基于动态飞行蚁群算法的Web服务组合技术研究.pdfVIP

摘要

越来越多的互联网新技术随着网络的更新发展应运而生，给人们带来诸多便利的同时也

使得部分网络资源变得冗余。Web服务作为面向服务的体系架构中最典型的一种实现方式，

可以将企业的IT资源整合成可操作的、基于标准的服务，使其能被重新组合和应用。在云计

算环境下，用户的复杂需求可以通过对单一Web服务进行组合来解决，以服务质量作为用户

对服务组合的满意程度。如何在冗杂的Web服务资源池中找到一组用户满意的服务组合是当

下云计算领域研究的重点和难点，也是本文的主要研究目标。

本文主要研究如何利用动态飞行蚁群算法求解基于服务质量的Web服务组合问题。主要

工作如下：

(1)根据Web服务组合的拓扑结构建立数学模型。将可靠性、有效性和执行时间三个服

务属性按照组合赋权法赋权并加权得到适应度函数，将多维多目标问题转化为单目标优化问

题，构建一个单目标多属性的服务组合评价模型。

(2)针对蚁群算法易陷入局部最优的缺陷引入飞行蚂蚁并作出三点改进得到一种动态飞

行蚁群算法：将飞行蚂蚁的飞行过程调整为动态的，只有当前迭代产生的最优解优于历史最

优解时蚂蚁才会发生飞行；将相邻节点的数量调整为动态的，使其取决于解的质量；将邻域

选择调整为动态的，增强前期探索与后期开发。动态飞行蚁群算法可以更好地平衡探索与开

发，避免蚂蚁陷入局部最优。

(3)使用动态飞行蚁群算法对Web服务组合问题进行实验仿真。针对不同规模的数据集，

用传统蚁群算法、飞行蚁群算法、动态飞行蚁群算法、粒子群算法、差分进化算法和帝国竞

争算法进行寻优实验对比，结果表明动态飞行蚁群算法的性能具有一定的优越性。

关键词：Web服务，服务质量，Web服务组合，蚁群算法，动态飞行蚁群算法

Abstract

MoreandmorenewInternettechnologiesemergeatthehistoricmomentwiththeupdateand

developmentofthenetwork,whichbringalotofconveniencetopeoplebutalsomakepartofthe

networkresourcesbecomeredundant.Webservices,asoneofthemosttypicalimplementationsof

service-orientedarchitecture,canintegrateenterpriseITresourcesintoactionable,standards-based

servicesthatcanberecomposedandapplied.Inthecloudcomputingenvironment,thecomplex

needsofuserscanbesolvedbycombiningsingleWebservices,andthequalityofserviceis

regardedasthesatisfactionofuserstotheservicecombination.Howtofindagroupofuser

satisfiedservicecombinationinthemiscellaneousWebserviceresourcepoolisthefocusand

difficultyofcurrentcloudcomputingresearch,andalsothemainresearchobjectiveofthisthesis.

ThisthesismainlystudieshowtousedynamicflyingantcolonyoptimizationtosolveWeb

servicecomposi