Семантичке технологије за конфигурисање сервисно-оријентисаних архитектура на основу нефункционалних захтева

Abstract

Ова дисертација је фокусирана на примену семантичких технологија за решавање проблема оптималне конфигурације сервисно-оријентисаних архитектура (енгл. Service Oriented Architecture – SOA) на основу нефункционалних захтева корисника. Решење је базирано на проширењу АHP алгоритма за рад са различитим врстама захтева и развоју хеуристичког приступа заснованог на генетичким алгоритмима за решавање проблема оптималне конфигурације. Постојећа решења у овој области су показала изузетно мали ниво персонализације, тј корисницима није дозвољено дефинисање разних софистициранијих врста захтева који осликавају њихове жеље, очекивања и строге захтеве за које захтевају потпуно испуњење. Такође, постојећа решења су била перманентно фокусирана на испуњење захтева функционалности, након чега се врши одабир конфигурације сходно захтевима о смањењу вредности карактеристика које имају тенденцију раста (нпр., цена и време извршавања), односно повећању вредности карактеристика које имају тенденцију опадања (нпр., поузданост и доступност). Међутим, када се посматрају целе фамилије SOA, од посебног значаја постаје проблем конструкције конфигурације при истовременом задовољењу функционалних и нефункционалних захтева. Предложено интегрално решење под називом OptConfSOAFобезбеђује представљање различитих врста захтева (безусловни, условни, захтеви о лексикографском поретку) о нефункционалним карактеристикама и оптималну конфигурацију фамилија SOA на основу дефинисаних захтева. Приступ који се предлаже обезбеђује истовремено задовољење захтева који се тичу функционалности система као и нефункционалних захтева који могу бити различитог нивоа приоритета, односити се на поједине делове или сервисно- оријентисану архитектуру у целости. Предложено решење је опште и није ограничено само на веб сервисе, иако се појам семантичких технологија обично везује за дати домен примене. Решење се може применити у било ком домену у којем се SOA парадигма може применити посматрањем сервиса као било које компоненте (необавезно софтверске) дате функционалности...

This dissertation is focused on the application of semantic technologies for solving the problem of optimal configuration of service-oriented architectures (SOA) based on stakeholders’ non-functional requirements. The proposed solution is developed as an extension of the AHP algorithm to allow for processing of different kinds of requirements. To address the problem of optimal configuration of SOA, a heuristic approach based on genetic algorithms has also been proposed and validated. Existing approaches in this field have shown low level of personalization, i.e. stakeholders are neither enabled to define sophisticated requirements that reflect their own expectations and attitudes, nor they are able to indicate hard requirements that have to be fully satisfied. Furthermore, existing approaches were primarily addressing the problem of fulfilling functional requirements, while the selection of an appropriate configuration is driven by the goal of decreasing the values of monotonically decreasing features (e.g., price and execution time) and simultaneous increasing the values of monotonically increasing features (e.g., availability and reliability). By considering the whole SOA families, the problem of configuration based on both functional and nonfunctional requirements gets special importance for research and further applications. The proposed solution, titled OptConfSOAF provides a framework for specification and processing of different kinds of requirements (unconditional, conditional, and requirements about lexicographical order) over non-functional features, and further optimal configuration of SOA families. The proposed approach provides simultaneous fulfillment of functional requirements (i.e., requirements related to the system’s functionalities) and non-functional requirements, where the latter could be defined with different level of importance, for specific parts of a SOA-based system or the system in its entirety. The proposed solution is general and is not bound to web services, even though semantic technologies are often associated with that domain. Since the solution considers a service as a component (no mandatory to be software component) with the specified functionality, it is applicable and easily adaptable to any specific application domain where SOA paradigm may be applied...