面向智慧家庭领域的服务模式及其组合优化技术

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1、硕士学位论文面向智慧家庭领域的服务模式及其组合优化技术SMARTHOMEORIENTEDSERVICEPATTERNRESEARCHANDTHECOMPOSITIONOPTIMIZATIONTECHNOLOGY庄亚欧哈尔滨工业大学2015年6月国内图书分类号：TP315学校代码：10213国际图书分类号：681.3密级：公开工程硕士学位论文面向智慧家庭领域的服务模式及其组合优化技术硕士研究生：庄亚欧导师：徐晓飞教授申请学位：工程硕士学科：计算机技术所在单位：计算机科学与技术学院答辩日期：2015

2、年6月授予学位单位：哈尔滨工业大学ClassifiedIndex:TP315U.D.C:681.3DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringSMARTHOMEORIENTEDSERVICEPATTERNRESEARCHANDTHECOMPOSITIONOPTIMIZATIONTECHNOLOGYCandidate：ZhuangYaouSupervisor：Prof.XuXiaofeiAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEn

3、gineeringSpeciality：ComputerTechnologyAffiliation：SchoolofComputerScienceandTechnologyDateofDefence：June,2015Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology哈尔滨工业大学工程硕士学位论文摘要随着云计算、信息服务、Web2.0、SaaS等理念和技术的快速发展，越来越多的软件以服务的形态在互联网出现，同时大量现实中的物理资源和

4、人工服务也通过虚拟化技术被加入到互联网中，与线上服务协同集成，这些趋势使互联网上可用服务数量迅速增加,并且各种服务与资源与人们日常生活结合更加紧密，人们可通过各种移动终端访问互联网中的服务。根据以上趋势，智慧家庭概念应运而生，智慧家庭面向家庭领域集成家居生活中的各种家居设施与服务资源形成平台化服务方式，为家庭用户提供更全面的服务。本文选取智慧家庭领域为研究背景，首先研究智慧家庭领域中的典型领域特性，从领域经验知识中总结归纳得出领域特性，主要包括先验性、关联性和相似性。根据领域中的特性分析总结，获

5、得领域中的成功经验累积产物，提出服务模式概念，服务模式可体现领域中的特性知识并包含独立业务流程和语义信息，对服务模式进行形式化描述，分析服务模式的主要优势，并给出智慧家庭服务模式示例展示。然后，分析如何将服务模式应用到服务组合问题中，提出基于模式的服务组合过程，过程可分为三个子过程分别为用户需求表达过程，基于服务模式组合过程和服务方案实例化过程，还包括两层映射关系，将用户需求映射到由服务模式构成的服务方案，再由服务方案映射到绑定具体服务资源后的调度计划。并对整个组合过程中包含的要素用户需求、质量

6、约束和服务资源进行分别描述分析。其次，根据提出的基于模式的服务组合过程，针对于第一层映射关系设计两种基于服务模式的服务组合方法，一种单目标算法面向服务提供商目标是获得收益最大，一种双目标算法站在服务提供商和用户双方角度优化目标为收益和用户满意度，在追求收益的同时兼顾用户满意度，对提出的两种方法分别给出了问题定义、求解策略和实验验证，证明本文所提方法可再更短的时间内获得最优值更好的服务方案。针对于第二层映射关系，提出一种面向并发可再生资源的调度算法，并证明本文所提算法可获得更短的调度时间结果。最后

7、，根据领域信息和已有研究结果，将提出的服务模式概念应用系统中，设计并开发基于模式的服务方案生成工具，并对所提的两种基于模式的服务组合方法进行应用验证。关键词：服务模式、服务组合、智慧家庭、资源调度。I哈尔滨工业大学工程硕士学位论文AbstractWiththerapiddevelopmentofcloudcomputing,informationservices,Web2.0,SaaSandotherconceptsandtechnology,moreandmoresoftwareandserv

8、icesappearintheInternet,whilealargenumberofrealphysicalresourcesandhumanservicesalsothroughvirtualizationtechnologiesaddedtotheInternet,thesetrendsmakethenumberofservicesavailableintheInternetincreasingrapidly,andavarietyofservicesandresourcescombine