱含的服務(wù)替換的相關(guān)知識(shí)，用于度量消息/服務(wù)在消息交換序列/

5、服務(wù)序列中的重要程度，有效地支持面向服務(wù)替換的服務(wù)行為模式獲取。
　　 (3)針對(duì)服務(wù)行為模式的獲取問(wèn)題，分析面向服務(wù)替換的服務(wù)行為模式的各個(gè)組成部分，研究各個(gè)組成部分的作用、特點(diǎn)以及獲取方法，提出了面向服務(wù)替換的服務(wù)行為模式獲取方法。該方法通過(guò)挖掘服務(wù)消息交換序列、生成服務(wù)交互上下文以及評(píng)價(jià)服務(wù)交互行為效果獲取面向服務(wù)替換的服務(wù)行為模式。使用該方法可以有效地從組合系統(tǒng)產(chǎn)生的Web服務(wù)日志中獲取服務(wù)行為模式。
　　 (4

6、)針對(duì)服務(wù)行為模式獲取過(guò)程中產(chǎn)生的不同項(xiàng)(消息/服務(wù))在序列模式挖掘過(guò)程(服務(wù)消息交換序列挖掘/服務(wù)序列模式挖掘)中具有不同的重要程度的問(wèn)題，對(duì)項(xiàng)的加權(quán)方式以及加權(quán)頻繁項(xiàng)集的判定方法進(jìn)行研究，提出了基于最小加權(quán)支持的加權(quán)序列模式挖掘算法。以總體重要程度為目標(biāo)進(jìn)行序列模式的獲取，可以獲得具有高穩(wěn)定性的服務(wù)消息交換序列模式和服務(wù)交互上下文。
　　 (5)針對(duì)服務(wù)的執(zhí)行環(huán)境適應(yīng)性評(píng)價(jià)的問(wèn)題，對(duì)與執(zhí)行環(huán)境適應(yīng)性相關(guān)的業(yè)務(wù)環(huán)境兼容度和服務(wù)

7、執(zhí)行性能的評(píng)估方式進(jìn)行研究，提出了基于服務(wù)行為模式的執(zhí)行環(huán)境適應(yīng)性評(píng)價(jià)指標(biāo)體系?；诜?wù)行為模式的執(zhí)行環(huán)境適應(yīng)性評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，通過(guò)業(yè)務(wù)環(huán)境兼容度以及執(zhí)行性能期望的概念，從服務(wù)對(duì)業(yè)務(wù)環(huán)境的兼容程度和服務(wù)的執(zhí)行效果兩方面計(jì)算用于度量服務(wù)執(zhí)行環(huán)境適應(yīng)性的執(zhí)行環(huán)境適應(yīng)性推薦因子，執(zhí)行環(huán)境適應(yīng)性推薦因子有效地度量了服務(wù)的執(zhí)行效率和可用性。
　　 (6)為驗(yàn)證以上面向服務(wù)替換的服務(wù)行為模式獲取及推薦方法在服務(wù)替換中的可行性和有效性，設(shè)計(jì)并實(shí)