الگوریتمی جهت انتخاب بهینه سرویسها در معماری سرویس گرا بر پایه مؤلفه های کیفی

صفحه 1:
الگوریتمی جهت انتخاب بهینه سرویسها در معماری سرویس گرا بر پایه موّلفه های کیفی ارائه دهنده : بهاره زیبانژاد کارشناس ارشد رشته کامپیوتر 

صفحه 2:
فهرست مطالب © مقدمه ‎٩‏ مسئله ترکیب وب سرویس ها ‎٩‏ ترکیب وب سرویس ها به صورت ایستا و پویا ‏الكوريتم جستجوي گرانشي ‎٩‏ طراحي تابع ارزيابي ‎٩‏ ارائه مدل پيشنهادي براي یافتن بهترین ترکیب با استفاده از الگوریتم جستجوي گرانشي ‎٩‏ پیاده سازي و ارزيابي ‏© نتيجه كيري ‏و 

صفحه 3:
مقدمه سرویس های وب: برنامه های کاربردی هستند که توسط انسان و سایر برنامه ها از طریق وب و به شکل مستقل از زبان برنامه نویسی قابل دسترسی هستند. این سرویس ها قابل مکان یابی و فراخوانی از طریق وب هستند. 

صفحه 4:
ترکیب سرویس های وب بیان مسئله نیاز به ترکیسب سرویس‌هاي وب نتیجه نيازهاي پیچیده و رو به افزاییش کاربران و ناتواني سرويس‌هاي منفرد وب در برآورده ساختن اهداف کاربر مي‌باشد. سرويسها را ميتوان تركيب کرده و سرویسی با ارزش افزوده تولید کرد. (۴ ۳ Pz hohe a 

صفحه 5:
مراعل تركيب خودكار سروين هافق :ونب: بررسى در خواست يك سرویس مرکب از طرف ‎PIS‏ ‏کشف سرویس های قابل استفاده انتخاب سرویس مطابق با نیازهای غیر کارکردی مثل کارایی و دقت وکیفیت تولید توصیف برای سرویس های مرکب INPUT: Abstract Process one OUTPUT: Executable Web ‏تسیا‎ ‘Preeess ~— ~~! 

صفحه 6:
ترکیب ایستا : انتخاب سرويس ها در زمان طراحي تولید کننده 1 

صفحه 7:
اجا تركيب يويا : انتخاب جديدترين سرويس ها در زمان اجرا توليد كننده ارزان قر تولید کننده سریع نز مت مشتري شرکت تولید کننده معتبرتر 

صفحه 8:
الگوریتم جستجوي گرانشي + به روز رساني پارامترهاي :/۷0۲۵۲ 6۵ 0 و 2 7 محاسبه نيروي وارد بر هر جرم f= SO ‏لون - ام‎ > r= Dhiyerand; Fi(o) :742 جرم گرلنشي‌جرم [ 1 فاصله بسیزهو جرم و ز 

صفحه 9:
الگوریتم جستجوي گرانشي 6 محاسبه شتاب و سرعت هر جرم ‎rand, + VIO) + alle)‏ = دج > 28د مله ‎Mae) ‎ ‏به روز رساني موقعیت اجرام (1 +ع) ألا + )لد - (1 + )اد ‏اكر شرط توقف برآورده نشده به مرحله 2 برو. ‏09 يايان. 

صفحه 10:
طراحي تابع ارزيابي ‎٩‏ براي هر کار مجموعه اي از سرویس هاي کاندید وجود دارند که در عملکرد ‏یکسان اما از لحاظ معيارهاي کيفي متفاوتند و ‏7 با ادغام بردارهاي كيفي وب سرویس ها . ماتریس 0) ساخته مي شود ‎Asjslisksm) ‎ ‏>1 >01:1) - و : تعناد کلیها 9 ‎L *‏ تسعناد سرویس‌هايکاندید بسولي‌هر کار ۷ تسعداد معيلهاي‌کيفيبواي‌هر سرویس هر سطر متناظر با يك مجموعه از وب سرویس هاي کاندید © هر عنصر 0 متناظر با معيارهاي كيفي سرویس رو ‎٩‏ سرویس مرکب به دست آمده. يك فاکتور تعیین کننده براي رضایت مشتري © است و کاربران مختلف ممکن است کیفیت هاي متفاوتي را ارجعیت دهن ‏۱۷21 :۷,۶1 0۶ ره ۲-۷۰ ‎ 

صفحه 11:
مدل پيشنهادي | تعیین محیط سیستم: هر جرم که جوابی از مسئله است به صورت بردار زیر ۸) ‏سرد سوه‎ 1 SSE GEAR 2 مقدار دهی اولیه: براي تعیین جمعیت اولیه, تعدادي از مسیرها را به طور تصادفى توليد مى شوند. 1 0.3 ارزیابی اجرام : با استفاده از تابع برازندگی طراحی شده + به روز رساني پارامترهاي :1۷, ۰۱۷0۲5 95 6 و ع1 از آنجا که از نسخه گسسته این الگوریتم استفاده می شودرابطه 6 به صورت خطي کاهش مي یاب كد هدوع 

صفحه 12:
مدل پيشنهادي : ‏محاسبه نیرو‎ 5 a _ SOXM gD 4 000 ری ۹۵ هک ۳ 0 IF x#(t)— x#(t)=0 (¥o- #@)= (i IF x#(t)- x#() +0 © 5 فاصله لقلیدسی‌دو جرم لستو در مدل‌ما ماتریسیلستکه به تعداد لفراد جمعیتسطر و ستون‌دارد و هر عنصر ؟[ ن‌شاندهنده تعداد 

صفحه 13:
مدل پيشنهادي 6 محاسبه شتاب و سرعت اجرام 7 _ به روز رسانی مکان اجرام: جرم با برازندگي بالاتر باعث وارد آوردن نيروي بزرگتري به جرم با برازندگي پایین تر مي گردد »د زجعأ 1+[ باخت|(1 +) ۳+ ‎[|e‏ a= #0) Wetaj<a يرآورده نشدة به مرحله 2 برو. ما الكوريتم را به تعداد ذفعات مشخص 1 تكرار مى كنيم. 

صفحه 14:
پیاده سازي و ارزيابي: نمودارتغییر برازندگي بر حسب دفعات اجراي الگوریتم ‎٩‏ مدل پيشنهادي با نر م افزار مطلب شبیه سازي شد ‎ ‎ ‏© با افزایش تعداد تکرارالگوریتم. برزندگي به طور چشم گیری افزایش می يابد. از آنجا كه اين الگوریتم از دسته الگوریتم های هوش جمعی است. در دفعات بالای اجرای برنامه و با گذشت زمان: اجرام بر یکدیگر تاثیر متقابل بهتری داشته و.مسعله سریعتر به سمت همگرايي حرکت مي کند ‎ ‎ 

صفحه 15:
پیاده سازي و ارزيابي: نمودار تغییر ب به تعداد سرویس هاي كانديد ١ BREE رابطه مشخصي بين تغيير تعداد سرويس هاي كانديد و برازندگي سرویس مرکب وجود ندارد. بنابرلین با توجه به گسترش 1 رو هاي وب. مي بینیم که این الگوریتم نسبت به گسترش سرویس هاي کاندید مقاوم بوده و افزايش تعداد سرویس هاي کاندید در كارايي آن بي تاثیر است و در نتیجه الگوریتم کاربردي مناسبي مي باشد. فزون تعداد تولیدکنندگان سرویس رفت و 

صفحه 16:
پیاده سازي و ارزيابي: نمودار زمان اجراي الگوربتم نسبت به تغییر تعداد سرویس هاي اتميك ‎٩‏ با افزایش تعداد سرویس هاي اتميك. زمان اجراي الگوریتم افزایش مي یابد که این امري طبيعي است ‎ ‎ 

صفحه 17:
Grd © با گسترش ارائه خدمات موسسات و سازمان ها در سطح اینترنت؛ درخواست جهت ارتباط و تعاملات تجاري نیز افزایش یافته و تكنولوي هاي جديدي چون سرویس هاي وب جهت بسترسازي این نوع از ارتباطات ارائه شده اند. ترکیب سرویس هاي وب در تعاملات بین سازماني و ایجاد سرویس هاي مرکب جهت پاسخگويي به نيازهاي پیچیده کاربران از زمينه هاي تحقيقاتي جدید در سیستم هاي سرویس گرا محسوب مي شود که روند انتخاب بهترین ترکیب بر مبناي مولفه هاي كيفي مطلوب کاربر چالشي بحث برانگیز در این زمینه مي باشد. ‎٩‏ نتلیج به دست آمده نشان می دهد مدل پيشنهادي برای کاربردی شدن: قابلیت های فراوانی دارد. از آنجا که لین الگوریتم پارامترهاي كيفي را در نظر میگیرد. سهم بسزايي در جلب رضایت مشتریان و ‏برآورده ساختن نيازمنديهاي آنان ماند کاهش زمان پاسخ با حتي استفاده از سرویس هاي ارزان ‎© ‎ ‎ 

صفحه 18:


صفحه 19:
مراجع ©, Rashedia, H. Nezamabadi-pour, S. Saryazdi, GSA: A Gravitational Search Algorithm, Eisevier 2009, DOI: http://dx.doi.org/10.1016/).ins.2009.03.004 © Canfora G., Penta M...Di Esposito R., and Villani M.A lightweight approach for QoS-aware Service composition, In: Proceedings of the 2nd International Conférence on Service Oriented Computing, New York ,USA. 2004. © Zhang Liang-je,Li Bing, Chao Tian st al. n demand Web service-based business process Ccomposition.in Proceedings of the IEEE international Conference on System,Man,andCybernetics, Washington,USA,2003. © Wei-Hua Al, Yun-xian Huang, Hui Zhang, Ning Zhou, Web Services Composition and Optimizing’ Algorithm Based on QoS, 4th Intémational Conference on Wireless, ‘Communications, Networking and Mobile Computing, 2008. WiCOM ‘08., Oct. 2008: © Ming Chen, Zhen-wu Wang, "An Approach for Web Services Composition Based on QoS and Discrete Particle Swarm Optimization," Software Engineering, Artificial Intelligence, Networking, and Parallel/Distributed Computing, ACIS international Conference on, vol. 2, pp. 7-42, Eighth ACIS international Conference on Software Engineering. Artifical intelligence, Networking, and Parallel/Distributed Computing (SNPD 2007), 2007. ° ALMasri, E. and Mahmoud, Q, H., "Discovering the best web service", (poster) 16th International Conference on Worid Wide Web (WWW), 2007, pp. 1257-1258. (for QWS Dataset Version 1.0 or QWS Dataset Version 2.0). © Al-Masri, E., and Mahmoud, Q. H., "QoS-based Discovery and Ranking of Web Services", IEEE 16th International Conference on Computer Communications and Networks (ICCCN), 2007, pp. 529-534. (for QWS Dataset Version 1.0 or QWS Dataset Version 2.0). © AlMasri, E., and Mahmoud, Q.H., "Investigating Web Services on the World Wide Web! 17th International Conference on World Wide Web (WWW), Beijing, April 2008, pp. 795- © 804. (for QWS-WSDLs Dataset Version 1.0). 

دانشگاه آزاد اسالمي واحد نجف آباد الگوریتمی جهت انتخاب بهینه سرویسها در معماری سرویس گرا بر پایه مؤلفه های کیفی ارائه دهنده :بهاره زيبانژاد كارشناس ارشد رشته كامپيوتر فهرست مطالب 2 مقدمه مسئله تركيب وب سرويس ها تركيب وب سرويس ها به صورت ايستا و پويا الگوريتم جستجوي گرانشي طراحي تابع ارزيابي ارائه مدل پيشنهادي براي يافتن بهترين تركيب با استفاده از الگوريتم جستجوي گرانشي پياده سازي و ارزيابي نتيجه گيري مراجع مقدمه س;رویس های وب :برنام;ه های کاربردی هس;تند که توس;ط انس;ان و س;ایر برنام;ه ه;ا از طریق وب و به شک;ل مس;تقل از زبان برنام;ه نویس;ی قاب;ل دس;ترسی هس;تند .این س;رویس ه;ا قاب;ل مکان یابی و فراخوانی از طریق وب هستند. 3 ترکیب سرویس های وب بیان مسئله: نياز ب;;ه تركي;;ب س;;رويس‌هاي وب نتيج;;ه نيازهاي پيچيده و رو ب;;ه افزاي;;ش كاربران و ناتوان;;ي س;رويس‌هاي منفرد وب در برآورده س;اختن اهداف كاربر مي‌باشد .س;رويس‌ها را مي‌توان تركي;ب كرده و سرويسی با ارزش; افزوده توليد كرد. انواع تركيب تركيب ايستا تركيب پويا 4 مراحل ترکیب خودکار سرویس های وب: بررسی در خواست یک سرویس; مرکب از طرف کاربر کشف سرویس های قابل استفاده انتخاب سرویس مطابق با نیازهای غیر کارکردی مثل کارایی و دقت وکیفیت تولید توصیف برای سرویس های مرکب ‏INPUT: Abstract Process ‏WWW ‏Discovery ‏QoS-based Selection ‏task 5 ‏web ‏service ‏OUTPUT: Executable Web ‏Process تركيب ايستا :انتخاب سرويس ها در زمان طراحي توليد كننده 1 توليد كننده 2 مشتري 6 شركت تركيب پويا :انتخاب جديدترين سرويس ها در زمان اجرا توليد كننده ارزان تر توليد كننده سريع تر مشتري 7 شركت توليد كننده معتبرتر الگوريتم جستجوي گرانشي .1 تعيين محيط سيستم مقداردهي اوليه .3 ارزيابي اجرام به روز رساني پارامترهاي G، best، worst،Miو Mg محاسبه نيروي وارد بر هر جرم .2 .4 .5 Mgjج;رم گ;;را;ن;شيج;رم j Rijف;;اص;له ب;;يندو ج;رم iو j 8 الگوريتم جستجوي گرانشي .6 محاسبه شتاب و سرعت هر جرم .7 به روز رساني موقعيت اجرام .8 اگر شرط توقف برآورده نشده به مرحله 2برو. پايان. .9 9 طراحي تابع ارزيابي براي هر كار مجموعه اي از سرويس هاي كانديد وجود دارند كه در عملكرد يكسان اما از لحاظ معيارهاي كيفي متفاوتند. با ادغام بردارهاي كيفي وب سرويس ها ،ماتريس Qساخته مي شود :N ت;;عداد ك;ار;ها :L ت;;عداد س;;رو;ي;سهايك;انديد ب;;را;يهر ك;ار :M ت;;عداد م;عيار;هايك;يفيب;;را;يهر س;;رو;ي;س هر سطر متناظر با يك مجموعه از وب سرويس هاي كانديد هر عنصر Qijمتناظر با معيارهاي كيفي سرويس sij سرويس مركب به دست آمده ،يك فاكتور تعيين كننده براي رضايت مشتري است و كاربران مختلف ممكن است كيفيت هاي متفاوتي را ارجعيت دهند 10 مدل پيشنهادي .1 تعيين محيط سيستم :هر جرم كه جوابی از مسئله است به صورت بردار زیر تعریف می شود: .2 مقدار دهي اوليه :براي تعيين جمعيت اوليه ،تعدادي از مسيرها را به طور تصادفي توليد مي شوند. ارزيابي اجرام :با استفاده از تابع برازندگي طراحي شده به روز رساني پارامترهاي G ، best ، worst ، Miو Mg .3 .4 .2 11 از آنجا كه از نسخه گسسته اين الگوريتم استفاده مي شودرابطه Gبه صورت خطي كاهش مي يابد: مدل پيشنهادي 12 .5 محاسبه نيرو : ‏ ;سی;س;تکه ب;;ه ت;;عداد Rijف;;اص;له ا;ق;لیدس;یدو ج;رم ا;س;تو در م;دلم;ا م;اتري ا ا;فراد ج;معیتس;;طر و س;;توندارد و هر ع;نصر Rijن;;شاندهنده; ت;;عداد هایی;س;تکه ب;;ینم;سیر س;;طر iا;م و م;سیر س;;تونjا;م م;تفاو;ت;ند. س;;رو;یس ا مدل پيشنهادي .6 محاسبه شتاب و سرعت اجرام به روز رسانی مکان اجرام :جرم با برازندگي باالتر باعث وارد آوردن نيروي بزرگتري به جرم با برازندگي پايين تر مي گردد .8 اگر شرط توقف برآورده نشده به مرحله 2برو .ما الگوریتم را به تعداد دفعات مشخص Tتکرار می کنیم. پايان .7 .9 13 پياده سازي و ارزيابي :نمودارتغيير برازندگي بر حسب دفعات اجراي الگوريتم مدل پيشنهادي با نر م افزار مطلب شبيه سازي شد ‏ 14 با افزایش تعدا;د تکرار الگوریتم ،برازندگي به طور چشم گیری افزایش می یابد .از آنجا که این الگوریت;م از دس;ته الگوریت;م های هوش جمع;ی اس;ت ،در دفعات باالی اجرای برنام;ه و با گذش;ت زمان ،اجرام بر یکدیگ;ر تاثیر متقاب;ل بهتری داشت;ه و مس;ئله س;ریعتر ب;ه سمت همگرايي حركت مي كند پياده سازي و ارزيابي :نمودار تغيير برازندگي نسبت به تعداد سرويس هاي كانديد ‏ 15 رابط;ه مشخص;ي بي;ن تغيي;ر تعداد س;رويس هاي کاندي;د و برازندگ;ي س;رويس مركب وجود ندارد .بنابراي;ن ب;ا توج;ه ب;ه گس;ترش اينترن;ت و افزاي;ش روزافزون تعداد توليدكنندگان سرويس هاي وب ،م;ي بيني;م که اي;ن الگوريت;م نس;بت ب;ه گس;ترش س;رويس هاي کانديد مقاوم بوده و افزاي;ش تعداد س;رويس هاي كاندي;د در كاراي;ي آ;ن ب;ي تاثي;ر اس;ت و در نتيج;ه الگوريتم کاربردي مناسبي مي باشد. پياده سازي و ارزيابي :نمودار زمان اجراي الگوريتم نسبت به تغيير تعداد سرويس هاي اتميك ب;ا افزاي;ش تعداد س;رويس هاي اتمي;ك ،زمان اجراي الگوريت;م افزاي;ش م;ي يابد كه اين امري طبيعي است 16 نتيجه گيري ‏ ب;ا گس;ترش ارائ;ه خدمات موس;سات و س;ازمان ه;ا در س;طح اينترنت ،درخواس;ت جه;ت ارتباط و تعامالت تجاري ني;ز افزاي;ش يافت;ه و تكنولوژ;ي هاي جديدي چون س;رويس هاي وب جه;ت بس;ترسازي اي;ن نوع از ارتباطات ارائ;ه شده اند .تركي;ب س;رويس هاي وب در تعامالت بي;ن س;ازماني و ايجاد س;رويس هاي مرك;ب جه;ت پاس;خگويي ب;ه نيازهاي پيچيده كاربران از زمين;ه هاي تحقيقات;ي جدي;د در س;يستم هاي س;رويس گرا محس;وب م;ي شود ك;ه رون;د انتخاب بهتري;ن تركي;ب بر مبناي مولف;ه هاي كيف;ي مطلوب كاربر چالشي بحث برانگيز در اين زمينه مي باشد. ‏ نتایج ب;ه دس;ت آمده نشان م;ی ده;د مدل پيشنهادي برای کاربردی شدن ،قابلیت های فراوانی دارد .از آنج;ا ك;ه اي;ن الگوريت;م پارامترهاي كيف;ي را در نظ;ر ميگيرد ،س;هم بس;زايي در جل;ب رضاي;ت مشتريان و برآورده س;اختن نيازمنديهاي آنان مانن;د كاه;ش زمان پاس;خ ي;ا حت;ي اس;تفاده از س;رويس هاي ارزان دا;رد. 17 ? 18 مراجع         E. Rashedia, H. Nezamabadi-pour, S. Saryazdi, GSA: A Gravitational Search Algorithm, Elsevier 2009, DOI: http://dx.doi.org/10.1016/j.ins.2009.03.004 Canfora G., Penta M., Di,Esposito R., and Villani M., A lightweight approach for QoS-aware service composition, In: Proceedings of the 2nd International Conference on Service Oriented Computing, New York ,USA. 2004. Zhang Liang-Jie,Li Bing,Chao Tian st al.On demand Web services-based business process composition.In Proceedings of the IEEE International Conference on System,Man,andCybernetics,Washington,USA,2003. Wei-Hua Ai, Yun-Xian Huang, Hui Zhang, Ning Zhou, Web Services Composition and Optimizing Algorithm Based on QoS, 4th International Conference on Wireless Communications, Networking and Mobile Computing, 2008. WiCOM '08., Oct. 2008. Ming Chen, Zhen-wu Wang, "An Approach for Web Services Composition Based on QoS and Discrete Particle Swarm Optimization," Software Engineering, Artificial Intelligence, Networking, and Parallel/Distributed Computing, ACIS International Conference on, vol. 2, pp. 37-41, Eighth ACIS International Conference on Software Engineering, Artificial Intelligence, Networking, and Parallel/Distributed Computing (SNPD 2007), 2007. Al-Masri, E., and Mahmoud, Q. H., "Discovering the best web service", (poster) 16th International Conference on World Wide Web (WWW), 2007, pp. 1257-1258. (for QWS Dataset Version 1.0 or QWS Dataset Version 2.0). Al-Masri, E., and Mahmoud, Q. H., "QoS-based Discovery and Ranking of Web Services", IEEE 16th International Conference on Computer Communications and Networks (ICCCN), 2007, pp. 529-534. (for QWS Dataset Version 1.0 or QWS Dataset Version 2.0). Al-Masri, E., and Mahmoud, Q.H., "Investigating Web Services on the World Wide Web", 17th International Conference on World Wide Web (WWW), Beijing, April 2008, pp. 795804. (for QWS-WSDLs Dataset Version 1.0). 19