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、實現(xiàn)、維護和使用方式都發(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)組合來構(gòu)建實現(xiàn)復(fù)雜業(yè)務(wù)功能的組合Web服務(wù)。在組合Web服務(wù)實例執(zhí)行過程中，當(dāng)構(gòu)成組合Web服務(wù)實例的服務(wù)因為網(wǎng)絡(luò)或Web服務(wù)所在服務(wù)器的故障不可用時，如何選擇其他Web服務(wù)來替換不可用服務(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問題。
　　 國內(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)描述來分析服務(wù)間替換關(guān)系的。而在實際的服務(wù)組合系統(tǒng)運行過程中，由于無法預(yù)見服務(wù)將運行在何種執(zhí)行環(huán)境，服務(wù)提供者提供的靜態(tài)服務(wù)描述無法準(zhǔn)確反映服務(wù)在具體執(zhí)行環(huán)境中運行情況?；陟o態(tài)服務(wù)描述對服務(wù)間替換關(guān)系進行分析的服務(wù)替換分析方法無法支持運行過程中選擇替換服務(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)境適用性評價指標(biāo)體系等關(guān)鍵問題進行了深入研究。
　　 (1)為了度量服務(wù)的可替換性，通過對服務(wù)交互行為所包含的語義信息進行研究，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)針對服務(wù)替換研究的特點和需求，設(shè)計了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，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)針對服務(wù)行為模式的獲取問題，分析面向服務(wù)替換的服務(wù)行為模式的各個組成部分，研究各個組成部分的作用、特點以及獲取方法，提出了面向服務(wù)替換的服務(wù)行為模式獲取方法。該方法通過挖掘服務(wù)消息交換序列、生成服務(wù)交互上下文以及評價服務(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、)針對服務(wù)行為模式獲取過程中產(chǎn)生的不同項(消息/服務(wù))在序列模式挖掘過程(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題，對項的加權(quán)方式以及加權(quán)頻繁項集的判定方法進行研究，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)針對服務(wù)的執(zhí)行環(huán)境適應(yīng)性評價的問題，對與執(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)行性能的評估方式進行研究，提出了基于服務(wù)行為模式的執(zhí)行環(huán)境適應(yīng)性評價指標(biāo)體系。基于服務(wù)行為模式的執(zhí)行環(huán)境適應(yīng)性評價指標(biāo)體系，通過業(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)計并實