面向按需組合的服務關係模型及關鍵技術研究

《面向按需組合的服務關係模型及關鍵技術研究》是依託北京航空航天大學，由孫海龍擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：面向按需組合的服務關係模型及關鍵技術研究
• 依託單位：北京航空航天大學
• 項目負責人：孫海龍
• 項目類別：青年科學基金項目

項目摘要

服務組合被廣泛認為是網路化軟體開發的重要方法，與傳統軟體相比，更突出基於現有服務資源，按需動態、自底向上聚合服務來開發和維護。因此，基於服務組合的開發方法面臨許多挑戰，其中服務具有分布異構、動態冗餘等自然特徵，特別是服務間無序的靜態關聯、動態變化的依賴關係，不僅使現有大規模服務資源的管理複雜性高，導致服務利用率低；且難以按需有效聚合服務，影響開發效率。針對該問題，本項目從服務間的靜態與動態關聯關係入手，研究大規模服務資源管理問題。首先，分析基於服務組合的網路化軟體結構和行為特徵，提出服務關係刻畫、度量與計算模型；第二，針對幾種重要服務關係，重點研究服務關係挖掘方法及其動態維護技術；第三，基於挖掘得到的服務間關聯關係，研究服務個性化的主動服務推薦技術；最後，依託已有服務資源管理系統和面向服務的軟體生產線，進行系統實現與驗證。研究結果可提高服務組合的效率，並改善動態環境中組合服務的可適變性。

結題摘要

服務組合是面向服務的軟體技術的核心問題，目前網際網路上存在著大量的以多種形式存在的軟體服務資源，例如Web服務、Web API、APP等，如何將已有服務資源高效地組合起來滿足複雜的套用需求是一個重要的挑戰。服務組合的本質是服務之間的連線關係，因而理解服務與服務之間的關係是實現按需服務組合的關鍵。基於此，本項目從服務關係的角度開展研究，主要的目標是對服務關係進行建模、分析挖掘和高效利用。 首先，在服務關係描述與計算模型方面，項目重點研究了服務的可組合關係和可替換關係兩類關係的刻畫模型和可計算性質。針對服務的可組合關係，提出了正確性保證的服務綜合模型以及服務聚合模型的描述和可計算性質；針對服務的可替換關係，研究了服務的包推薦問題和推薦結果的多樣性問題，並分別給出了其可計算性質。 第二，在服務關係挖掘與動態維護方面，研究了基於主題模型的服務相似關係挖掘方法、服務關聯分析、移動App協作關係分析以及面向Mashup的序列模式挖掘等問題，從多個角度提出了服務關係的挖掘方法；針對服務屬性的動態變化特徵，圍繞服務運行中的質量最佳化問題，分別研究了服務一致性與性能的定量分析與最佳化、負載均衡方法、彈性服務部署方法和Mashup服務最佳化執行等問題。 第三，在服務的主動推薦機制方面，針對Web服務和WebAPI等的推薦問題，研究了基於模糊聚類、主題模型、矩陣分解和張量分解的推薦方法。 最後，在原型系統及試驗評估方面，實現了服務資源管理系統ServiceXchange，並套用於面向服務的軟體生產線中。同時，面向旅遊服務領域套用，對基於服務關係的服務資源管理和組合方法進行了技術驗證。