普适计算中一种最优服务选择算法的设计与仿真*

详细分析了服务选择问题及其求解目标,综合服务提供方高效率低成本和终端用户方的服务质量（QoS）等目标约束条件,提出一种多目标约束的最优服务选择遗传算法。该算法采用矩阵描述服务提供方、服务、终端用户三者之间的关系,并采用矩阵编码方式,将矩阵视为染色体个体,将矩阵的列视为染色体基因。仿真实验结果表明,该算法具有较好的收敛性和稳定的寻优能力。     

一种普适计算环境下基于语义的服务匹配算法

在普适计算环境中通过语义本体来表示环境中的概念进行服务发现可以提高服务发现的鲁棒性。给出了一种基于语义的服务匹配算法,根据不同的服务请求可以通过服务类型匹配、服务输入输出参数匹配和QoS参数匹配,实现了分层次、逐步过滤不匹配的服务。同时通过服务相似度的计算为服务请求者提供最满足需求的服务。实验结果证明该算法具有较高的匹配率和较好的匹配速度,完全适用于普适计算环境。     

普适计算中一种上下文集成方法

普适计算作为一种全新的计算模式,目的是根据用户需要提供随时随地的服务.普适计算环境中存在大量异构的数据源,不利于上下文信息的处理和访问.文中提出了一种基于XML的上下文集成方法,在保证上下文精度和新鲜度的条件下,尽量减少上下文信息存储量,并向上提供统一的上下文表达形式,有效屏蔽了上下文信息的异构.实验测试表明,采用的文件内存保留和分片转存方法,进一步加快上下文的集成,从而有效地支持普适服务.     

一种面向普适计算的自适应软件平台的设计与实现

普适计算的适应性特征带来了有必要在软件平台层面解决的一系列共性问题,包括如何定义所支持的自适应软件体系结构、如何为上层应用的自适应提供必要的公共服务、如何使平台自身可以适应多维资源受限环境等。针对这些挑战,提出了对普适计算设备/资源进行适应性抽象的自主单元的概念,在此基础上给出了面向普适计算的自适应软件平台UbiStar的系统架构及其核心机制的设计与实现,并对UbiStar平台对适应性软件所提供的支持机制进行了概括,最后对相关工作进行了分析与比较。     

一种最优特征集的选择算法

文中在实例特征矩阵的基础上，提出了一个最优特征的启发式健算法，并对该算法的有效性进行了数据测试，给出了它与特征选择的贪心算法的比较结果。     

普适计算环境下一种目标驱动的服务组合方法

普适计算环境的服务对用户来说是透明的,为了简化用户与环境的交互,提出了一种目标驱动的服务组合方法,建立面向任务目标的服务语义表示模型,并在此模型下进行动态的目标驱动的服务组合,实现用户目标.描述了一个模拟的应用场景,并结合应用场景说明了任务定义和服务组合的过程.该方法简化了用户与环境的交互,提高了普适环境下服务组合和协同的灵活性.     

普适计算环境中移动电话一种新的应用模式

随着计算技术和通信技术的发展,各种兼有通信和计算能力的手持信息设备将变得无处不在。它将为人们提供各种方便的服务,但它们的资源和能力又严重受限。因此如何通过利用环境拥有的资源来增强用户手持设备的能力是一个尚待解决的热点问题。该文针对移动电话,讨论了它在普适计算环境下一种新的应用模式,然后论述了实现该应用模式需要解决的一些关键技术,并描述了支持该应用模式的体系结构。文章最后给出了该应用模式的一个实例———利用移动电话个性化使用公共显示设备。     

一种普适计算下的访问控制策略

计算技术的发展是以为人类服务为目标的,需要一种＂以人为本＂的计算模式,而普适计算正是这样的一种革新性的计算模式。访问控制作为一种重要的安全措施在系统安全中得到了广泛应用,而普适计算模式下的系统安全也需要一种合适的访问控制策略。为此,比较了现有访问控制模型的各自特点和适用范围,分析了普适计算环境下访问控制策略的特殊要求,在此基础上详细描述了普适计算模式下动态访问控制策略实现方法。并在ARM7嵌入式实验箱现有资源基础上模拟了普适环境下考虑上下文信息的访问控制中的部分机制。     

一种工作流中的服务选择算法

与其他服务发现相比,工作流中的服务选择有着自身的特点。在目前情况下,大多数的服务选择只是从对服务本身需求的角度来考虑,并未涉及到多个服务之间的关联约束和协调性问题。而在工作流中,这些问题同样是影响服务选择的主要因素。本文提出一种服务选择算法,在该算法中,利用规则从多个方面来反映服务之间的约束关系并指导服务选择的方式,进一步对每个候选服务与相关联服务之间的兼容性进行了比较,最后得到一个同时满足自身和流程需求的服务。     

一种构建最优二叉查找树的贪心算法

分析最优二叉查找树与哈夫曼树的异同,提出解决最优二叉查找树问题的贪心算法,证明算法的正确性,并用C++程序设计语言编码实现。该算法时间复杂度为O(n2),空间复杂度为O(n),实现了空间复杂度阶的突破。实验结果表明:所提出的贪心算法的效率明显优于动态规划算法。     

一种改进路由算法的设计与仿真

研究网络资源提高调度效率问题,在网络资源的利用率上,尽量避免数据过大,引起资源不均衡。当网络中接入大量数据,流量变大的时候,数据流量的突变性增大会造成通信链路拥塞,导致网络不能有效调度,网络资源利用率下降的问题。为了解决大量数据接入可能会导致的链路拥塞的问题,提出一种改进的多路径流量分配路由算法,通过提高计算链路在网络中承载的关键性,以链路的关键性为主要指标,把链路关键性和网络剩余容量转化为网络传输成本,以最小化网络传输成本为目标函数来设计解决网络拥塞问题。仿真结果表明,改进后的算法能更有效提高网络的负载均衡性和资源利用率,避免网络拥塞。     

一种普适计算环境下自适应中间件

普适计算环境固有的内在复杂性对当前的基础软件提出了新的挑战,迫切需要一种具有感知和自适应能力的中间件.提出了一个由接口、框架和情境元模型组成的自适应中间件,给出了在CAR构件平台上的设计与实现.为获取构件信息和对外提供服务,接口元模型支持同步和异步接口.情境元模型在构件对象内建模情境信息,计算实体间以基于异步事件通知方式交互.框架元模型分类和管理构件,随着运行时计算环境的变化动态改变中间件的结构和行为.软件实体感知环境的变化,实体间以松耦合的方式交互,动态改变自身的结构和行为,满足普适计算环境下的动态自适应需求.     

一种面向普适计算的适应性软件体系结构风格

普适计算软件需要适应用户需求和运行环境的动态变化.这一特点使得软件复杂度空前增加,迫切需要以软件体系结构为代表的架构/设计层面重用手段来支持其高效开发.在以适应性为中心的普适计算空间抽象模型基础上,提出了一种面向普适计算的软件体系结构风格UbiArch,并从概念视图、运行视图和开发视图这3个维度对该软件体系结构风格进行了阐述.UbiArch支持软件实体按需加入应用、主动适应环境的行为模式,实现了软件适应能力的高层次重用,同时与构件等成熟软件技术的紧密结合也保证了其可实践性.支撑该体系结构风格的软件平台原型系统及其上的应用验证了UbiArch的有效性和通用性.     

面向普适计算的服务构件动态部署问题及算法

有限的资源是嵌入式应用的一个局限性,因此越来越多的嵌入式设备联网,通过共享资源为用户提供灵活的服务以适应普适计算的要求.以构件化嵌入式操作系统Liquid为背景,研究普适计算环境下多个服务构件动态部署问题,合理分配利用资源,克服单个嵌入式设备的资源局限性.首先对部署问题进行描述,然后给出服务构件动态部署的基本算法和启发式算法,并对启发式算法优化,最后通过算法模拟及数据分析算法的性能.虽然在Liquid系统上进行模拟实现,但算法具有通用性,启发式算法的效率分析表明,它适合设备或者服务构件数目较多的普适计算环境,在部署服务构件的同时提高服务准入成功率和资源的利用率.     

一种服务聚合中QoS全局最优服务动态选择算法

Web服务作为一种新型的Web应用模式,近年来得到了迅速的发展.如何动态地把现存的各种Web服务整合起来以形成新的、满足不同用户需求的、增值的复杂服务已成为新的应用需求和研究热点.针对现有服务聚合中服务选择技术的不足,提出了一种解决服务聚合中服务动态选择QoS全局最优化问题的实现算法GODSS(global optimal of dynamic Web services selection).算法的主要思想是把服务动态选择全局最优化问题转化为一个带QoS约束的多目标服务组合优化问题,利用多目标遗传算法的智     

普适环境中一种安全协议的设计及分析

普适环境需要满足“透明”“ 无需人干预的”性质,提出了一种普适计算环境下的安全协议——SPUE。它满足数据认证、数据新鲜性等安全特性,同时满足普适计算的“ 无需人干预的”性质。协议采用非对称密钥与对称密钥相结合的方法,在解决普适计算能量、计算能力限制同时增加了安全性,使其更适合于普适计算环境;同时运用通信顺序进程(CSP)方法对安全协议建模,采用FDR对模型进行检测,确保了协议能够满足各项安全性能。     

普适计算中基于上下文信息的缓存管理算法

普适计算的一个常见的难题是断连操作,而移动设备在断连状态下对数据进行操作又是必要的.为了支持断连操作,需要在移动客户端上进行数据缓存.数据收集的目的是在断连前把用户将来可能访问的数据预先存储到本地缓存,因此收集过程的结果将对断连操作的性能产生重大影响.目前针对断连操作的数据收集算法,对缓存命中都有一定效果,为了进一步提高缓存命中率,本文根据上下文信息进行数据收集算法;然后在访问数据时同步建立数据之间的关联,并在数据关联的基础上自动选择要收集的数据集;最后将结果按缓存驻留时间和访问次数进行缓存替换.模拟试验结果表明,此算法对于存储容量小的手持移动设备可以有效地提高断连操作时的缓存命中率,可以更好的支持移动设备的断连操作.     

一种SPF计算调度算法的设计与实现

传统的OSPF路由协议实现满足SPF计算条件,就执行SPF计算频繁的计算消耗大量宝贵的系统资源,还使计算得出的路由表稳定性较差.设计并实现对SPF计算的调度算法,保证两次SPF计算满足合理的间隔,提高单次SPF计算的效率,减缓了路由表更新的速率,提高了路由稳定性,节约了大量的系统开销.在T比特路由器平台上进行了测试验证,结果表明该算法达到设计目的.分析指出该算法也很好的满足了SPF计算的可靠性和健壮性要求.     

基于综合信任度的云计算Pareto最优服务选择

为了实现云计算环境下服务质量和可靠性高的服务选择,提出了一种基于虚拟域信任值和Pareto最优解的云计算服务选择方法;首先,建立了云计算服务选择模型,然后通过域代理和管理代理协查获得能满足服务请求者基本功能的服务列表,通过相似度矩阵进行聚类,并根据服务请求者个性偏好选择与其最匹配的分类作为候选服务集,在此基础上,计算各服务的综合信任度得到信任服务集,将信任服务集中的Pareto最优解作为最终的服务提供者;最后,定义了具体的基于综合信任度的云计算服务选择算法;采用CloudSim环境进行仿真,结果表明文中方法能高效地实现云计算环境下的服务选择,且与其它方法比较,具有较高的可靠性和较低的计算开销,具有较大的优越性。