基于帝国竞争算法的Web服务组合研究

发布时间：2020-11-06 05:04

　　 云计算和Web服务的规模化发展给企业和用户带来了全新的体验,也带来了巨大挑战。传统资源池中的Web服务性能单一,无法满足用户复杂多变的需求,而云计算环境中的Web组合可以将资源池中的Web服务迅速有效地进行联合,形成功能更加强大的复合Web服务,实现现有服务的增值。服务质量(Quality of Service,QoS)是当前应用较多的Web服务评价指标,该指标仅从性能层面对服务进行评价,很难反映用户对服务的满意程度。本文主要研究使用帝国竞争算法求解基于体验质量(Quality of Experience,QoE)的Web服务组合问题。首先,将QoE与QoS参数相关联,利用模糊专家系统研究了一种基于QoE的Web服务组合模型,使之抽象为数学优化问题。其次,在基本帝国竞争算法(Imperialist Competitive Algorithm,ICA)中引入混沌初始化、帝国分裂机制和参数自适应机制,提出了基于分裂机制的自适应帝国竞争算法(AGICA)。AGICA在保持种群多样性的同时,又能动态调节同化偏移角,提高算法的全局搜索能力,为验证改进策略的有效性,采用基本测试函数进行实验仿真。最后,将AGICA用于求解基于QoE的Web服务组合问题,并与基于分裂机制的帝国竞争算法(GICA)、标准ICA、粒子群优化算法及差分进化算法进行比较分析,实验结果表明:在解决Web服务组合优化的问题上,AGICA有效性、收敛速度、鲁棒性更优,但算法执行时间稍长。
【学位单位】：南京邮电大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：TP393.09
【部分图文】：

邮电大学硕士研究生学位论文 第一章 绪储在云上的大数据集。这一世界水准的基础设施，将确保欧洲能够以与其经济和科研实称的方式参与到全球高性能计算竞赛中来。云计算经过十多年的发展，云计算技术逐渐成熟，各大 IT 公司已通过各自发布的云品或服务获得巨大的商业利润。2018 年第二季度，亚马逊提供的专业云计算服务 AAmazon Web Service）营收超过 60 亿美元，同比增长 49%。根据阿里巴巴 2018 财年度财报，阿里云营收 43.85 亿元，同比增长 103%，连续 12 个季度保持规模翻番。云境中，用户通过网络按需访问可配置的计算资源，系统快速部署，给各大行业的发展和带来了新的机遇。根据知名市场研究公司 Gartner 发布的最新报告，如图 1.1 所示， 全球云服务市场规模达 2602 亿美元，同比增长 18.5%，截止至 2018 年，公共云服务前仍处于高速发展态势。在这强劲的发展势头背后，可以进一步看到的是传统 IT 服务云端服务进行转变。云计算市场的发展浪潮在未来 5 至 7 年内仍不会消退，预计到 202，全球云计算市场的规模将达到 4114 亿美元。

第二章 云计算环境中的 Web 服务组合 Web 服务组合相比，处理云计算环境中的 Web 服务组合问题时，要同的动态性。本章主要阐明课题研究内容的理论基础，首先从基本特征三个方面介绍云计算，然后简述云计算环境中 Web 服务组合的相关研服务组合过程与方法；最后介绍了几种服务组合常用算法及其基本原理算家标准与技术研究院（National Institute of Standards and Technology，一个模型，该模型可直接依据特定需求访问一个可配置计算资源的公，云计算模型由五个基本特征、三个服务模型和四个部署模型组成[26]

图 2.2 Web 服务架构.2 Web 服务组合的定义与特点Web 服务组合是将现有的粗粒度的 Web 服务依据特定拓扑结构进行组合，形成增值务的过程，这种开发模式成本低、周期短，能够满足用户复杂多变的需求。Web 服有层次性、可扩展性、动态性、高自动化、高开发效率等特点，其目的是根据用户服务候选集中动态地选取所需的服务，再将现有服务组合成功能更加强大的复合服Web 服务组合根据组合方式可以划分为静态组合与动态组合[33]两种。静态组合方式段就决定了组合方案，而动态组合方式在运行阶段才确立。上述两种组合方式各有优组合适用于 Web 服务环境不变的情况，执行效率高但灵活性差；动态组合可以根据求变化动态地调整和组合服务，灵活性高，但组合操作耗时长、效率低。.3 Web 服务组合实现框架
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本文编号：2872691