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题目:Web服务动态协同组合研究

关键词:动态组合,服务Agent,多Agent系统,POMDP

  摘要

在互联网技术和计算机技术迅猛发展的时代,Web服务及其组合技术在学术界和工业界都得到了迅猛发展,作为开放式的业务提供方式得到广泛承认。Web服务有着极好的平台无关性、互通性和复用性,为了满足用户需求,服务推荐和服务组合的方法迅速出现。但是这些过程中服务都只能等待第三方调用后才能发挥作用,服务数量的增多,使得很多服务长期未被调用。软件Agent有着主动、自治和进化等特性,可以获取第三方的需求信息,向其推荐自身,在组成多Agent系统后利用协同技术可以实现更强的功能。但是它却没有web服务的那种平台无关性、互通性和灵活性。为了让服务本身具有智能性,得到智能的web服务和可以协同的服务组合算法,并验证服务的组合效率和组合成功率。将Agent与web服务结合,服务抓取网络中已有的用户需求信息,实时地、主动地向服务请求者推荐自身。抛弃处理静态请求的平台Jack和Jadex,选用Jade平台来处理动态组合。Agent封装后的服务采用基于偏好的离线部分可观测马尔科夫决策服务组合算法(PBOL_POMDP)和启发式的在线部分可观测马尔科夫决策服务组合算法(HO_POMDP)能高效、独立地完成服务组合的过程,并将结果返回服务调用者。将求解结果与经典AEMS2算法和引文中OPUMO1算法比较,验证了算法性能。基于此,本文做了如下工作:(1)引入Agent扩展web服务,将互联网中web服务组合模型扩展为多Agent动态协同服务组合系统,总结基于多Agent系统的动态协同的两层功能结构,给出执行服务组合的动态协同服务组合系统框架,对比了传统的两层框架和扩展后的多Agent动态协同组合的两层框架,组合过程完全由一些参与组合的服务Agent协同完成,保障服务组合的效率及准确率。(2)首先,区分基础服务、结构化服务和非结构化服务。因为利用离线POMDP算法在全局范围搜索组合策略,虽然搜索全面但搜索耗时。本文采用PBOL_POMDP解决基础服务到结构化服务的组合过程,引入偏好信息的离线POMDP算法,既处理了全局的最优规划问题,也增大了搜索的目的性,大大减小了搜索耗费的时间,在长期偏好和中期偏好没有变化之前,搜索结果作为重要的数据信息保存下来。(3)在传统在线POMDP算法之上,为了求解需求功能复杂的服务组合,将离线算法得到的解集合的上下界作为在线算法的启发式信息,进一步应用到在线算法中。采用HO_POMDP服务组合算法解决基础服务与前一步生成的所有服务之间的组合。(4)搭建实验环境,将MADC_SCS框架和服务组合过程用JADE平台模拟出来,将自己部署的简单服务封装实验,将离线和在线POMDP算法扩展后应用到服务的动态协同组合过程中,有效地改善了服务组合的成功率和时耗特性。