С развитием распределенных информационных систем возникли задачи организации обработки информации с использованием удаленных ресурсов. Веб-сервисы применяются для обмена сообщениями в сети, из них можно комбинировать сложные сервисы для реализаций различных функций. Рассматривается оптимизационная задача композиции пакета сервисов из доступных веб-сервисов. Ставится задача многокритериальной оптимизации с ограничениями на ацикличном ориентированном графе. Векторный критерий агрегируется в единственную минимизируемую целевую функцию. Если целевая функция сепарабельная и монотонно возрастает, то для оптимального решения задачи выполняется принцип динамического программирования. Задача оптимизации с ограничениями на графе решается метод динамического программирования с коррекцией решения на узлах графа. Построен также эвристический алгоритм решения задачи с псевдолинейной оценкой сложности. Проведено экспериментальное сравнение алгоритма с методом динамического программирования.
A challenge of information processing with remote resources exploiting is arose under the progress in information technologies. Web-services are used for message exchanges, they may be combined for realizing complex activity in a network. An optimization problem of a batch query compounding from available web-services is under consideration. Multi-objective optimization problem with restrictions on acyclic directed graph is formulated. Objective functions are aggregated into single monotonic increasing goal function. If this function is separable, then principle of dynamic programming holds true for optimal solution of the problem. Formulated optimization problem with constrains is solved with dynamic programming exploiting, corrections of services assignment are performed on each node in searching procedure. Heuristic algorithm for the problem solution is presented, complexity of the algorithm is pseudo linear. The algorithm was compared with dynamic programming method, experimental results are shown.
1. Кочетов Ю.А, Столяр А.А Новые жадные эвристики для задачи календарного планирования с ограниченными ресурсами // Дискретный анализ исследования операций. – 2005. – Т. 12, № 1. – C. 12–36.
2. Лежнев А.В. Динамическое программирование в экономических задачах. – М.: Бином, Лаборатория знаний, 2010. – 176 с.
3. Филлипс Д., Гарсиф-Диас А. Методы анализа сетей. – М.: Мир, 1984. – 496 с.
4. Alonso G., Casati F., Kuno H., Machiraju, V. Web Services. Concepts, Architectures and Applications. – Berlin: Springer, 2004. – 340 p.
5. Alrifai M., Risse T. Combining Global Optimization with Local Selection for Efficient QoS-aware Service Composition. Proceedings of the International World Wide Web Conference. – Madrid, Spain, 2009. – P. 881–890.
6. Alrifai M., Risse T., Dolog P., Nejdl W. A Scalable Approach for QoS-based Web Service Selection. – Berlin: Springer, 2009. – Vol. 5472. – P. 190–199.
7. Yu T., Lin K-J. Service selection algorithms for Web services with end-to-end QoS constraints. IEEE Proceedings of International Conference on e-Commerce Technology (CEC 2004). – California, USA, 2004. – P. 129–136.
8. Zeng L., Benatallah B., Ngu A.H.H., Dumas M., Kalagnanam J., Chang, H. QoS-aware middleware for web services composition // IEEE Transactions on Software Engineering. – 2004. – Vol. 30, N. 5. – P. 311–327.