云计算环境下的服务动态组合及其优化技术的研究

动态服务组合通过重用和组装已有服务，可即时、快速、低成本的组建各种分布式松耦合的新服务，以满足用户多样化、个性化的按需服务要求，因此成为当前建设、推广和应用云计算的基础技术并备受关注。然而，云计算环境所特有的服务形态、服务模式、海量服务规模以及多租户、虚拟化服务机制，给服务动态组合带来了新的挑战。针对传统计算环境和模式下的服务模型、组合方法以及调度策略在云计算环境下凸显出来的诸多不足，特别是性能瓶颈，项目将紧紧围绕组合算法设计和性能优化两大关键科学问题展开研究，拟引入一阶谓词逻辑、空间向量等形式化方法以及基于多维信息驱动的启发式组合规划、任务空间无关性分割等技术，突破云计算环境下多态复杂服务建模、高效组合算法以及并行优化等三大关键技术，并通过研制一个面向云计算环境的动态服务组合原型平台验证所提出的关键理论和技术方案，为云计算的按需服务模式提供模型、方法和技术支持。

动态服务组合通过重用和组装已有服务，可即时、快速、低成本的组建各种分布式松耦合的新服务，以满足用户多样化、个性化的按需服务要求，因此成为当前建设、推广和应用云计算的基础技术并备受关注。然而，云计算环境所特有的服务形态、服务模式、海量服务规模以及多租户、虚拟化服务机制，给服务动态组合带来了新的挑战。本项目针对传统计算环境和模式下的服务模型、组合方法以及调度策略在云计算环境下凸显出来的诸多不足，特别是性能瓶颈，将紧紧围绕组合算法设计和执行性能优化两大关键科学问题展开研究，在云计算环境下多态复杂服务建模、高性能动态组合以及并行优化等关键技术方面，在IEEE Transactions on Parallel and Distributed Systems、IEEE Transaction on Service Computing、IEEE Transactions on Automation Science and Engineering、ICWS、SCC等领域国际权威会议和期刊上发表高水平论文18篇，申请国家发明专利10项，授权专利5项，出版英文学术专著1部，成果获得2014年浙江省科技进步一等奖，培养博士研究生2名，代表性成果包括：. (1)提出了基于状态空间的服务自动组合建模方法，实现了面向服务的专用组合规划器。该方法通过借鉴AI规划中常用的状态空间法，以状态来描述基本的规划单元并采用参数集和一阶谓词逻辑表达式混合的方式来刻画状态内容。. (2) 提出了基于规划图的服务自动组合方法，并对组合服务的QoS进行了优化。该方法主要针对海量信息提供类服务，并在满足用户功能性需求的同时考虑了组合服务的整体QoS，能够在较短时间内返回整体QoS最优的前K个组合服务。本方法所找到的组合服务的最优QoS值与竞赛中的冠军系统所返回的最优值完全一致。. (3) 提出了结合状态空间与规划图的服务自动组合方法，并通过分布式方法对其进行了并行优化。该方法融合了状态空间建模能力强和规划图搜索空间小的优点，设计并实现了基于多节点的分布式服务自动组合系统。