智能空间服务仲裁研究与高效求解方法

智能空间是一个部署在物理环境中、支持多用户与多设备动态交互的计算空间，智能空间承载的任务需求与可提供的服务呈现多样化的特点，如何动态的协调服务最大程度的满足任务需求，特别是解决当服务不能满足所有任务需求时的仲裁问题，是智能空间服务管理所面临的基础性问题之一。本课题以智能空间中服务仲裁为研究对象，采用形式化建模与理论求解的方法，研究服务仲裁机制与高效求解算法：1）建立基于全局满意度的服务仲裁模型，将仲裁问题转化为最优化问题；2）探求不同约束条件下仲裁问题的高效启发式求解算法；3）将上述机制嵌入智能空间软件平台服务管理模块中。项目的研究成果对于实现智能空间高效自适应的服务管理具有重要意义，为构建智能空间软件平台和建立智能空间应用系统提供科学依据。

随着智能空间的发展，特别伴随着其动态性、并发性和实时性的增强，智能空间对于服务管理尤其是服务仲裁有了新的需求与挑战。相比传统式分布式计算环境，智能空间的服务冲裁具有自身特点：服务与任务需求间动态关联性更强、任务需求具有并发性、仲裁结果强调实时性和以全局满意度为最终目标等。.基于智能空间全局满意度研究服务仲裁问题，主要包括两个核心问题：1）如何建立基于全局满意度的服务仲裁评价模型；2）如果在不同约束条件下高效的完成求解。.本课题采用形式化建模与理论求解的方法，研究服务仲裁机制与高效求解算法，取得如下成果：.1）建立了面向智能空间的服务描述模型和描述语言。针对智能空间中的功能接口与用户服务请求进行抽象描述，对于原子任务采用了扩展OWL-S建模的描述方法，增加了服务动态信息的描述；对于复合服务及服务任务需求，采用了带有关系操作符的树形结构来描述，具备较好的兼容性和可转换能力。.2）构建了基于全局满意度的服务仲裁模型。本课题根据智能空间独有特点，明确了服务仲裁准则；并在此基础上，将智能空间的服务仲裁问题抽象为一个在限定条件下的最大化收益问题。课题通过模拟方法测算了基于启发式算法求解的效率与误差，验证了该算法在具有良好时间效率的同时也能够提供较好的服务分配质量。 .3）通过在智能空间软件平台中嵌入研制的服务仲裁算法和策略，在实际应用中验证了模型和算法的正确性。.4）在Ubicomp、HCII、ITS、CHI、HHME等重要国际学术会议发表学术论文9篇，获得授权专利1项，登记软件著作权2项。.项目的研究成果对于实现智能空间高效自适应的服务管理具有重要意义，为构建智能空间软件平台和建立智能空间应用系统提供了科学依据。