一种基于k制造技术

本发明专利技术公开一种基于k

One based on K

The invention discloses a method based on K

【技术实现步骤摘要】
一种基于k2-MDD的Web服务组合方法
本专利技术涉及大规模图数据存储与Web服务
，具体涉及一种基于k2-MDD的Web服务组合方法。
技术介绍
Web服务组合是一种能够通过组合多个功能简单的Web服务来完成一项复杂任务的有效方式。但面对当前大规模的Web服务，如何快速的组合出满足用户功能性需求的Web服务组合结果是富有挑战性的问题。近些年来，Web服务组合问题逐步成为Web服务研究领域的热点。基于图模型的方法是解决服务组合问题的主要方法之一，因为图模型表示大量的多种可能的服务组合需要大量的空间，所以利用压缩图表示服务组合依赖图被提出。多值决策图(Multi-valuedDecisionDiagram，MDD)适用于描述多值变量，并且能够实现空间或者变量组合的隐式表示与搜索，使得所表示的结构更为紧凑，顶点得到明显的减少。关于服务组合问题已经有相当多的研究，其中，M.Kuzu等提出利用规划方法解决服务组合问题。规划选择适当的服务并确定它们的顺序以达到目标。为了解决一个服务组合问题，规划算法应该首先构造一个送初始状态到目标状态的搜索图，然后通过后向搜索找到一个解决方案的路径。在大规模的服务的数量和组合下，规划算法受到搜索空间的限制，可能无法找到解决方案。为了对图数据进行紧凑表示，在传统的邻接矩阵表示法的基础上，Brisaboa等于2009年提出了基于k2树(k2-tree)的方法，树中的每一层对应于邻接矩阵或分块子矩阵的分块子矩阵，顶点对应于邻接矩阵的分块子矩阵，生成的k2树使用两个位向量T和L来存储，该方法不仅能够紧凑表示邻接矩阵，而且能实现邻接顶点的正向或逆向高效查询操作。为了应对这个挑战，可以使用压缩图来表示Web服务组合问题，Li等人使用Brisaboa提出的k2树结构来解决该问题。虽然使用k2树的结构来存储表示Web服务组合，使得结构更为紧凑，顶点数得到显著的减少，但是在对大规模Web服务组合问题表示时仍具有一定的局限性。施佺等给出了k2树表示方法的两种优化技术：启发式深度优先顶点重排序和自适应修正k，使得所表示的结构更为紧凑，顶点得到明显的减少。不论是k2树还是施佺优化过的k2树，在对大规模Web服务组合问题表示时仍具有一定的局限性，具体表现在：1)当图的规模变大时，图内部本身就会存在大量的同构子图。同样的，当按照k2树的思想把邻接矩阵进行划分后，也存在大量的相同的子矩阵。这就造成了k2树内也存在大量的同构子树。2)k2树仅对稀疏图有效，当图变的稠密时，由于邻接矩阵内可被压缩的0顶点变少，因此k2树紧凑性也会变低。3)k2树未涉及动态图(需要添加或删除顶点、边以及子图等的图)的表示与操作。目前的k2树的图数据紧凑表示方法对上述图的结构特性尚缺乏必要的考虑，在紧凑性上仍有较大的改善空间。针对基于k2树Web服务组合目前存在的问题，有必要对其进行进一步的优化与改进，以得到一种更为紧凑的结构表示方法使得进一步减少Web服务组合问题的顶点存储空间。
技术实现思路
本专利技术提供一种基于k2-MDD的Web服务组合方法，通过用k2-MDD结构存储对Web服务组合问题的关系依赖图表示，实现对Web服务组合问题的关系依赖图进行高效、紧凑地表示从而减少了顶点的存储空间，减小了搜索空间。为解决上述问题，本专利技术是通过以下技术方案实现的：一种基于k2-MDD的Web服务组合方法，包括如下步骤：步骤1、构建Web服务组合关系依赖图G＝(V，E)；其中V为顶点集合，顶点包括输入概念、输出概念和Web服务；E为边集合，边包括输入概念与对应的Web服务的匹配关系，以及Web服务与对应的输出概念的匹配关系；步骤2、根据k2树的规则，对步骤1所构建的Web服务组合关系依赖图的每个顶点进行n位编码；其中每个顶点的n位编码的每一位都是k种状态之一即0，1，…，k-1之一；步骤3、依据步骤2所得顶点编码，将步骤1所构建的Web服务组合关系依赖图的每条边的2个顶点的编码的对应位进行状态组合，得到每条边的n位编码；其中每条边的n位编码的每一位都是k2种状态之一，即1，2，…k2状态之一；步骤4、根据步骤3所得边的编码，对表示输入概念与对应的Web服务的匹配关系的所有边构造多值决策图结构，生成输入概念与Web服务的相互关系的k2-MDDin，同时对表示Web服务与对应的输出概念的匹配关系的所有边构造多值决策图结构，生成Web服务与输出概念的相互关系的k2-MDDout；步骤5、对步骤4所生成的输入概念与Web服务的相互关系的k2-MDDin和Web服务与输出概念的相互关系的k2-MDDout进行查询，并输出调用的Web服务组合；上述k是大于等于2的整数，|V|为顶点总数。上述步骤2的具体子步骤为：步骤2.1、使用k分方式，对Web服务组合关系依赖图中某一编号为N的顶点进行编码，其中1≤N≤|V|，|V|为顶点总数；步骤2.2、先令k分的下界LT＝1，上界HT＝kn；其中k是大于等于2的整数；步骤2.3、如果LT＜HT，则令L＝LT，H＝HT，将区间[L，H]进行k等分；若N处在区间[L，H]等分为k个子区间中的第i个子区间，则i从0开始计数，则编号为N的顶点得到一位编码记为i，同时将此第i个子区间记为[LT，HT]；步骤2.4、重复步骤2.3，直至LT≥HT，此时即得到该编号为N的顶点的n位编码。上述步骤3具体为：将2个顶点之间的边用特征函数来描述；即起始顶点X的编码向量为X＝(x1，x2，…，xn)，终止顶点Y的编码向量为Y＝(y1，y2，…，yn)，则顶点X到顶点Y的边的特征函数表示为：E(X，Y)：{0，1，…k-1}n×{0，1，…k-1}n→{1，2，…k2}n。上述步骤4的具体子步骤为：步骤4.1、使用多终点和边值决策图库，创建取值范围均为{1，2，…，k2}的n个变量；步骤4.2、根据步骤3所得到的边的编码，Web服务组合关系依赖图的所有边中任意取出一条边，并对该条边使用多终点和边值决策图库生成一个多值决策图，记为多值决策图R；步骤4.3、在Web服务组合关系依赖图的其余边中任意取出一条边，并对该条边使用多终点和边值决策图库生成一个多值决策图，记为多值决策图T；步骤4.4、使用多终点和边值决策图库，对多值决策图R和多值决策图T进行合并运算，并将运算后的结果去覆盖原来的多值决策图R；步骤4.5、在Web服务组合关系依赖图的剩余边中任意取出一条边，并对该条边使用多终点和边值决策图库生成一个多值决策图，并将该多值决策图去覆盖原来的多值决策图T；步骤4.6、重复步骤4.4～4.5，直至Web服务组合关系依赖图的所有边都生成为多值决策图，并合并至多值决策图R中，此时所的得到多值决策图R即为Web服务组合关系依赖图的k2-MDD。上述步骤5的具体子步骤为：步骤5.1、用户给出一定的请求request<Rin，Rout>，其中Rin为输入概念集合，Rout为输出概念集合；步骤5.2、将输入概念集合Rin中的每个输入概念作为起始顶点，在步骤4生成的输入概念与Web服务的相互关系的k2-MDDin中，通过外邻查询操作查找到该输入概念所对应的所有终止顶点即Web服务；步骤5.3、分别将步骤5.2所查找到的每个Web服务作本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于k

【技术特征摘要】
1.一种基于k2-MDD的Web服务组合方法，其特征是，包括如下步骤：步骤1、构建Web服务组合关系依赖图G＝(V，E)；其中V为顶点集合，顶点包括输入概念、输出概念和Web服务；E为边集合，边包括输入概念与对应的Web服务的匹配关系，以及Web服务与对应的输出概念的匹配关系；步骤2、根据k2树的规则，对步骤1所构建的Web服务组合关系依赖图的每个顶点进行n位编码；其中每个顶点的n位编码的每一位都是k种状态之一即0，1，…，k-1之一；步骤3、依据步骤2所得顶点编码，将步骤1所构建的Web服务组合关系依赖图的每条边的2个顶点的编码的对应位进行状态组合，得到每条边的n位编码；其中每条边的n位编码的每一位都是k2种状态之一，即1，2，…k2状态之一；步骤4、根据步骤3所得边的编码，对表示输入概念与对应的Web服务的匹配关系的所有边构造多值决策图结构，生成输入概念与Web服务的相互关系的k2-MDDin，同时对表示Web服务与对应的输出概念的匹配关系的所有边构造多值决策图结构，生成Web服务与输出概念的相互关系的k2-MDDout；步骤5、对步骤4所生成的输入概念与Web服务的相互关系的k2-MDDin和Web服务与输出概念的相互关系的k2-MDDout进行查询，并输出可调用的Web服务；上述k是大于等于2的整数，|V|为顶点总数。2.根据权利要求1所述的一种基于k2-MDD的Web服务组合方法，其特征是，步骤2的具体子步骤为：步骤2.1、使用k分方式，对Web服务组合关系依赖图中某一编号为N的顶点进行编码，其中1≤N≤|V|，|V|为顶点总数；步骤2.2、先令k分的下界LT＝1，上界HT＝kn；其中k是大于等于2的整数；步骤2.3、如果LT＜HT，则令L＝LT，H＝HT，将区间[L，H]进行k等分；若N处在区间[L，H]等分为k个子区间中的第i个子区间，则i从0开始计数，则编号为N的顶点得到一位编码记为i，同时将此第i个子区间记为[LT，HT]；步骤2.4、重复步骤2.3，直至LT≥HT，此时即得到该编号为N的顶点的n位编码。3.根据权利要求1所述的一种基于k2-MDD的Web服务组合方法，其特征是，步骤3具体为：将2个顶点之间的边用特征函数来描述；即起始顶点X的编码向量为X＝(x1，x2，…，xn)，终止顶点Y的编码向量为Y＝(y1，y2，…，yn)，则顶点X到顶点Y的边的特征函数表示为：E(X，Y)：{0，1，…k-1}n×{0，1，…k-1}n→{1，2，…k2}n。4.根据权利要求1所述的一种基于k2-MDD的Web服务组合方法...

【专利技术属性】
技术研发人员：董荣胜，武先强，古天龙，
申请(专利权)人：桂林电子科技大学，
类型：发明
国别省市：广西,45