基于QoS和量子遗传算法的Web服务选择.pdf

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1、第17卷第3期西安文理学院学报：自然科学版Vo1．17No．32014年7月JournalofXi’anUniversityofArts&Science(NatSciEd)Ju1．2014文章编号：1008—5564(2014)03-0050-05基于QoS和量子遗传算法的Web服务选择马力，赵绿(西安邮电大学计算机学院，西安710121)摘要：如何从互联网上大量存在的Web服务中选出符合用户需求的服务是一个很重要的研究方向．将量子遗传算法引入服务选择问题中，并将服务选择转换为基于QoS的多目标优化问题．量子遗

2、传算法采用量子比特编码和量子旋转门变异，丰富了种群多样性，并具有更快的收敛速度．通过模拟验证，说明了该方法的可行性．关键词：Web服务选择；量子遗传算法；服务质量中图分类号：TP18文献标志码：AWebServiceSelectionBasedontheQoSandQuantumGeneticAlgorithmMALi，ZHAOJing(SchoolofComputer，Xi’anUniversityofPostsandTelecommunications，Xi’an710121，China)Abstract：

3、TheexistenceofcolossalWebservicesontheInternetmakesitimportanttoexplorethemeansoftheserviceswhichmeettheusers’needs．Inthisstudy，thequantumgeneticalgo—rithmisintroducedintothefieldofWebserviceselectionwhichisinturnregardedastheprob-lemofmulti—objectiveoptimiz

4、ationbasedonQoS．Thequantumgeneticalgorithmusesquantumbitencodingandquantumrotatinggatetomakevariation．Itenrichesthediversityofthepopu—lationandfeaturesfasterconvergence．SimulationhasverifiedtheeffectivenessofQGA．Keywords：Webserviceselection；QuantumGeneticAlg

5、orithm；servicequality如何满足服务请求者的个性化和多样化的要求，同时又能高效合理地利用网络资源，这是Web服务组合研究的重点问题．互联网上的Web服务种类和数目繁多，出现了大量功能相同或相似的Web服务，在满足用户的功能性需求的基础上，通过服务的QoS属性来进行服务选择不失为一种行之有效的解决方法．本文在此基础上引入智能搜索算法寻找最佳服务组合方案，使Web服务组合过程更加高效．Web服务组合问题一直是研究的热点．将QoS引入Web服务领域，用Web服务的QoS属性来区别功能相近的Web服务

6、，统一定义了Web服务的QoS属性．对QoS方面的研究考虑到QoS属性之问的独立性和量纲不统一的问题，给出了一种基于分型理论和多目标决策理论的服务选择算法．将智能算法引入Web服务组合的研究中，提出一种动态选择算法，利用遗传算法的智能进化原理来进行收稿日期：2014-03-07作者简介：马力(1961一)，男，陕西西安人，西安邮电大学计算机学院教授，博士，主要从事智能信息处理研究；赵璨(1987一)，女，河北石家庄人，西安邮电大学计算机学院硕士研究生，主要从事模式识别与人工智能研究．52西安文理学院学报：自然科

7、学版第17卷()=÷ln{’∑exp[p()]}I=I为模型(1)中)在∈QCR上的极大熵函数．定理对任意∈QCR，函数()随参数P的递增单调递减，当p一∞时，())．通过上述定理可以看出，只要P足够大时，可以用极大熵函数()代替目标函数)，从而将本文的非线性极值问题转化成一个无约束优化问题．当P取一个适当大的值时，能够保证目标解为一个很接近的值．2量子遗传算法原理2。1量子遗传算法量子遗传算法(QGA，QuantumGeneticAlgorithm)是量子计算与遗传算法结合的产物，它与标准遗传算法的区别在于使

8、用量子比特进行编码，将量子比特的概率幅表示应用于染色体的编码，使得一条染色体可以表示多个态的叠加，并采用量子旋转门实现染色体的更新操作．与标准遗传算法相比，能以更小的种群规模携带更多的信息，同时又加快了收敛速度．2．2量子比特编码在遗传算法中，染色体用确定性的值表示，而在量子遗传算法中，染色体是用量子比特表示，与经典比特位不同在于，量子位除了“0”和“1”两个基本态，还可以处于“0”和