面向用戶(hù)偏好的智能云服務(wù)平臺(tái)研究

程功勛 劉麗蘭 林智奇 俞 濤

上海大學(xué)上海市機(jī)械自動(dòng)化及機(jī)器人重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，上海，200072

0 引言

近年來(lái)，云計(jì)算技術(shù)在不斷地發(fā)展和完善，大量的商業(yè)應(yīng)用已經(jīng)推向了市場(chǎng)，以云計(jì)算技術(shù)為基礎(chǔ)的云制造也處于快速發(fā)展階段［1］。

當(dāng)前的研究主要是云制造領(lǐng)域的體系架構(gòu)、云制造服務(wù)模式以及云制造領(lǐng)域涉及的理論體系和關(guān)鍵技術(shù)。文獻(xiàn)［2］提出了完整的云制造服務(wù)系統(tǒng)及云制造技術(shù)體系；文獻(xiàn)［3］提出了一種云制造服務(wù)模式，探討了基于制造資源定位技術(shù)的制造資源基礎(chǔ)數(shù)據(jù)云平臺(tái)及其組成；文獻(xiàn)［4］提出并建立了一種能促進(jìn)云制造環(huán)境下外協(xié)加工資源快速共享和高效利用，且具有廣域集成和分散服務(wù)特點(diǎn)的集成服務(wù)模式；文獻(xiàn)［5］提出了一種基于聯(lián)邦模式的云制造聯(lián)邦集成架構(gòu)及云制造聯(lián)邦執(zhí)行支撐環(huán)境；文獻(xiàn)［6］提出了云企業(yè)及云制造服務(wù)的概念，分析了面向制造及管理的集團(tuán)企業(yè)云制造服務(wù)系統(tǒng)的相關(guān)核心技術(shù)；文獻(xiàn)［7］建立了中小企業(yè)云制造服務(wù)平臺(tái)共享關(guān)鍵技術(shù)體系框架，闡述了已知的相關(guān)理論與技術(shù)、標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范等；文獻(xiàn)［8］分析了云制造的典型特征，對(duì)云制造中的資源、服務(wù)和相互關(guān)系進(jìn)行了闡述，對(duì)其服務(wù)組合的關(guān)鍵問(wèn)題進(jìn)行了研究；文獻(xiàn)［9］提出了云制造環(huán)境下的普適人機(jī)交互技術(shù)研究框架，并分析了其涉及的關(guān)鍵技術(shù)；文獻(xiàn)［10］分析了云制造資源虛擬化的相關(guān)技術(shù)，提出了云制造資源虛擬化框架；文獻(xiàn)［11］提出了一種基于云服務(wù)的復(fù)雜產(chǎn)品協(xié)同設(shè)計(jì)方法和一種服務(wù)組合方法；文獻(xiàn)［12］闡述了云制造系統(tǒng)中制造云的構(gòu)建過(guò)程，探討了制造云構(gòu)建過(guò)程中所涉及的主要關(guān)鍵技術(shù)。

基于云制造服務(wù)平臺(tái)的目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)面向用戶(hù)的按需所現(xiàn)的服務(wù)目的，故上述文獻(xiàn)研究都缺失從用戶(hù)的角度出發(fā)去研究如何實(shí)現(xiàn)以用戶(hù)為中心的云服務(wù)。即當(dāng)用戶(hù)面對(duì)海量服務(wù)云時(shí)，如何花最少的時(shí)間和精力去找到自己需要的服務(wù)云。從用戶(hù)的角度分析，當(dāng)用戶(hù)面對(duì)這些服務(wù)云時(shí)會(huì)存在以下3個(gè)問(wèn)題：

（1）當(dāng)用戶(hù)需求明確時(shí)，面對(duì)云服務(wù)平臺(tái)上海量的服務(wù)云，用戶(hù)需要花費(fèi)大量的時(shí)間主動(dòng)去找尋需要的服務(wù)云。

（2）當(dāng)用戶(hù)需求明確時(shí)，用戶(hù)在消費(fèi)服務(wù)云的過(guò)程中，是否還存在隱式的其他需求，為了提高云服務(wù)平臺(tái)的用戶(hù)黏性和服務(wù)云消費(fèi)量，應(yīng)該引導(dǎo)用戶(hù)進(jìn)行交叉消費(fèi)。

（3）當(dāng)用戶(hù)的需求并不是非常明確時(shí)，用戶(hù)只能邊走邊探尋地去一步一步地明確自己的需求，在這個(gè)過(guò)程中，由于用戶(hù)對(duì)服務(wù)的需要不明確，面對(duì)海量的服務(wù)云，在云海里沒(méi)有方向地游走，或許最終用戶(hù)將放棄自己的任務(wù)需求，而另求解決方法；另外一種情況是，用戶(hù)的需求可能會(huì)不斷地發(fā)生變化。

以向用戶(hù)提供高質(zhì)量的服務(wù)為目標(biāo)，研究如何根據(jù)用戶(hù)偏好，主動(dòng)向用戶(hù)提供有效的服務(wù)云，是云制造平臺(tái)實(shí)現(xiàn)以用戶(hù)為中心，提供按需服務(wù)需要研究的主要問(wèn)題之一。據(jù)此，本文基于用戶(hù)至上的本質(zhì)，研究并提出了面向用戶(hù)偏好的智能云服務(wù)模式，以及體系架構(gòu)和涉及的關(guān)鍵技術(shù)。

1 面向用戶(hù)偏好的個(gè)性化智能云服務(wù)模式及體系架構(gòu)

1.1 面向用戶(hù)偏好的智能云服務(wù)平臺(tái)個(gè)性化服務(wù)模式

1.1.1 云服務(wù)平臺(tái)

云服務(wù)是云制造的核心，云制造是在“制造即服務(wù)”理念的基礎(chǔ)上，借鑒了云計(jì)算思想發(fā)展起來(lái)的一種新思想。它的出發(fā)點(diǎn)是實(shí)現(xiàn)制造資源的高度共享，它的目標(biāo)是為制造全生命周期的前期、中期和后期的用戶(hù)，提供隨時(shí)獲取按需使用的優(yōu)質(zhì)廉價(jià)服務(wù)。云服務(wù)，即是具有向用戶(hù)提供把制造資源和制造能力虛擬化封裝成服務(wù)云的服務(wù)能力的抽象。在云制造中，制造云服務(wù)除了包括云計(jì)算服務(wù)中的三類(lèi)主要服務(wù)平臺(tái)（PaaS、IaaS和SaaS）外［2］，還包括制造資源和制造能力服務(wù)化后形成的服務(wù)。

云服務(wù)是所有虛擬化資源服務(wù)化的可信服務(wù)云集合，它包括制造云。在云服務(wù)平臺(tái)中，服務(wù)云被分為兩大類(lèi)，一種邏輯上具有某種獨(dú)立功能或能獨(dú)立完成用戶(hù)請(qǐng)求的某特定事件的服務(wù)云，表示為FS；另一類(lèi)是邏輯上不具有完成某特定事件的服務(wù)，表示為NFS，但能夠通過(guò)與云服務(wù)池中的一個(gè)或多個(gè)服務(wù)云組合成復(fù)合云來(lái)完成特定功能或完成特定事件能力的服務(wù)，表示為FS′。因此，云服務(wù)的構(gòu)成可形式化定義為

從對(duì)外提供服務(wù)的角度描述，云服務(wù)可表示為

其中，F(xiàn)S′＝ ｛（SiRSj…RSk），Si∈CS，Sj∈CS，Sk∈CS｝，R表示Si、Sj、SK之間的關(guān)系，定義為：R＝ ｛R∈ （fb，xor，m）｝，fb為先后關(guān)系，xor為異或關(guān)系，m為合并關(guān)系。為了實(shí)現(xiàn)對(duì)這些由服務(wù)提供商提供的服務(wù)云進(jìn)行科學(xué)管理以及為用戶(hù)提供按需服務(wù)的平臺(tái)來(lái)實(shí)現(xiàn)資源的高度共享，需要一個(gè)云服務(wù)平臺(tái)對(duì)這些海量服務(wù)云進(jìn)行科學(xué)的組織與管理，實(shí)現(xiàn)可利用資源的價(jià)值最大化。

1.1.2 基于云服務(wù)平臺(tái)的個(gè)性化智能服務(wù)分析

在云服務(wù)平臺(tái)上，用戶(hù)面對(duì)海量的服務(wù)云，需要自己尋找所需的服務(wù)云就像在海底撈針，非常困難。因此，為了提高用戶(hù)的體驗(yàn)度，縮短用戶(hù)尋找目標(biāo)所花費(fèi)的時(shí)間，通過(guò)平臺(tái)主動(dòng)向用戶(hù)提供服務(wù)，實(shí)現(xiàn)針對(duì)不同用戶(hù)的個(gè)性化智能推送服務(wù)，是云制造所期待的目標(biāo)。

當(dāng)前，由于LED照明行業(yè)是一個(gè)新興行業(yè)，市場(chǎng)需求規(guī)模和產(chǎn)業(yè)鏈上的企業(yè)規(guī)模都比較小，基于以中小型企業(yè)為主，分工都比較明確，應(yīng)對(duì)市場(chǎng)變化的能力強(qiáng)，能快速滿(mǎn)足客戶(hù)靈活多變的個(gè)性化需求，與云制造以用戶(hù)為中心向其提供個(gè)性化服務(wù)的思想相符，并且這些企業(yè)都有自己的核心業(yè)務(wù)，在業(yè)務(wù)開(kāi)展過(guò)程中都有比較明確的獨(dú)立服務(wù)需求，適合新興的云制造模式在該領(lǐng)域的研究與應(yīng)用。下面以用戶(hù)需要LED燈具為例分析用戶(hù)對(duì)服務(wù)的需求。

案例1 有一位用戶(hù)需要商務(wù)平臺(tái)上的某種類(lèi)型的產(chǎn)品，如圖1所示。

圖1 粗粒度用戶(hù)需求服務(wù)云的構(gòu)成過(guò)程

一位用戶(hù)需要商務(wù)平臺(tái)上的某個(gè)燈具，當(dāng)他進(jìn)入平臺(tái)查看某個(gè)燈具后，感覺(jué)該燈具的價(jià)格不合適、顏色不合適或其他指標(biāo)不能滿(mǎn)足自己的需求，而他自己對(duì)需求也不是很明確，個(gè)性化智能引擎需要判斷用戶(hù)的偏好，例如用戶(hù)更關(guān)注價(jià)格，結(jié)合用戶(hù)的偏好向用戶(hù)推送新的產(chǎn)品集，用戶(hù)從推送的結(jié)果中找到了價(jià)格合適的產(chǎn)品，這時(shí)又覺(jué)得顏色不是很喜歡，智能引擎再次結(jié)合用戶(hù)的偏好向用戶(hù)推送新的產(chǎn)品集合，直到用戶(hù)滿(mǎn)意為止。

案例2 有一位用戶(hù)需要一批室內(nèi)照明的LED燈具，服務(wù)推送構(gòu)造過(guò)程如圖2所示。

圖2 粗粒度服務(wù)推送構(gòu)造過(guò)程

圖2為一個(gè)粗粒度［13］的根據(jù)用戶(hù)需求構(gòu)造的服務(wù)推送過(guò)程，根據(jù)用戶(hù)所提出的室內(nèi)照明LED燈具需求清單，云服務(wù)平臺(tái)將基于用戶(hù)描述及用戶(hù)的歷史行為，從提供設(shè)計(jì)服務(wù)的單位中推送設(shè)計(jì)服務(wù)，設(shè)計(jì)定稿后再加工，個(gè)性化智能引擎將結(jié)合用戶(hù)的環(huán)境、場(chǎng)景和地理位置等屬性推送加工制造服務(wù)單位，制造樣品經(jīng)檢驗(yàn)合格后，再綜合考慮用戶(hù)所在地及成本等屬性推送提供配送服務(wù)的單位［14］。

綜上分析可知，上述的兩類(lèi)構(gòu)造過(guò)程具有如下兩個(gè)特點(diǎn)［15］：

（1）需求不明確，在服務(wù)構(gòu)造過(guò)程中，用戶(hù)是以前一步選擇的服務(wù)作為下一步服務(wù)選擇的依據(jù)，服務(wù)是在實(shí)時(shí)的被確定。

（2）用戶(hù)服務(wù)上下文會(huì)發(fā)生變化，用戶(hù)對(duì)服務(wù)的需求不僅僅是隨著服務(wù)應(yīng)用而不斷的變化，而且還隨著用戶(hù)所處服務(wù)上下文的變化而變化。

這種以用戶(hù)需求為中心的“邊構(gòu)造邊執(zhí)行”的應(yīng)用構(gòu)造方式中有如下需求：在服務(wù)云應(yīng)用構(gòu)造過(guò)程中的每一步，個(gè)性化智能引擎需要自動(dòng)推導(dǎo)及捕獲用戶(hù)變化的服務(wù)云需求，并主動(dòng)向用戶(hù)推送滿(mǎn)足這些需求的服務(wù)，實(shí)現(xiàn)服務(wù)的按需而現(xiàn)［15］。

綜上需求分析可知，為了向用戶(hù)提供個(gè)性化按需服務(wù)，減少用戶(hù)參與度，提高用戶(hù)在云服務(wù)平臺(tái)的體驗(yàn)度，需要建立以用戶(hù)偏好為出發(fā)點(diǎn)的個(gè)性化智能云服務(wù)平臺(tái)。該個(gè)性化智能云服務(wù)平臺(tái)可定義為

式中，U為用戶(hù)偏好；A為用戶(hù)當(dāng)前的執(zhí)行動(dòng)向；CS為可信服務(wù)云集合；C為服務(wù)云間的約束；F為推送方法；SC為個(gè)性化云服務(wù)結(jié)果集合。

1.1.3 面向用戶(hù)偏好的智能云服務(wù)平臺(tái)個(gè)性化服務(wù)模式

基于云服務(wù)平臺(tái)的面向用戶(hù)偏好的個(gè)性化智能推送服務(wù)的目的是：在用戶(hù)還沒(méi)有完全明確或確定下一步的需求時(shí)，云服務(wù)平臺(tái)個(gè)性化智能推送服務(wù)引擎，能夠根據(jù)用戶(hù)的偏好主動(dòng)向用戶(hù)提供服務(wù)，幫助用戶(hù)明確或確定下一步的需求，使用戶(hù)免于在海量服務(wù)云中苦尋自己所要服務(wù)云的煩惱，降低用戶(hù)的參與度，提高用戶(hù)的體驗(yàn)度。服務(wù)模式如圖3所示。

圖3 基于云服務(wù)平臺(tái)的個(gè)性化智能服務(wù)模式

基于云服務(wù)平臺(tái)的個(gè)性化智能服務(wù)模式中，用戶(hù)在不明確自己下一步需求的情況下［15］，平臺(tái)上個(gè)性化智能引擎通過(guò)用戶(hù)的上下文信息捕獲分析用戶(hù)的當(dāng)前需求，從海量的服務(wù)云中主動(dòng)向用戶(hù)推送服務(wù)，實(shí)現(xiàn)服務(wù)按需所現(xiàn)，最終與用戶(hù)一起完成用戶(hù)的需求。

1.2 面向用戶(hù)偏好的智能云服務(wù)平臺(tái)個(gè)性化服務(wù)體系架構(gòu)

為了建立實(shí)現(xiàn)向用戶(hù)提供個(gè)性化智能服務(wù)模式的云服務(wù)平臺(tái)，研究設(shè)計(jì)了一個(gè)面向用戶(hù)偏好的智能云服務(wù)平臺(tái)個(gè)性化服務(wù)體系架構(gòu)，如圖4所示。

體系架構(gòu)分為五層，分別是用戶(hù)層、應(yīng)用層、云服務(wù)管理層、云端服務(wù)多樣化接入層和物理資源層［16］。

（1）用戶(hù)層。主要有普通用戶(hù)群和企業(yè)群兩類(lèi)用戶(hù)。為了滿(mǎn)足個(gè)體用戶(hù)和企業(yè)用戶(hù)的需求，在為兩類(lèi)用戶(hù)提供服務(wù)時(shí)，用戶(hù)交互的界面會(huì)具有各自的特點(diǎn)。

（2）應(yīng)用層。主要包括基于用戶(hù)偏好的智能服務(wù)引擎和平臺(tái)業(yè)務(wù)管理軟件。基于用戶(hù)偏好的智能服務(wù)引擎涉及的關(guān)鍵技術(shù)主要有用戶(hù)偏好收集與建模、用戶(hù)偏好多屬性匹配推送、服務(wù)展示與交互和用戶(hù)定制與推送。平臺(tái)業(yè)務(wù)管理主要有客戶(hù)關(guān)系管理、協(xié)同分銷(xiāo)、產(chǎn)品協(xié)同服務(wù)、服務(wù)云共享和物流規(guī)劃等。

圖4 面向用戶(hù)偏好的智能云服務(wù)平臺(tái)個(gè)性化服務(wù)體系架構(gòu)

（3）云服務(wù)智能管理層。支撐智能云服務(wù)管理的主要模塊有基于本體的服務(wù)云構(gòu)建、基于本體的云服務(wù)搜索匹配、云服務(wù)組合設(shè)計(jì)與評(píng)估、云服務(wù)流程定制、云服務(wù)質(zhì)量預(yù)測(cè)、云服務(wù)執(zhí)行與監(jiān)控、云服務(wù)容錯(cuò)恢復(fù)、云服務(wù)評(píng)價(jià)以及云服務(wù)計(jì)費(fèi)。

（4）云端服務(wù)多樣化接入層。各類(lèi)資源接入云服務(wù)平臺(tái)的方式主要有4種，分別是：RFID、有線(xiàn)傳感網(wǎng)、無(wú)線(xiàn)傳感網(wǎng)和接入適配器。對(duì)接入的虛擬化資源按領(lǐng)域、功能等屬性交叉分類(lèi)，實(shí)現(xiàn)服務(wù)化。

（5）物理資源層。物理資源主要有兩大類(lèi)，分別是制造資源和制造能力，也包括提供配套的云存儲(chǔ)以及其他可用社會(huì)閑散資源。這些可信資源是支撐平臺(tái)能夠正常運(yùn)行的資本。

根據(jù)以上設(shè)計(jì)的體系架構(gòu)，實(shí)現(xiàn)面向用戶(hù)偏好的智能云服務(wù)平臺(tái)的個(gè)性化服務(wù)的關(guān)鍵技術(shù)處于應(yīng)用層，主要包括用戶(hù)偏好收集及建模、基于用戶(hù)偏好的多屬性匹配智能推送算法和服務(wù)云可視化展示及交互。

2 面向用戶(hù)偏好的個(gè)性化智能云服務(wù)關(guān)鍵技術(shù)

2.1 基于本體的用戶(hù)偏好進(jìn)化服務(wù)需求建模研究

針對(duì)用戶(hù)偏好建模的主要任務(wù)及核心技術(shù)，建立的用戶(hù)偏好服務(wù)需求模型如圖5所示。

圖5 建立用戶(hù)偏好服務(wù)需求模型的過(guò)程

（1）用戶(hù)偏好收集。在云服務(wù)平臺(tái)上為了提供面向用戶(hù)的按需服務(wù)，在向用戶(hù)主動(dòng)推送服務(wù)之前，必須收集用戶(hù)的偏好，才能提供有效的個(gè)性化服務(wù)。用戶(hù)偏好主要分為顯示偏好和隱式偏好［17］。用戶(hù)偏好的信息主要有以下五類(lèi)：①用戶(hù)輸入查詢(xún)需求服務(wù)云的關(guān)鍵詞；②與用戶(hù)收藏夾中類(lèi)似及相關(guān)的服務(wù)云；③用戶(hù)消費(fèi)過(guò)的服務(wù)云及與被消費(fèi)相似的服務(wù)云；④用戶(hù)瀏覽過(guò)的服務(wù)云及與被瀏覽相似的服務(wù)云；⑤用戶(hù)定制的服務(wù)云及與定制相似的服務(wù)云。

針對(duì)以上的用戶(hù)偏好信息，顯示偏好收集方式是主動(dòng)方式，需要用戶(hù)不斷地參與平臺(tái)的交互，這將降低用戶(hù)的體驗(yàn)度，不利于用戶(hù)的保留；隱式偏好收集方式是被動(dòng)方式，用戶(hù)的參與頻率會(huì)很低，主要是采取基于用戶(hù)動(dòng)態(tài)行為的數(shù)據(jù)挖掘方式。

用于隱式偏好收集中的用戶(hù)動(dòng)態(tài)行為挖掘規(guī)則主要有：①用戶(hù)對(duì)可視化服務(wù)云的點(diǎn)擊次數(shù)；②用戶(hù)在該服務(wù)云上停留的時(shí)間；③用戶(hù)對(duì)該服務(wù)云特征部分的操作；④用戶(hù)對(duì)該服務(wù)云相關(guān)屬性的了解程度；⑤根據(jù)過(guò)往服務(wù)云消費(fèi)記錄挖掘出的相關(guān)服務(wù)云。

（2）用戶(hù)偏好特征表示。在云服務(wù)平臺(tái)上具有各種類(lèi)型的海量服務(wù)云，這些服務(wù)云之間或許從邏輯上、功能上具有相似性，為了更好地消除服務(wù)語(yǔ)義的歧義性，結(jié)合對(duì)服務(wù)云的多屬性分類(lèi)方式構(gòu)建面向服務(wù)云的用戶(hù)偏好本體，以建立更準(zhǔn)確的用戶(hù)偏好特征數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。在構(gòu)建用戶(hù)偏好本體時(shí)，除了需要考慮服務(wù)云的特征，還需要考慮用戶(hù)顯示需求和隱式需求之間的關(guān)系，通過(guò)建立顯示需求向量和隱式需求向量，應(yīng)用曲線(xiàn)擬合的方法對(duì)用戶(hù)偏好特征本體進(jìn)行優(yōu)化，將基于顯隱融合的用戶(hù)偏好特征本體，作為建立可計(jì)算模型的輸入。

（3）用戶(hù)偏好模型的學(xué)習(xí)和更新。心理學(xué)研究表明，人的記憶會(huì)隨著時(shí)間的延續(xù)而逐漸被遺忘，當(dāng)環(huán)境或場(chǎng)合的改變使得記憶中的某些信息長(zhǎng)期不被利用時(shí)，這些信息就會(huì)逐漸被遺忘，即人的偏好會(huì)隨著時(shí)間的推移和場(chǎng)景的變化而逐漸發(fā)生變化［18］。因此，基于本體的用戶(hù)偏好特征模型，應(yīng)該是處于不斷變化過(guò)程中的模型，為了刻畫(huà)模型的變化，必須建立基于隨時(shí)間推移和場(chǎng)景變化的偏好特征詞權(quán)值衰減函數(shù)，其表達(dá)式為

式中，newvalue為特征詞新權(quán)值；oldvalue為原有值；w為場(chǎng)景發(fā)生變化對(duì)偏好影響的權(quán)值；Mdate為上一次訪(fǎng)問(wèn)到現(xiàn)在的天數(shù)；D為調(diào)節(jié)常數(shù)，表示偏好完全衰減為0的天數(shù)。

基于以上用戶(hù)偏好變化函數(shù)，就能構(gòu)建基于本體特征詞的可演化和不斷修正的用戶(hù)偏好模型。

2.2 面向用戶(hù)偏好的個(gè)性化智能云服務(wù)研究

個(gè)性化智能云服務(wù)的本質(zhì)，是把傳統(tǒng)的用戶(hù)主動(dòng)尋找所需服務(wù)云轉(zhuǎn)變?yōu)楸粍?dòng)地接受平臺(tái)推送的服務(wù)云，即把僅僅是“如何發(fā)現(xiàn)”的“服務(wù)組合”問(wèn)題，轉(zhuǎn)變?yōu)槭紫仁恰鞍l(fā)現(xiàn)什么”，然后才是“如何發(fā)現(xiàn)”的“服務(wù)推送”問(wèn)題。因此，實(shí)現(xiàn)個(gè)性化智能云服務(wù)的主要實(shí)現(xiàn)模式是推送，推送的內(nèi)容分別是用戶(hù)主動(dòng)定制的服務(wù)云和根據(jù)其偏好預(yù)測(cè)的服務(wù)云。為了實(shí)現(xiàn)以上個(gè)性化智能服務(wù)云的推送，除了需要可信的用戶(hù)偏好模型外，還需要高質(zhì)量、高效率的推送算法。因此，需要通過(guò)分析傳統(tǒng)個(gè)性化推薦技術(shù)中存在的問(wèn)題，結(jié)合云服務(wù)平臺(tái)上服務(wù)云所具有的特征，研究設(shè)計(jì)面向用戶(hù)偏好的個(gè)性化智能云服務(wù)推送算法。

2.2.1 基于用戶(hù)執(zhí)行動(dòng)向的多屬性個(gè)性化服務(wù)推送原理

當(dāng)用戶(hù)需要消費(fèi)某個(gè)服務(wù)云，但其需求并不十分明確時(shí)，需要邊找邊看來(lái)最終確定自己的需求。在云服務(wù)平臺(tái)上可能存在很多類(lèi)似的服務(wù)云，如果讓用戶(hù)主動(dòng)地尋找服務(wù)云，那么其面對(duì)海量的類(lèi)似服務(wù)云，用戶(hù)主動(dòng)尋找就會(huì)變得非常困難。此時(shí)，個(gè)性化的智能推送就顯示出巨大的優(yōu)勢(shì)，能使用戶(hù)輕松地找到所需的服務(wù)云。圖6所示為基于上述理念的用戶(hù)需求消費(fèi)服務(wù)云的服務(wù)應(yīng)用構(gòu)造過(guò)程。

圖6 用戶(hù)消費(fèi)服務(wù)云的服務(wù)構(gòu)造

在以上類(lèi)型服務(wù)云的消費(fèi)過(guò)程中，基于用戶(hù)執(zhí)行動(dòng)向的多屬性智能推送算法，將用戶(hù)偏好可計(jì)算模型、用戶(hù)當(dāng)前的執(zhí)行動(dòng)向（可能要關(guān)注某個(gè)屬性或某幾個(gè)屬性，如價(jià)格、外形、適用范圍等）做為用戶(hù)偏好輸入，其過(guò)程需要研究并設(shè)計(jì)推薦算法F，以幫助引導(dǎo)完成用戶(hù)最終消費(fèi)。

2.2.2 面向用戶(hù)需求偏好的云服務(wù)鏈構(gòu)造的個(gè)性化服務(wù)推送原理

當(dāng)用戶(hù)向云服務(wù)平臺(tái)提交了一個(gè)需求申請(qǐng)后，該申請(qǐng)需要經(jīng)過(guò)3個(gè)階段的工作才能完成，分別是設(shè)計(jì)、制造和配送。當(dāng)需求處于設(shè)計(jì)階段時(shí)，在個(gè)性化智能推送時(shí)需要考慮用戶(hù)的需求描述，如外形、價(jià)格等；當(dāng)需求處于工藝規(guī)劃階段時(shí)，需要根據(jù)設(shè)計(jì)的需求來(lái)推送工藝規(guī)劃服務(wù)云；工藝規(guī)劃服務(wù)云確定后，在生產(chǎn)計(jì)劃階段，需要根據(jù)工藝規(guī)劃的需求推送生產(chǎn)計(jì)劃階段的服務(wù)云；在加工制造與配送服務(wù)云的推送階段，除了需要考慮上一階段的輸出外，還需要考慮用戶(hù)所在地等屬性的推送。根據(jù)各個(gè)階段的服務(wù)云推送，從推送候選集合中逐一構(gòu)建多條服務(wù)云鏈，再結(jié)合用戶(hù)的偏好對(duì)構(gòu)建的服務(wù)云鏈進(jìn)行排序推薦。云服務(wù)鏈構(gòu)造及服務(wù)推送過(guò)程如圖7所示。

圖7 云服務(wù)鏈構(gòu)造及服務(wù)推送過(guò)程

在圖7所描述的服務(wù)云消費(fèi)過(guò)程中，用戶(hù)的需求完全是根據(jù)邊走邊看的方式，通過(guò)服務(wù)推送逐一構(gòu)造服務(wù)云的方法來(lái)完成最終的用戶(hù)消費(fèi)。在推送每個(gè)階段的服務(wù)云時(shí)，除了需要接受來(lái)自上一階段的服務(wù)輸出外，還需要考慮用戶(hù)環(huán)境及偏好等多條件來(lái)構(gòu)造該階段的推送輸入條件；在服務(wù)云鏈的推送構(gòu)造時(shí)，需要根據(jù)用戶(hù)偏好的側(cè)重點(diǎn)，對(duì)推送的候選集進(jìn)行排序，并將其作為服務(wù)云鏈的輸出。

2.3 面向用戶(hù)偏好的云服務(wù)可視化展示及交互研究

可視化（visualization）技術(shù)是利用計(jì)算機(jī)圖形學(xué)和圖像處理技術(shù)，將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成圖形或圖像在屏幕上顯示出來(lái)，并進(jìn)行交互處理的理論和方法［19］。近年來(lái)，隨著 Web Service技術(shù)以及計(jì)算機(jī)相關(guān)技術(shù)的發(fā)展，Web服務(wù)可視化研究也成為一個(gè)焦點(diǎn)。服務(wù)可視化要達(dá)到的目標(biāo)是：服務(wù)友好、真實(shí)、易理解和易操作。服務(wù)可視化主要分為服務(wù)過(guò)程的可視化、服務(wù)結(jié)果的可視化，以及單個(gè)具有獨(dú)立向外提供服務(wù)能力的服務(wù)可視化，通過(guò)對(duì)服務(wù)的可視化，可以幫助用戶(hù)理解服務(wù)。

云服務(wù)平臺(tái)中的服務(wù)云是云服務(wù)平臺(tái)提供對(duì)外服務(wù)的基礎(chǔ)，它能幫助用戶(hù)更好的理解服務(wù)云。通過(guò)服務(wù)可視化技術(shù)，可更好地展示云服務(wù)平臺(tái)的優(yōu)勢(shì)，推動(dòng)其在各方面的廣泛應(yīng)用。平臺(tái)云服務(wù)可視化展示與交互研究的重點(diǎn)是，根據(jù)用戶(hù)偏好，推送用戶(hù)需要的可視化與交互服務(wù)云。可視化與交互過(guò)程如圖8所示。

圖8 云服務(wù)可視化展示與交互

由圖8可見(jiàn)，用戶(hù)可選擇結(jié)果集中的服務(wù)云，通過(guò)可視化中間件查看服務(wù)云及其測(cè)試執(zhí)行結(jié)果，用戶(hù)也可以通過(guò)不斷地調(diào)整參數(shù)來(lái)查看服務(wù)云可能的執(zhí)行結(jié)果集，直觀地理解服務(wù)云。當(dāng)用戶(hù)從測(cè)試結(jié)果窗口中發(fā)現(xiàn)該服務(wù)云不能滿(mǎn)足需求時(shí)，用戶(hù)可以重新從推送結(jié)果集中選擇，實(shí)現(xiàn)基于可視化的服務(wù)云交互。

3 結(jié)束語(yǔ)

本文定義了支持個(gè)性服務(wù)模式的云服務(wù)平臺(tái)，并研究了云服務(wù)平臺(tái)上面向用戶(hù)偏好的個(gè)性化服務(wù)模式。為了實(shí)現(xiàn)支持個(gè)性化服務(wù)模式的云服務(wù)平臺(tái)，設(shè)計(jì)了它的體系架構(gòu)，研究了其涉及的核心關(guān)鍵技術(shù)。包括：支持個(gè)性化服務(wù)推送的用戶(hù)偏好模型，基于用戶(hù)執(zhí)行內(nèi)容的多屬性智能推送原理，面向用戶(hù)偏好的云服務(wù)鏈的推送構(gòu)造原理和云服務(wù)可視化的展示與交互。

今后研究的重點(diǎn)是，對(duì)智能云服務(wù)平臺(tái)個(gè)性化服務(wù)進(jìn)行全方位研究，為云制造的發(fā)展提供理論支撐。另外，為了使研究成果能夠得到及時(shí)的實(shí)踐驗(yàn)證以及為云制造的商業(yè)化應(yīng)用探路，我們已與相關(guān)的企業(yè)和機(jī)構(gòu)形成了戰(zhàn)略合作聯(lián)盟，建立了校企合作基地及LED協(xié)同商務(wù)平臺(tái)（www.led－incubator.com），為面向用戶(hù)偏好的智能云服務(wù)平臺(tái)研究打下基礎(chǔ)。

［1］李伯虎，張霖，王時(shí)龍，等.云制造－面向服務(wù)的網(wǎng)絡(luò)化制造新模式［J］.計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)，2010，16（1）：1－7.

［2］李伯虎，張霖，任磊，等.再論云制造［J］.計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)，2011，17（3）：449－457.

［3］黃剛，鐘小勇，龍淵銘，等.基于數(shù)據(jù)云與應(yīng)用云分離模式的制造資源云定位服務(wù)平臺(tái)［J］.計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)，2011，17（3）：519－524.

［4］尹勝，尹超，劉飛，等.云制造環(huán)境下外協(xié)加工資源集成服務(wù)模式及語(yǔ)義描述［J］.計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)，2011，17（3）：525－532.

［5］范文慧，肖田元.基于聯(lián)邦模式的云制造集成體系架構(gòu)［J］.計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)，2011，17（3）：469－476.

［6］戰(zhàn)德臣，趙曦濱，王順強(qiáng)，等.面向制造及管理的集團(tuán)企業(yè)云制造服務(wù)平臺(tái)［J］.計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)，2011，17（3）：487－494.

［7］尹超，黃必清，劉飛，等.中小企業(yè)云制造服務(wù)平臺(tái)共性關(guān)鍵技術(shù)體系［J］.計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)，2011，17（3）：495－503.

［8］陶飛，張霖，郭華，等.云制造特征及云服務(wù)組合關(guān)鍵問(wèn)題研究［J］.計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)，2011，17（3）：477－486.

［9］馬翠霞，任磊，滕東興，等.云制造環(huán)境下的普適人機(jī)交互技術(shù)［J］.計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)，2011，17（3）：504－510.

［10］任磊，張霖，張雅彬，等.云制造資源虛擬化研究［J］.計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)，2011，17（3）：511－518.

［11］賀東京，宋曉，王琪，等.基于云服務(wù)的復(fù)雜產(chǎn)品協(xié)同設(shè)計(jì)方法［J］.計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)，2011，17（3）：533－539.

［12］張霖，羅永亮，陶飛，等.制造云構(gòu)建關(guān)鍵技術(shù)研究［J］.計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)，2010，16（11）：2510－2520.

［13］熊峰，蔡紅霞，劉麗蘭，等.基于信任機(jī)制的制造網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)粗粒度授權(quán)的研究與實(shí)現(xiàn)［J］.中國(guó)機(jī)械工程，2009，20（8）：950－955.

［14］袁逸萍，俞濤，方明倫，等.制造網(wǎng)格中基于服務(wù)的工作流研究［J］.中國(guó)機(jī)械工程，2006，17（11）：1148－1153.

［15］張程.面向服務(wù)環(huán)境中服務(wù)的個(gè)性化推薦［D］.北京：中國(guó)科學(xué)院，2006.

［16］Cheng Gongxun，Liu Lilan，Lou Gangyong，et al.Service－oriented Collaborative Business Platform for LED Lighting［C］//International Conference on E－Business and E－Government.ICEE2011－Proceedings.Shanghai：ICEE，2011：9022－9026.

［17］LavieT，Sela M，Oppenheim I，et al.User Attitudes Towards News Content Personalization［J］.International Journal of Human－Computer Studies，2010，68（8）：483－495.

［18］劉奮榮.動(dòng)態(tài)偏好邏輯［M］.北京：科學(xué)出版社，2010.

［19］Brabrand.Domain Specific Languages for Interactive Web Services［D］.Aarhus：Department of Computer Science University of Aarhus，2004.