Efficient algorithms for Web services selection with end-to-end QoS constraints

本文是在web of science上检索服务组合+选择引用率第二高的文章，合计达134次，11年是高峰。

Yu Tao
个人主页: http://link.ece.uci.edu/tyu/index.html
本科就读于成都电子科技大学(1995), 硕士是北邮(1998), PhD在University of California, Irvine(2002), 博士论文的题目是"QoS (Quality of Service) in Web Services: Architecture, Model and Algorithms"

dblp上列出的发表的web service的相关论文（后来应该是转方向了）：

T. Yu and K.J. Lin "Service Selection Algorithms for Web Services with End-to-end QoS Constraints", Journal of Information Systems and e-Business Management, Volume 3, Number 2, July 2005
T. Yu and K.J. Lin, "Service Selection Algorithms for Composing Complex Services with Multiple QoS Constraints", ICSOC2005
T. Yu and K.J. Lin, "Adaptive algorithms for Finding Replacement Services in Autonomic Distributed Business Processes." ISADS2005
T. Yu and K.J. Lin "A Broker-Based Framework for QoS-Aware Web Service Composition", EEE05
Tao Yu, Yue Zhang, Kwei-Jay Lin: Efficient algorithms for Web services selection with end-to-end QoS constraints. TWEB 1(1): (2007)

（作者介绍、笔记部分内容 摘自玉泉老博 & melody2）

各章叙述：

1 Introduction

从组合模型和图模型两方面来研究服务组合

 

2 MOTIVATION AND SYSTEM ARCHITECTURE

考虑的QoS约束包括反馈时间、价格、可用性。同样采用sum、sum、product的聚合函数，与Ardagna类似；

动态服务组合应该包括的功能：

服务跟踪（Service tracking）：针对特定的功能识别所有可用的服务与他们的QoS性能；

服务规划（Service planning）:为组合服务创建一个流程;

服务选择（Service selection）：为组合服务流程的每个功能阶段识别一个最佳的服务;

QoS值适应（QoS value adaptation）：实际支付情况的更新.

 

3 SYSTEM MODEL AND PARAMETERS

考虑六种组合模式

服务服务的例子为

效用函数

 

4  SERVICE SELECTION ALGORITHMS FOR SEQUENTIAL FLOW STRUCTURE顺序流结构

4.1 组合模型算法

转化为 0-1 multidimension multichoice knapsack problem (MMKP)0-1多维度多选择背包问题MMKP

算法1：branch-and-bound  method.BBLP算法：搜索树的迭代生成，搜索树的每个节点都代表一个解决方案状态

算法2：WS HEU Algorithm.   不是保留所有路径，而是只保留K条可行路径，以提高搜索效率。

4.2 图模型算法

采用有向无环图Directed Acyclic Graph (DAG)来描述

转化为 multiconstraint optimal path problem多约束优化路径问题MCSP

采用改进的启发式算法MCSP-K.

 

5 SERVICE SELECTION ALGORITHMS FOR GENERAL FLOW STRUCTURE通用流结构

5.1 组合模型算法

转化为0-1 Integer Programming (0-1 IP)0-1整数规划模型

算法1：WS IP Algorithm.基于分支限界法进行解法

算法2：WFlow Algorithm.stochastic workflow reduction algorithm (SWR）

5.2 图模型算法

采用 MCSP and MCSP-K算法，对顺序，并发及选择进行了分析，（循环可以展开为顺序，参见zeng 04），对并发，针对不同的参数如执行时间（选择大的值），      cost值，则需要求和。选择也进行了类似的分析。

 

6 PERFORMANCE STUDY

对比指标：运行逼近比（启发效用和优化值）、内存使用率（针对图方法）、配置成功率（组合模型vs图模型）