服务模式的发现与演化方法研究

作     者：谷昊 

作者单位：哈尔滨工业大学 

学位级别：硕士

导师姓名：徐晓飞

授予年度：2017年

学科分类：08[工学] 080402[工学-测试计量技术及仪器] 0804[工学-仪器科学与技术] 

主      题：服务模式 自动发现算法 图挖掘技术 服务模式演化策略 

摘      要：随着互联网的高速发展,在大数据时代的大服务研究背景下,Web服务以更丰富方式呈现在日常生活中。单个服务之间通过合理组合形成大粒度服务方案,满足越来越多的用户个性化需求。一方面,海量的服务需求对服务组合的效率有非常高的要求,另一方面,用户对服务的期望不仅要求快速便捷,更希望获取最满意的服务结果。基于以上背景,服务模式这一概念被学者提出并引入到服务组合过程中,其核心思想是将高频使用的有效小粒度服务组合结果形成服务模式,以服务模式作为组合基础进行服务方案的快速高效构造,有效地提升组合效率和用户满意度。在服务模式的相关理论研究中,服务模式的设计、发现与演化技术是基础和核心工作。本文以服务模式的理论研究为背景,研究了服务模式的概念、描述、以及核心性质与使用方法,提出了服务模式的发现算法和演化方法,并在健康养老服务领域中进行了应用验证。在理论研究部分,首先研究了服务模式的概念及特性,给出了服务模式的形式化表达,对其核心的先验性、相似性和关联性三个性质进行了分析。然后,总结服务模式的特征,将服务模式抽象成图的形式,结合频繁子图挖掘技术提出了一种基于图挖掘的服务模式发现的算法。通过大量详尽的实验,评价了算法的性能,分析了算法各参数间的关系及对算法的影响。采用基于模式的收益最大化的服务组合算法来衡量所发现的服务模式的优劣,为算法的实际应用提供了指导。进而,研究了服务模式的演化规律与方法。本文为服务模式及单个服务制定了一套评估指标及其计算方法,分析发现了八种服务模式的演化类型,并给出了针对各类型变化的模式演化策略,使得挖掘的服务模式不断更新优化,处于最大程度的可利用状态。在应用验证部分,将提出的各算法和技术应用到系统设计中。设计实现了服务模式库管理工具,对服务模式进行有效的发现、管理、演化更新等操作。对所提的发现方法进行了应用验证,同时在健康养老服务领域中进行了应用实施,验证了所提方法的正确性和有效性。