基于項目相似度過濾的分布式資源信息管理系統

孟彩霞

摘 要：項目資源具有分布式特性，使得信息管理系統出現信息過載，對此筆者提出一種基于項目相似度過濾的分布式資源信息管理系統設計方法。構建項目相似度過濾算法，計算項目資源的相似度，提取項目屬性特征，實現項目分布式資源信息管理系統設計改進。研究結果表明，采用該設計方法能降低項目執行開銷，有效提高了資源信息管理和調度效率。

關鍵詞：項目管理;分布式資源;信息管理系統

項目管理是管理學的一個分支學科，通過項目管理，運用各種相關技能、方法與工具，能夠在有限的資源限定條件下，實現對項目管理信息的策劃、進度計劃和維護。可見，項目管理是運用管理的知識、工具和技術，實現對項目分布式資源的合理調度和整合，解決項目的問題或滿足項目的需求的過程[1]。

在分布式項目資源管理中，需要設計高效的信息管理系統，提高項目管理相關資源的訪問和調度性能。項目資源具有分布式特性，信息管理系統出現信息過載，難以實現高效管理，因而筆者提出一種基于項目相似度過濾的分布式資源信息管理系統設計方法。一是構建項目分布式資源調度管理模型，構建項目相似度過濾算法，計算項目資源的相似度，提取項目屬性特征，實現項目分布式資源信息管理系統設計改進;二是進行實驗分析，驗證本文設計的信息管理系統在提高項目資源管理調度性能方面的優越性。

1.項目分布式資源調度管理模型及問題描述

（1）系統的開發環境。本系統采用ArcGIS Engi組件開發技術，將Visual Studio 2008開發環境下的C++作為開發語言，將C/S，也就是客戶端/服務器作為運行模型。上述運行模型的優點為可增強對圖形數據的編輯處理能力，增強空間數據的存儲效率，使得項目分布式資源調度管理模型更加穩定安全。因為分布式資源不僅含有空間數據，而且含有屬性數據，所以，選擇關系型數據庫SQL Server 2008對基礎數據進行保存及管理。該平臺主要包括表現層、應用層以及數據層。其中，表現層是以C語言開發的桌面客戶端，主要由菜單欄、工具欄、狀態欄等構成。數據層是實體層，主要負責對該平臺的信息資源進行保存。應用層即通過ArcGIS Engi進行二次開發，幫助用戶完成數據訪問等基本服務。

（2）系統需求分析。系統需求分析是分布式資源管理系統優化設計、發揮良好性能的關鍵，明確系統的實現目的對系統的應用起到了至關重要的作用。依據資源的分布狀態，確定系統需求為：實現資源信息的顯示和更新、空間信息檢索、屬性信息統計以及其他的空間分析等。針對上述分析的具體需求，獲取分布式資源系統的基礎數據要求，基礎數據主要由屬性數據與空間數據組成。

（3）資源信息管理系統總體設計。信息管理系統設計中，采用NET Framework、ADO. NET、角色訪問控制（RBAC，Role-Based Access Control）、

SQL Sever 等技術進行項目資源數據庫構建和信息管理，系統設計采用分層設計基礎，主要分為用戶界面層、邏輯處理層和項目資源管理數據庫訪問層，網絡鏈接采用C/S模型[2]。本文構建的項目資源信息管理系統總體模型如圖所示。

下圖中，項目資源信息管理系統整體功能模塊主要有十個模塊，可檢測出復雜項目增長趨勢，但有時也存在其他信號的趨勢變化與接收的數據源本身信號變化類似時產生的干擾，通過分析發現，干擾信號只會存在較短的時間，而信號源會源源不斷地發出信息，持續時間相對較長，所以，當信號趨勢變化連續超過某一門限達到若干次數后，接收器才會確認為信息源發出的有用信息調度指示。在分布式項目資源管理中，需要設計高效的信息管理系統，提高項目管理相關資源的訪問和調度性能[3]。

（4）項目相似度過濾算法。項目相似度計算方法很多，基本上可被劃分成下述兩類：依據某一知識獲取相似度值，其基本思想為塑造某種語義詞典，再根據上述資源中概念的同義或上下文關系完成項目相似度的計算;依據大規模語料庫的統計方法對相似度進行計算。

項目成功與否主要取決于系統組織狀態與項目本身特征兩個方面，針對能力成熟度水平較高的系統，在上述兩個方面具有相似性的項目，出現的相關問題和解決策略也具有相似性，其最終系統質量水平也具有相似性。

在上述模型總體設計的基礎上，基于項目之間相似性的興趣點，設計項目相似度過濾算法，項目的屬性特征決定了用戶的興趣，通過分析項目特征得到項目信息資源調度的傳輸函數為：

H（t）=[I1'（t）、Q1'（t）] ? ? （1）

用qi，j（t）表示由疏散策略確定的項目資源聚集（i，j）的過載，按照項目資源信息間隔粒度|dn-max-dn-min|（1/K）劃分為若干個數據子集Ak，Ak為并查集，得到資源信息調度的相似度特征為：

I1'（t）=Σw1j（t）Zj（t）-θ（t） （2）

Q1'（t）=Σw2j（t）Zj（t）-θ（t）（3）

基于項目的協作過濾推薦，對項目分布式資源信息管理過程中的項目的鄰居數進行評估[4][5]，得到項目i和項目j之間的相似度計算式為：

S（i，j）=—

（4）

項目的屬性集合Attr={a1，a2，…，

am}其中ai表示不同特征的用戶對項目的興趣度，m表示項目的屬性集合中屬性總數。通過上述處理，構建了項目相似度過濾算法，提高分布式項目信息管理調度性能。

2.系統實現

（1）系統總體實現。在上述項目相似度協同過濾算法設計的基礎上，設計高效的信息管理系統，提高項目管理相關資源的訪問和調度性能。項目資源具有分布式特性，使得信息管理系統出現信息過載，本文對系統設計方案進行改進。

首選建立一個時間和空間復雜度分別為O（d）和O（N1/d）的資源調度網絡模型，已知有n個項目資源調度作業：1，…，n;每個作業需求的資源數為：x1，x2，…，xn不妨假設：x1 <= x2 <=…<=xn，可用分布式資源總數為C，隨機選擇一個變量token∈Domain（x）。如果輪次i偶數，對項目資源屬性集合f（xi）與i異或操作，再與token做異或操作，再與p做模運算;相應的，當i為奇數時，與之相似，只是少了與token做異或操作。此時，項目資源相似度屬性調度集Challenger是一個六元組，包括a，p，k，xk，token，sum六個參數，當每個項目資源為所有用戶任務服務一輪花費的時間，在資源搜索過程中，查詢請求中可以包含多個關鍵字，針對大多數數據集，將其前序子集Sjb所在的批次放入δ1。設計項目資源信息調度網絡，假設項目資源信息調度系統中的數據傳輸模型原始序列為：

r=[r（0），r（1），…，r（N-1）] T（5）

對上述序列進行相似度特征分區過濾，得到一個隨機鄰居集Sx+{x}，所負責的區間片段表示為sup_seg（x），叫做節點x的超級區間，在這超級區間中，基于粒子群算法進行信息提取，隨機產生一組初始群體，項目分布式資源集群體中的個體（成為粒子）是問題的潛在解，得到p（xi，yi），o（xj，yj）∈DS設有J個作業（Job），N個計算節點（Node），第t個Job劃分任務（Task）的數量為： TaskNum（t）。

采用最優化網格分配訪問接口的屬性可分為2類：關鍵詞屬性和分類屬性。關鍵詞屬性：在資源數據庫中的海量數據流信息訪問接口中，根據關鍵詞屬性，邏輯表達式為：r like s or r ? s。由此實現了基于項目相似度過濾的分布式資源信息管理系統設計。

（2）系統的邏輯功能實現。在分布式資源管理系統總體設計的基礎上，利用C#語言調用ArcGIS Engine的接口完成對資源的空間分析、數據更新等。利用C語言的ADO·NET對象實現數據庫的相關操作，完成對分布式資源管理系統數據的編輯刪除及修改操作。通過對應的邏輯代碼實現所有系統控件的功能。

（3）系統的測試與封裝。在實現分布式資源管理系統的所有功能后，需對其進行測試，同時依據測試提交的錯誤部分進行代碼調整。系統測試主要包括功能測試、兼容性測試、健壯性測試、性能測試、用戶界面測試、安全測試、安裝/卸載測試、恢復測試等。完成測試后，將分布式資源管理系統打包封裝成能夠安裝的EXE程序，實現整個系統的開發過程。

3.仿真實驗

為了測試本文設計的項目相似度過濾分布式資源信息管理系統在提高項目管理和資源調度方面的性能，需進行仿真實驗。構建項目資源的信息調度和融合模型，模型采用了5種調度器進行任務調度實驗，隨機調度器、最短隊列調度器、訪問成本調度器、隊列訪問成本器和本文提出的分形維特征ISS調度器，項目資源信息管理系統所有節點的信噪比和向量量化粒子度相同，節點數量設定為1000個，組成一個大規模多源資源訪問模型。資源信息管理節點能量調度尺度范圍取0.95～1.05，間隔取0.0005，平移范圍35～65 ms，間隔10-5s。

在進行項目分布式源資源訪問中，底層的通信機制參考eMule協議。

本文設計的項目資源管理信息系統具有較好的人機交互性，智能性較好，為了定量分析本文系統在提高項目資源管理效率方面的性能，隨機抽取100、200、300組項目資源作為測試集，以資源調度執行開銷為測試指標，得到不同算法下的開銷對比。本文提出一種基于項目相似度過濾的分布式資源信息管理系統設計方法。構建項目分布式資源調度管理模型，構建項目相似度過濾算法，計算項目資源的相似度，提取項目屬性特征，實現項目分布式資源信息管理系統設計改進，研究結果表明，采用本文設計方法能降低執行開銷，有效提高資源信息管理和調度效率。

參考文獻：

[1]黃 圣，胡澤鑫，龔文斌.一種具有普適性的功放線性化預失真方案[J].計算機應用研究，2012，29（05）.

[2]陳永平，楊思春，劉 俞.基于項目內容和評分的時間加權協作過濾算法[J].蘇州科技學院學報（自然科學版），2013，3（01）：65—70.

[3]陶 俊，張 寧.基于用戶興趣分類的協同過濾推薦算法[J].計算機系統應用，2011，20（05）：55—59.

[4]魏 歌.基于覆蓋網絡的物聯網系統的應用開發平臺[J].物聯網技術，2015，5（03）：77—79.

[5]曾 志，王 晉，杜震洪，等.一種云格環境下可計算資源與服務高效調配機制[J].浙江大學學報（理學版），2014，41（03）：353—357.

（作者單位：鐵道警察學院公安技術系）