基于语义的网络服务负载均衡研究

基于语义的网络服务负载均衡研究

杨俊秀[1]2003年在《基于语义的网络服务负载均衡研究》文中认为大规模用户对信息服务器访问的自相似特征表现为很强的突发性,这就有必要通过均衡负载提高系统性能。本文“基于语义的网络服务负载均衡研究”正是基于这种需求提出来的。现有负载均衡技术大多基于网络参考模型的网络层,与智能化的要求有很大差距,特别很难应付热点信息访问的随机性与突发性,更没有考虑某些行业对QoS的要求。提出并实现了一种基于网络应用层的负载均衡模型,自动鉴别数据报内容与虚知识库数据信息,通过提高节点的Cache命中率提高系统性能。为防止分配器变成系统瓶颈,及负载积累效应造成的各节点任务不均衡,采用基于状态改变要求驱动的混合式均衡调度策略,通过发送者表与接收者表对任务进行分布式动态迁移。该模型能智能实现系统负载均衡分配,同时提高集群服务性能与网络QoS保证,促进网络QoS与Web QoS的结合与共同发展。

李健[2]2009年在《面向语义Web服务的发现机制研究》文中提出随着对Web服务技术研究的不断深入,为了实现智能化的Web服务提供,出现了语义Web服务。语义Web服务是Web服务和语义Web结合的产物,它的目标是通过对Web服务进行语义描述,使其成为机器可以理解的内容,从而支持服务查找、选择、协商、组合、执行等操作的自动化。在语义Web服务的整个生命周期中,服务发现处于首要位置,可为语义Web服务自动化处理的后续环节提供前提和基础,具有重要的意义。传统的web服务发现主要基于集中式注册中心,很难提供动态的服务发现并且具有单点失效和性能瓶颈等缺点;基于关键字匹配的方式缺乏语义信息,易造成服务发现精确度不够,从而难以保证服务发现的性能和质量。本文研究的重点就是在分布式环境中如何高效的发现语义Web服务,提出了一种基于对等网络的分布式语义Web服务发现机制。文中首先给出了基于本体分割技术的服务特征向量生成算法,用以标识Web服务;而通过所属的概念区域序列可有效地将Web服务进行分簇。为有效管理分簇的Web服务,文中继而给出了基于前缀树的语义Web服务发现系统。系统中节点按照所属的概念区域序列的前缀关系互相联结,构成了一个有结构的融合语义对等网络,表现为前缀树森林的拓扑形态,其采用了前缀匹配的语义路由策略,充分利用语义信息,具有高效的语义路由能力。接着给出了适应于前缀树森林拓扑的网络自适应机制,并提出了相应的负载均衡策略。仿真实验及PISOMWare应用实例表明此系统具有稳定的路由跳数,良好的服务发现能力,较好的网络自适应性及负载均衡性,适用于基于大规模本体概念描述的分布式Web服务应用。

尹泽明[3]2008年在《基于服务组合、支持业务质量感知的电信业务提供若干关键问题研究》文中研究说明在融合网络为开放各种网络的业务能力提供可能和服务技术为软件复用问题提供很好的解决方案的背景下,电信业务提供领域更迫切地需要采用软件领域中的新科学方法和技术来改进其原有的业务提供方法与技术。随着Parlay等技术被成功地应用,基于“开放业务能力+协调框架”思想的架构被证实是融合网络环境下一种很好的电信业务提供架构。构件技术发展衍生出来的服务技术在继承了构件技术原有的解决软件复用的优点的基础上,为构建更加松耦合的系统提供了很好的支持。因此,采用服务来封装开放业务能力,以服务为元素进行组合来生成电信业务的方法被认为是一种灵活、有效的业务提供方法。而服务本身的合约性为基于服务组合方式提供满足一定程度下业务质量需求的业务提供了可能。目前关于服务组合技术已经展开了广泛的研究,本文立足于解决采用服务组合来提供电信业务的方法中有关业务质量的问题,进行了包括对业务提供系统架构、业务质量体系、服务发现、服务选择、服务组合执行中负载均衡这五个问题的研究。本文的结构安排如下,首先阐述了研究背景和意义并介绍了主要研究工作(第一章),然后在研究综述中分析了基于服务组合来提供电信业务的方式是网络融合背景下的趋势并概述了当前服务组合研究的现状并对其进行了归纳,从而指出基于服务组合、支持业务质量感知的业务提供方法的研究方向(第二章),接着提出了一种基于服务开放业务能力的业务提供系统架构,并基于服务的合约性构建了一种支持业务质量感知的增强架构(第叁章),结合面向融合网络的角色模型和支持业务质量感知的服务组合架构,提出了一种面向基于服务组合提供业务的业务质量体系架构,和相应的业务质量指标体系及业务综合质量评价方法(第四章),针对该增强架构下如何有效发现可用服务实例的问题,提出一种基于语义的服务描述模型和基于此模型的服务匹配机制(第五章),针对开放网络环境下每个服务请求可能发现多个满足其功能需求的服务实例时如何选择服务实例来满足业务质量约束的问题,根据服务组合特性构建了单目标优化的服务选择模型,并通过改进的遗传算法来求解该模型(第六章),针对服务组合执行中的负载均衡问题,基于博弈论方法和相对负载测度方法提出了在服务迭加网中的有效的服务组合路由方法(第七章),最后对论文研究工作进行了总结,并提出一些进一步研究的可能方向(第八章)。论文的主要工作和创新归纳如下:(1)在现有SDP(Service Delivery Platform)模型基础上,引入SOA(Service OrientedArchitecture)的概念,构建了一个在融合网络环境下以服务来开放业务能力进而通过服务组合方式来提供电信业务的基本业务提供模型;在基本模型的基础上,通过引入服务合约模型进而构建出支持业务质量感知的增强模型。基于此增强架构,可以基于封装了来自各种网络的业务能力、符合现有服务规范要求的服务通过组合的方式来提供满足特定业务质量需求的业务。(2)为支持上述业务提供模型,结合面向下一代网络的业务提供角色模型,提出了相应的业务质量体系结构,并使用Z语言对其进行形式化规约并验证该体系结构的有效性(对层内元素及层间映射关系的验证),针对其业务层元素,提出了相应的业务质量指标体系和对业务质量进行综合评价的评价方法。(3)针对服务描述中语义信息不足的问题,通过应用领域本体实现了基于语义扩展的服务发现,在服务发现算法中进行了语义扩展,使得对服务语义的计算更加全面和准确;针对服务质量描述和匹配问题,本文在服务描述模型中加入了可扩展的服务质量描述,并给出了匹配计算的方法。(4)针对其它针对基于业务质量感知的服务选择问题研究的不足,提出了一种服务组合流程的表示方法,进而将服务选择全局优化问题建模为一个带有业务质量指标约束的组合优化问题,针对服务选择的特征来设计遗传算法的编码方法、适应度函数、交叉算子、变异算子、选择算子来执行基于组合流程信息的搜索,生成一组满足约束条件的服务组合流程集。在此遗传算法基础上,引入免疫学知识对该算法进行扩展来验证该遗传算法和给出改进方向。(5)针对分布式服务组合中服务路由和负载均衡问题,提出了一种自适应的分布式负载均衡算法。该算法基于非合作静态博弈方法和本地负载率测度来进行下一跳服务节点的选择,从而在服务迭加网中建立起一条合适的服务组合执行路径,达到负载均衡的效果以提高服务组合执行的性能。

李科[4]2008年在《网格环境下地理信息服务关键技术研究》文中研究指明网格环境下的地理信息服务是地理信息科学的一个新的研究方向,其相关理论和技术涵盖的研究内容十分丰富。本文在对网格、地理空间信息网格以及网格环境下地理信息服务技术体系等基础理论深入探讨的基础上,重点研究了网格环境下地理信息服务构建过程中的四个核心内容,即空间数据模型、地理信息网络存储体系、地理信息服务构建的技术以及地理信息服务组合的实现技术。在此过程中探索性地提出了一些新的概念、模型和方法,并通过建立实验系统和典型应用进行技术可行性验证,为进一步开展网格环境下的地理信息服务及其相关技术的研究打下了理论和技术基础。本文的主要研究成果包括:1、深入探讨了网格环境地理信息服务技术体系等基础理论问题。描述和定义了地理信息服务的构成,确定地理信息服务各层、各服务的功能以及它们相互之间的关系,为网格环境下地理信息服务的构建提供总体框架和顶层指导。2、构建了一个面向地理信息共享和互操作的空间数据模型。空间数据的四个不一致问题一直是地理信息科学所面临的一个难题,制约着地理信息服务大众化的进程。本文对四个不一致问题分别采用了不同的解决方法,构建出一个合理的空间数据模型。在此基础上进行了网格环境下空间数据集成与访问的研究。3、提出并构建了一个网格环境下空间数据网络存储体系。本文利用网格的思路,采用服务器机群的方式,利用空间数据分块的方法,将数据块合理的分布到由高速网络连接的存储设备上,从而实现了空间数据异地存储,高效调度的目的。4、提出并构建了适合网格环境下地理信息服务应用的空间数据索引算法和空间数据缓存体系。索引和缓存是网格环境下空间数据服务性能优化的重要手段。因此本文设计并实践了网格环境下多级缓存体系和自适应双层网格索引模型。5、实践了Web服务技术,在网格环境下实现了基于WSRF规范的地理信息服务。利用COM+与WSRF相结合的技术路线实现了地理信息服务中的两个基本服务,网络要素服务(WFS)和网络地图服务(WMS)。6、将本体技术引入地理信息服务中,解决地理信息服务组合中的服务语义描述与匹配的难题。深入研究并实现了地理信息服务的语义描述,以及基于语义的地理信息匹配算法。7、提出了地理信息服务组合技术方案。在基于语义的地理信息匹配算法的基础上,深入探讨了Web服务组合算法、思路、过程和步骤,设计了一个能支持动态服务组合的、基于本体的地理信息服务组合方案。

陈飞[5]2017年在《网络架构演进下的高性能流量管理研究》文中指出网络中的节点之间通常存在多条路径,当网络利用率较高的时候可以通过多路径算法来避免网络拥塞的发生。为此,网络管理员通常在网络中部署负载均衡功能将到达的流量负载分配到网络中的多条路径上,进而提高网络的利用率。传统网络下,网络管理员通常使用等价多路径路由技术将每条流随机地分配到一条路径上。但是,由于传统网络将执行多路径路由发现功能的控制平面和执行网络流量转发的数据平面耦合在一块,网络管理员需要手动登录每一台网络设备并通过专门的控制台命令来调整协议的参数以保证网络行为的正常。基于OpenFlow的软件定义网络将控制平面从网络设备中分离并移动到集中式的控制器上,并由控制器通过下发流表的方式控制网络流量的转发行为。网络管理员可以使用控制器提供的全局网络视图,并在控制器上编程实现更灵活的多路径路由如流量工程等,而不需要手动配置每一台网络设备。但是这种基于集中式控制实现的网络功能需要较长的时间才能对网络状态的变化作出响应,导致网络拥塞等事件的发生进而降低网络的利用率。数据平面可编程的软件定义网络允许网络管理员对数据平面进行编程以指定网络设备处理数据包的方式。特别的数据平面可编程的软件定义网络允许执行在数据平面的网络功能接入到有状态的内存寄存器,用来监控网络状态的变化,并在数据平面快速地对网络状态的变化做出响应。但是在实现这样一个数据平面有状态的网络功能并不是一个简单的任务,网络管理员需要仔细地决定如何分配网络功能到分布式的数据平面和集中式控制平面上,以及它们之间的交互方式以保证网络功能的正确执行。网络管理员通常会根据网络规模、面向的用户、提供的服务等因素决定需要采用的网络体系结构(例如校园网采用控制平面和数据平面耦合的传统网络、互联网服务提供商采用控制平面和数据平面分离的软件定义网络、数据中心网络采用数据平面可编程的软件定义网络)和需要部署的网络功能(例如校园网部署负载均衡、互联网服务提供商部署流量工程、数据中心网络部署流量调度和负载均衡)以提高网络的性能和用户的体验。特别是随着云计算的普及越来越多的网络服务部署在数据中心,用户为了接入这些网络服务需要经过不同规模的面向不同用户的网络环境,从校园网到Internet到数据中心网络,导致网络流量需要经过多个异构的网络环境才会完成传输。提高用户体验的关键在于如何提高用户的端到端性能,为此需要保证用户流量经过的每一个网络都能提供高效的网络流量管理功能提高网络资源的利用率同时提高用户的体验。为了提高异构网络环境中的网络流量管理功能的性能,需要分析不同的网络体系结构对于部署的网络功能带来的优势以及存在的挑战,并在分析的基础上有针对性地设计相对应的解决方案。本文的研究目的是提高不同的网络流量管理功能在不同的网络体系结构下的性能,重点研究下面的叁个内容:(1)提高传统网络下多路径负载均衡算法的的性能(对应研究成果1);(2)提高基于OpenFlow的软件定义网络(Software Defined Networking,SDN),即SDN-OpenFlow,下流量工程的性能(对应研究成果2);(3)提高SDN-可编程数据面下流量管理的性能(对应研究成果3)。提高传统网络下负载均衡算法的性能:多路径负载均衡技术可以降低突发的网络流量或链路故障对网络造成的影响,减少网络拥塞的发生。但是多路径负载均衡技术需要处理流量分割粒度和数据包乱序之间的冲突:细粒度的流量分割可以提高负载均衡效果但是会造成TCP流乱序;粗粒度的流量分割可以避免TCP(Transmission Control Protocol)流乱序但是会降低负载均衡效果。此外,将多路径负载均衡技术应用于传统的分布式网络,还需要协同运行在每一个节点上的负载均衡算法。为了使得在分布式网络环境下提高负载均衡效果的同时避免对TCP流的性能造成影响,提出了 DDMM算法。DDMM算法利用了 TCP流的突发特性以及路径的传输延时差异将网络流量均衡地分配到多条路径进行传输,同时保证同一个TCP流的数据包有序到达接收端。提高SDN-OpenFlow下流量工程的性能:SDN-OpenFlow简化了流量工程的实现,但是需要解决SDN控制器处理频率和网络拥塞之间存在的冲突:一方面SDN控制器实时地收集网络状态并配置数据平面可以避免网络拥塞的发生,但是可能会使SDN控制器和OpenFlow交换机出现瓶颈;另一方面降低SDN控制器和OpenFlow网络之间的交互频率可能造成突发的网络流量不能及时地被处理,使得网络发生拥塞。为了提高基于SDN的流量工程处理突发的网络流量的速度,提出了 DUCE算法。DUCE算法的核心思路是将处理流量不确定的功能从SDN控制平面剥离并移动到数据平面上。因此DUCE算法可以在数据平面直接处理突发的网络流量而不需要等待SDN控制器的响应并更新配置。DCUE算法利用了 OpenFlow协议的特性在数据平面实现了选择功能:根据网络流量的负载大小选择相对应的路由方案;通过SDN控制器上执行的流量工程算法来指导选择功能的执行避免网络拥塞的发生。提高SDN-可编程数据面下流量管理的性能:数据中心网络的两个主要的特点决定了网络功能实现的复杂度:(1)数据中心网络流量具有突发、不可预测的特点,为了更好的管理这些网络流量需要将网络功能实现在数据平面;(2)数据中心网络规模较大,在数据平面实现网络功能需要处理大规模的分布式网络设备,这涉及到网络功能的分解、网络设备之间的交互等。SDN虽然可以简化网络功能的实现,但是在集中式控制器上实现的网络功能很难适用于数据中心网络;最近提出的数据平面可编程语言虽然简化了数据平面有状态的数据包处理程序的实现,但是需要详细地描述数据包的处理模式,而且还需要处理分布式的网络设备。为了简化面向数据中心的网络功能的实现,提出了 EP2。EP2的核心思路是提供高级的编程模式:为网络功能的描述提供基于预测和原子操作的高级语言;为网络功能的实现提供分布式的运行系统。

钱剑锋[6]2011年在《分布式语义发布/订阅系统的若干关键技术研究》文中研究指明网格计算、普适计算和移动计算平台的广泛应用和Internet技术的快速发展,对分布式系统提出了大规模、松耦合、动态性、自治性等要求。发布/订阅作为一种基于事件的通信范型,提供了异步、匿名、多点通信的消息传递,实现了参与者在时间、空间和控制流上的完全解耦,能很好的满足当前大规模分布式计算的通信需求,可广泛应用于电子商务系统、企业应用集成、网络监控、普适计算、移动计算和传感器网络等领域。传统的基于内容的发布/订阅系统在表达能力、可靠性及效率等方面仍存在较多不足,无法支持复杂事件,无法支持负载均衡以及语义路由,难以满足新型分布式计算所带来的挑战。论文结合课题组承担的国家自然科学基金及863课题的需求,对大规模分布式环境下的语义发布/订阅系统的若干关键技术进行研究,包括复合语义模型、负载均衡、并行语义匹配、语义路由几个方面,为新型分布式计算提供一种强大的中间件支持。论文首先阐述了发布/订阅系统的研究背景和研究意义,从数据模型、匹配算法、网络结构和路由算法四部分详细介绍了发布/订阅系统的国内外研究现状,最后列举了发布/订阅系统的若干最新研究热点。在复杂的应用场景,用户需要接收特定的事件序列或组合。当前的发布/订阅往往只支持简单事件,无法满足用户的需求。论文结合语义Web的相关知识和复合事件的相关研究,提出了一种支持复合事件和复合订阅的语义订阅语言,实现基于属性和类的继承的语义匹配,实现了对逻辑操作与时序操作的支持,扩展了事件和订阅的表达能力。为提高系统的扩展性,大规模的发布/订阅系统通常由多个事件代理组成事件代理网络。由于代理节点性能的差异以及事件、订阅的不均匀分布,容易导致代理节点负载的不均衡。论文将语义Web技术引入到基于结构化P2P重迭网的事件代理网络,实现了基于权重的语义P2P网络。通过定义本体类权重、代理节点权重、虚拟订阅等概念,将描述事件及订阅的本体类权重树映射到代理权重网络;通过代理节点管理虚拟订阅,将事件和订阅根据其本体信息分配到不同的代理节点;通过本体路由表维护语义映射信息;从而最终构建一个大规模的语义P2P代理网络。在此基础上,论文提出了一种动态负载均衡算法:通过动态调整本体类权重及代理节点的权重,在代理节点负载过载时,进行虚拟订阅的交换或迁移,使系统获得高效的负载均衡。实验结果表明,负载均衡算法显着的改善了结构化P2P事件代理网络的可用容量,具有良好的可扩展性,在网络资源消耗方面取得了良好的均衡。针对复合语义数据模型,论文提出了一种基于权重的多层索引和位运算的语义匹配算法。基于权重的订阅多层索引结构有效的减少了相同叁元组的重复匹配,基于位运算的语义匹配大大提高了匹配的效率。并在此基础上,论文提出了两种并行匹配算法,独立匹配算法和协同匹配算法,进一步提高了系统的输出。实验结果表明,基于位运算的语义匹配提高了语义匹配的速度,基于多核的并行算法进一步提高了系统的输出。基于语义P2P事件代理网络,论文提出了一种基于语义的路由算法。该算法通过本体路由表作为路由的捷径有效的降低了路由跳。论文提出了一种分布式复合订阅的管理方法,将复合订阅沿路由路径的进行拆分,具有相同下一跳的订阅或订阅分支作为一份整体发送,使事件的复合运算尽可能的靠近事件的发布节点,减少了网络的负载。实验结果表明,本体路由表减少了路由跳,而分布式复合订阅管理则有效的极少了网络负载。最后,论文实现了一个发布/订阅原型系统——钱塘复合语义发布/订阅系统(JTang Composite and Semantic Publish/Subscribe System, JTangCSPS)。钱塘复合语义发布/订阅系统采取分层、模块化的系统架构,实现了上述的复合语义数据模型、负载均衡语义网络、并行语义匹配算法和语义路由算法。基于该原型系统,课题组与加拿大多伦多大学合作实现了语义知识推送服务平台CIKP (Constructive Information Knowledge Portal)。

余一娇[7]2009年在《基于文件复制的对等网络搭便车抑制技术研究》文中提出过于严重的搭便车行为会降低对等网络的健壮性、服务响应速度、可用性、生命周期等,如何抑制自私节点的搭便车行为是对等网络研究的重要问题。然而,现有对等网络搭便车抑制机制存在公平性欠佳、计算复杂性较高、工程实现难度大等问题。因此,对等网络搭便车抑制技术研究需设计新型搭便车抑制机制,模型化分析新型搭便车抑制机制的效率以及对网络服务性能的影响,并在真实对等网络系统中测试新型抑制机制的可用性和效率。基于文件复制的搭便车抑制机制通过复制过载节点中的高频访问文件到邻接搭便车节点,迫使搭便车节点为对等网络作贡献,提高对等网络的健壮性、文件服务的可用性等。提出复杂对等网络图定量描述对等网络的拓扑结构、节点状态和共享文件分布特征,分析搭便车抑制机制对搭便车节点比率、对等网络健壮性、文件共享服务可用性等的影响规律。通过在基于语义的对等网络科技文献共享系统SemreX中的应用,测试了基于文件复制的搭便车抑制机制的实用性和效率。针对各节点都期望享受高质量服务,又维持对等网络稳定运营的需求,提出了一种通过共享文件复制和负载均衡的搭便车抑制机制FRWBBA(File Replication andWorkload Balancing based Approach)。FRWBBA的思路是:各节点周期性监视自身资源利用率,判断节点是否过载;若节点过载,则主动向邻接搭便车节点透明地复制少数高频访问文件;更新共享文件信息,文件接收节点开始为对等网络提供更多服务。FRWBBA在不降低搭便车者所享受的服务质量前提下,迫使一些搭便车节点参与对等网络服务,保护了过载节点。过载节点如何实现高效的文件复制操作,是实现搭便车抑制机制FRWBBA的关键。根据对等网络文件访问次数分布近似服从齐普夫定律的特征,提出将过载节点中被访问次数最高的少量文件复制到邻接搭便车节点,该方案以较低对等网络通信开销、快速降低了过载节点的工作负载。提出将高频访问文件复制到邻接搭便车节点中负载最轻的部分节点,或根据文件访问路径规律,将热点文件复制到高频服务请求转发节点。仿真表明,最低负载优先策略和基于访问路径的目标节点选择策略,均是高效的文件复制目标节点选择策略。前者能快速消除对等网络中的过载节点,后者能显着降低文件查询服务的平均访问跳数。为了客观比较不同搭便车抑制机制的效率差异,归纳出搭便车抑制机制的效率评价核心指标集;提出复杂对等网络图来定量描述搭便车抑制机制对对等网络状态的影响。复杂对等网络图描述了对等网络的拓扑结构、节点异质性和共享文件分布状态等特征,定义了搭便车抑制机制的效率评价核心指标集。应用复杂对等网络图和无标度网络理论,分析了FRWBBA对搭便车节点比率、服务可用性、对等网络健壮性等的影响规律;比较了FRWBBA和基于激励的搭便车抑制机制的效率差异,得出FRWBBA是更受节点用户和对等网络运营者欢迎的搭便车抑制机制。为了测试FRWBBA的工程可行性和效率,用Java实现了FRWBBA,并封装为AntifreeridingWare软件包。基于语义的对等网络科技文献共享系统SemreX采用AntifreeridingWare抑制对等网络中的搭便车行为。该应用实例表明AntifreeridingWare有效、可行,且易于在第叁方对等网络文件共享系统中应用。与基于激励的对等网络搭便车抑制机制相比,FRWBBA维护了对等网络服务的公平性、保证了对等网络尽力为全体用户提供服务;与基于博弈论的搭便车抑制机制相比,FRWBBA无需对等网络节点行为的全局信息,易于实现且可扩展性强;与采用社会网络和经济模型的搭便车抑制机制相比,FRWBBA更具工程可行性。

廖轶[8]2017年在《面向基础教育的自适应学习服务系统研究与应用》文中进行了进一步梳理随着信息技术的飞速发展,涌现出大量的教育信息系统。在线教育的日益普及,学习者个性化学习需求不断提高,过去传统的在线教育系统已经无法满足针对个体构建的学习需求。支持网络学习的方式也大致经历了内容呈现方式,搜索查询方式和自适应方式的叁个阶段。网络学习系统建设模式已经不再是一味的扩充教育数字资源。因此,如何保证学习者的学习效果是网络学习的关键。适应性学习通过了解学习者的个性化特征信息,如学习风格,偏好和认知水平等,同时通过系统本身领域知识的精确构建,达到高效率的学习目标。随着支持适应性学习的研究和应用在不断深入,系统的智能性和有效性得到了提高。但是针对基础教育的适应性学习研究和应用中,自适应学习服务系统无论是构建模型还是系统建设都很薄弱,缺乏有效的研究验证。本文结合了相关课题研究和实际工作内容,深入分析了自适应学习的特点和特征,构建了针对基础教育的自适应学习服务系统参考模型ALSSRM,对其中的学习者模型,领域知识模型和自适应引擎的构建、框架、内容和功能进行了论述。同时综合利用了如:文献研究法,元数据技术,解释结构模型法,本体理论,实证研究法,调度和CSP相关理论,调查研究法,有穷自动机等理论,评价研究法等方法理论。主要研究内容和成果如下:(1)提出了自适应学习服务系统参考模型ALSSRM。通过文献研究法、调查研究法分析比较已有研究的自适应学习模型,包括:DHRM,AEHS,AHAM,LAOS,EAHAM等参考模型。然后针对上述模型不足之处和存在问题,以面向基础教育的自适应学习服务为主设计了适合基础教育的自适应学习服务系统参考模型ALSSRM。(2)构建了基于本体和元数据信息交互技术的学习者模型。从已有的教育信息系统中获取学习者的历史学习过程数据作为学习者模型的初始化。通过元数据技术为学习者构建了一个基础教育元数据模型,并通过元数据抽取和元数据模型转换技术获取学习者的历史学习数据,从中归纳出学习者的特征信息。(3)提出了基础教育数据资源间的访问共享机制。针对北京市,区县,学校叁级机构众多教育信息系统建设过程中存在相互访问共享混乱的特点,同时考虑兼容到已经建设完成教育信息系统中的学习数字资源。通过元数据技术得到基础教育的融合元数据库,利用元数据的分析功能清晰描述了教育信息系统间的数据流向,提出了基于元数据的教育资源访问共享机制。(4)结合本体和元数据规范构建领域知识模型。提出了领域知识模型的四层管理架构。充分考虑已建系统中教育数字资源的整合利用,减少重复建设,通过和本体描述和元数据规范发布了针对北京基础教育特色、以LOM为基础的《北京市数字化基础教育资源元数据应用规范》,实现知识点的结构化,教育数字资源规范化。(5)借鉴NoSq1思想和大数据技术提出了基础教育海量数据存储方案。针对教育数字资源大量沉淀在市,区县,学校和教育机构的教育信息系统中且宏观利用率低下、重复建设的特点,借鉴NoSq1思想设计了基础教育数据海量存储方案。该方案不仅满足大数据存储需求,而且在业务逻辑上还可以满足关系运算与兼容性要求,很好的实现了资源利用。(6)结合CSP规划调度理论及有穷自动机求解算法设计了自适应引擎。论文通过将学习活动进行目标函数解释,对相关约束条件罗列方程进行描述,并设计目标函数进行转化求解,最后结合学习者的特征信息,建立学习活动调度的CSP模型。将学习活动设计的问题归为基于CSP规划调度问题进行求解。最后通过有穷自动机的方式求解,并提出了 DFSFA(Depth First Search For Finite Automata)算法求解。综上所述,在本文涉及的六项主要研究工作中,第一、五部分研究虽然有研究成果,但本文着重解决在在基础教育领域的问题。第二、叁、四部分的相关研究很少且基本停留在抽象理论上,缺乏实际应用验证。第六部分相关文献很少,在适应性学习中引入约束满足问题的研究目前是空白。总体上本文为基础领域自适应学习服务系统提供了借鉴和参考。

李锦刚[9]2008年在《面向语义Web服务的发现机制研究》文中研究指明Web服务作为工业界的一个标准,是未来互联网重要趋势之一。将语义Web的核心技术——本体应用于Web服务,形成了语义Web服务。语义Web服务在标准的Web服务描述中添加了语义信息,使计算机可以理解其内容,从而支持Web服务的自动化发现、选择、组合、协商、执行和监控。在语义Web服务的整个生命周期中,Web服务发现处于首要位置,只有查找到了满足需求的的Web服务后才能进行后面的选择、组合、协商、执行和监控等操作。本文研究的重点就是在分布式对等网络环境中如何高效的发现Web服务,在综合考虑用户的功能性需求和非功能性需求的前提下找出最能满足用户需求的Web服务。传统的Web服务发现方法是基于集中式的注册中心,如统一描述、发现和集成(UDDI,Universal Description,Discovery andIntegration),但是它经常导致单点失败和性能瓶颈。为此,本文结合实际,提出了一种基于分布式对等网络Chord的语义Web服务的发现算法,此算法能够根据Web服务的语义分类词(category)进行路由查找到正确的存储满足要求的Web服务的结点,在未找到足够多的满足要求的Web服务的情况下,还能进行分类词扩展查询。基于此算法,实现了一个简单的语义Web服务发现系统。论文共分为六章:第一章,介绍本文的工作背景以及主要内容;第二章,概述Web服务和语义Web的主要思想,包括结构、特性和功能,介绍对等网络及其拓扑结构分类;第叁章,简要介绍Chord算法,重点讲述一种基于Chord的语义Web服务发现方法;第四章,详细描述在分布式对等网络中语义Web服务发布和发现系统的设计和实现过程;第五章,基于测试结果,分析系统的性能,包括查全率,查准率和负载;最后一章,总结论文的主要工作,并对今后工作进行展望。

参考文献:

[1]. 基于语义的网络服务负载均衡研究[D]. 杨俊秀. 兰州理工大学. 2003

[2]. 面向语义Web服务的发现机制研究[D]. 李健. 北京邮电大学. 2009

[3]. 基于服务组合、支持业务质量感知的电信业务提供若干关键问题研究[D]. 尹泽明. 北京邮电大学. 2008

[4]. 网格环境下地理信息服务关键技术研究[D]. 李科. 解放军信息工程大学. 2008

[5]. 网络架构演进下的高性能流量管理研究[D]. 陈飞. 浙江大学. 2017

[6]. 分布式语义发布/订阅系统的若干关键技术研究[D]. 钱剑锋. 浙江大学. 2011

[7]. 基于文件复制的对等网络搭便车抑制技术研究[D]. 余一娇. 华中科技大学. 2009

[8]. 面向基础教育的自适应学习服务系统研究与应用[D]. 廖轶. 北京交通大学. 2017

[9]. 面向语义Web服务的发现机制研究[D]. 李锦刚. 北京邮电大学. 2008

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基于语义的网络服务负载均衡研究
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