Internet的飞速发展正在改变整个社会,一个数字化的时代已经到来。毫无疑问,在这个基于Internet的数字化社会里,各种各样的网上应用和网络服务都将会越来越多。而且,这些应用和服务将会遍及政治、经济、军事、教育、科技、文化、商业、宗教等各个领域。与现实社会一样,人们在Internet上的应用和服务的需求都是不断变化的,因此,Internet提供的应用和服务也应该随着人们需求的变化而变化,这也是一种以人为本的理念。作为一种新型的分布式计算模式,语义Web动态服务组合近年来得到了产业界和学术界的广泛关注。在实际应用中,单一的Web服务仅实现一般要求,无法满足现实应用的多维需求。因此,在新一代Internet环境下,如何动态合成单一服务所提供的各种功能,形成新型、稳定、可靠、功能综合、支持QoS管理的动态服务组合,满足Web用户各自不同的个性化需求,已成为学术研究的焦点,应用前景广阔。论文在此领域开展了研究,工作的主要内容体现六个方面:(1)提出了语义Web动态服务组合模型根据Web动态服务架构和主动计算特征,提出了语义Web动态服务组合模型,模型通过对服务请求者的意图进行发现与响应,定位用户个性化的服务需求,服务质量和服务等级;借助服务注册库(UDDI)资源,启动动态查询与发现用户需要的服务引擎;通过服务获取技术,动态进行服务功能组合路径优化,绑定所需服务的URI获取匹配服务发布,实现稳定、可靠、功能综合的语义Web服务。(2)提出了基于服务分类技术的选择性集成算法Web服务分类是实现服务动态组合的前提与基础。AODE (Averaged One-Dependence Estimators)算法是最近提出的一种典型的基于na?ve Bayes的改进算法,并受到国际机器学习界的关注。交叉熵方法(Cross-entropy Method)是一种解决组合优化问题的全局随机搜索算法,已成功的应用到许多经典的NP问题求解中。基于交叉熵方法,提出了解决AODE算法选择性集成的CESAODE(Cross-Entropy method for Selective AODE)算法,期望实现Web服务分类有效性与可靠性的提升。在WEKA平台上使用UCI数据集进行的仿真实验结果表明,CESAODE算法比现有的分类算法具有更好的分类性能。(3)提出了基于多任务Web动态服务即时分类算法传统的即时分类算法偏向于单个实例,即在某一时期内仅处理一个实例,而其他实例只能在缓冲区等待。当进程被中断的时候,部分实例被充分评估。中断时,剩下的实例则没有经过任何的评估。这样,对实例总体来说只得到局部的优化。论文提出一种更为灵活、有效的面向Web多任务动态服务即时分类算法。基于t分布的p-value (误判率)即时分类算法。该算法着眼于全局,在整体实例中选取最需要得到评估的实例进行计算,从而在中断计算时得到全局的最优化,实现分类事务处理过程的分类效率和准确率的有效统一。(4)提出了面向Web动态服务组合优化的动态小生境学习机制在SOA架构下,Web用户的服务需求是动态变化的,而当前诸多智能进化算法的研究仅关注针对静态问题求解,这种静态导向的算法在进化后期往往会失去对环境的适应能力,无法跟踪极值点在搜索空间的运动路径,从而无法适应Web环境下的动态问题求解。论文提出一种基于语义Web服务动态小生境的自组织学习算法(dynamic niche-based self-organizing learning algorithm, DNSLA),首次实现了基于0-1编码的动态学习机制,种群中的个体由被动适应转为主动学习,能够动态侦测Web服务需求与服务环境的变化,具有更强健的动态环境适应能力。通过计算仿真实验显示,算法在动态变化的环境中,能够很好地与环境进行稳定而友好的交互学习,鲁棒性强,动态搜索能力和极值点跟踪能力优于同类搜索方法。(5)提出了一种动态服务过程失效侦测与响应处理机制服务失效是影响服务可用性的制约因素。论文从服务过程的动态侦测、服务失效的即时响应二个维度展开研究,构建了一种新的面向Web服务的失效侦测机制,实现侦测的完整性、准确性和效率的有效折中,强化服务对动态环境的适应性;在失效容错处理的映射研究中,论文引入粒子群优化算法均值聚类分析,寻求Web动态服务过程失效边界值的有效求解,探索在流程初始SLA(用户等级服务协议)得到满足的条件下,重构执行流程,稳定服务常态,满足不同层次Web用户的个性化服务需求。(6)提出了Web动态服务组合的QoS需求预测及服务质量评价算法Web服务质量QoS是服务的一组非功能属性集合,在动态服务组合过程中,服务质量QoS依赖于组件服务的QoS,动态发现、选择、绑定组件服务,是Web动态服务流程构成的要件。论文基于服务选择特征,提出了一种关系矩阵编码方式,通过关系矩阵编码途径,有效解决多路径情形,用一种编码表示的技术问题,实现服务动态重计划、服务循环路径、服务组合多种类型表达的简化与精准性。