第一章 緒論
1.1 研究背景與動機
在網際網路的蓬勃發展下，網路服務(Web Services)的技術，讓服務之間可以 透過網路互相操作，使得網路服務可以重複的被使用[30]。而在這些技術中，統 一描述查詢整合介面(Universal Description, Discovery and Integration, UDDI)在服 務提供者和使用者之間扮演著中介者的角色，服務提供者可以將開發完成的服務 發布到UDDI註冊中心，而使用者也可以透過UDDI註冊中心來查找符合自己需求 的服務。
然而隨著網路服務的數量與日俱增，使用者要找到符合需求的服務也越來越 難[15]，以目前UDDI所提供網路服務查詢的方式，只能滿足使用者對網路服務 的功能需求[37,16]，而無法滿足使用者對網路服務的非功能屬性的需求，從多個 提供相同功能的服務中，找出一個好的網路服務。因此，為了解決網路服務選擇 (Service selection)的問題，網路服務的服務品質(Quality of Service, QoS)成為了服 務查詢第二個重要的指標[37]。
QoS可以被理解為一組非功能性屬性，例如網路服務的價格(Price)、反應時 間(Response Time)、可用性(Availability)、可靠度(Reliability)等等[16,3,37]，不同 的使用者對網路服務的QoS會有不同的需求，這時就可以根據網路服務的QoS資 訊來解決服務選擇的問題[30,37,11]。
然而根據QoS的服務查詢方法會衍生出兩個問題，其中一個是以目前UDDI 的版本，服務提供者無法將服務的QoS資訊發布到UDDI註冊中心，這個問題在 許多相關的解決辦法中大都以拓展UDDI中的tModels[2,5,30]來解決。然而一個最 主要的問題在於如何驗證QoS的正確性，由於網路服務的QoS資訊是由服務提供
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者所發布，這些資訊有可能沒有隨時更新而過時，甚至可能網路服務已經停止服 務，但是網路服務和QoS資訊依然還存留於UDDI註冊中心中，使得根據QoS所找 到的服務可能不符合需求或是無法使用。
有關這個問題的解決方法在以往的文獻中多有探討，除了IBM所提出的 WSLA(Web Services Level Agreements)[14]的標準之外，其中大多以計算網路服 務的名譽值(Reputation)[33,12,13,9,37]的方法為主，另外也有利用協同過濾機制 的方法(Collaborative Filtering)[24,20,34,38]。WSLA主要是用於在服務提供者和使 用者之間提供一個對於服務等級的協定契約，目的在於保證服務的品質，但是使 用者在UDDI註冊中心查詢服務時，不可能和所有的服務提供者都簽立WSLA，
那麼在彼此不信任的環境下，就無法保證服務的QoS資訊。
另外，在計算網路名譽值的方法中，其必頇收集使用者針對網路服務QoS的 評分，之後再依據評分來計算網路服務的排名。但是這必頇考量到幾個問題，因 為使用者的評分有可能是不正確的，甚至可能會有惡意的使用者和不公平的評分，
而且使用者的評分標準都不同，這樣一來依據使用者評分所計算出來的名譽值可 能就會不正確。
而協同過濾的機制則是以計算使用者或是網路服務的相似度，來預測目標使 用者對網路服務的評分進而推薦網路服務，然而這會有兩個問題，一是其必頇收 集使用者對網路服務的評分，所以與計算名譽值的方法會有錯誤評分問題，另外 一個是其無法針對使用者對QoS需求來推薦服務。因此，本論文希望能夠提出一 個新的協同過濾機制，來解決惡意使用者和錯誤評分的問題，並且依據使用者對 網路服務的QoS需求來推薦好的網路服務。
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1.2 研究目的
本論文的研究目的在於提出一個基於服務品質和協同過濾機制的兩階段網 路服務查詢的演算法，來解決網路服務 QoS 資訊不正確和網路服務選擇(Service Selection)的問題。第一階段先以協同過濾的機制分析舊有使用者過去的使用經驗，
找出內含文化(Implicit Culture)[8]，來幫助新的使用者過濾掉 QoS 不正確或是無 法使用的網路服務。其主要的想法在於一個人在陌生環境下的行為是無法達到最 佳化的，這是因為新來的使用者還不具備在這環境下所需要的知識，但是環境中 一些有經驗的使用者可能已經遭遇相同的問題並且具有相關的知識，因此若使用 者之間能夠分享這些知識，例如，呼叫一個網路服務成功或失敗的經驗，那麼在 這社群中的成員就能夠相互幫助，不僅可以找到品質好而且符合需求的網路服務，
還減輕了資訊超載(Information Overload)的問題。
最後，為了解決服務選擇(Service Selection)的問題，第二階段再根據第一階 段所過濾出來的網路服務，根據使用者對服務的 QoS 需求計算每個網路服務的 QoS 分數，並依據所得分數來排名網路服務推薦給使用者，藉此達到過濾 QoS 不正確的網路服務，同時滿足使用者查詢時對網路服務的功能和 QoS 需求的目 的。
1.3 章節規劃
本論文的章節規劃如下 : 第一章緒論，針對研究背景、動機和目的，並就整 體的研究方向做一個概略的描述。第二章文獻探討，針對現有的網路服務發現演 算法的優劣進行比較。第三章為本論文所提出的兩階段網路查詢機制，可分成(1) 協同過濾機制、和(2)服務品質排序等兩個階段。第四章則針對所提出的機制實 作一雛形系統，並且設計實驗來分析實驗結果。最後，第五章則為本論文的總結，
並且探討未來更進一步可以研究的方向。
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