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支持冷启动用户推荐的区块链服务发布方案.docx
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2022-05-30
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支持冷启动用户推荐的区块链服务发布方案.docx
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1 引言
自 年服务计算的概念被正式提出以来,服务计算和云计算一直在高速
发展。越来越多的服务信息需要在互联网上发布,并推荐给适合的用户使用。
在这个过程中,服务发布系统是核心和关键。
本文解决的问题主要针对冷启动用户(即新进入系统缺乏用户行为特征的
用户)的区块链服务发布和推荐。因为新用户缺乏用户特征,所以无法准确地
用常用的协同过滤()等算法进行推荐。
如图
所示,传统的服务发布系统由以下 个角色组成:服务请求者、服务
提供者和服务管理中心。该系统的基本模型为:首先服务请求者向服务发布系
统发出服务请求,服务管理中心在接收到服务请求之后发布其服务;然后有多
个服务提供者竞争;最后服务请求者选择服务提供者来满足其请求。
图 1
图 1传统服务发布系统
但是,这种模型存在严重不足。首先,这种传统的服务发布系统容易受到
分布式拒绝服务( )攻击、远程劫持和恶
作剧攻击,使某些服务发布功能无法使用。其次,大多数服务发布系统都运行
在集中式服务器上,极易受到攻击,同时可能导致单点故障。再次,用户的敏
感信息(例如姓名、电子邮件地址和电话号码)和任务解决方案保存在服务管
理中心的数据库中,这存在数据丢失或篡改的风险。最后,对于这种服务发布
系统,传统信任模型的弱点仍然是不可避免的挑战。
当前,已经有一些工作试图解决这些问题。例如,分布式体系结构用于确
保传统服务发布系统的正常运行,同时,采用加密等方法来保护用户隐私与数
据隐私,并提出了评分机制,以确保服务提供者和服务请求者之间相互信任,
最大限度地避免作弊。
但是,这些问题很难被同时解决,而且这种传统的三角形结构在信任方面
也不可避免地存在弱点。因此,本文提出一种基于区块链的分布式服务发布系
统框架,以尽可能解决上述问题,使服务发布系统更加安全、可靠、公平。与
传统的服务发布系统架构不同,本文提出的模型中,服务提供者将可以提供的
服务发布到互联网上,然后服务管理中心向服务请求者推荐以进行浏览和选择,
最后服务请求者与服务提供者进行交易。同时,还应注意在各种服务中如何准
确有效地推荐服务请求者所需要的服务。协同过滤算法是一种广泛应用的推荐
算法,利用某兴趣相投、拥有共同经验之群体的喜好来推荐用户感兴趣的信息,
个人通过合作的机制给予信息相当程度的回应(如评分)并被记录下来以达到
过滤的目的,进而帮助别人筛选信息,回应不一定局限于特别感兴趣的信息,
特别不感兴趣的信息的记录也相当重要
。传统的 模型侧重于单域用户偏好
预测,存在数据稀疏的问题。实际场景中经常存在多个项目领域,并且不同域
中的用户偏好是相关的,例如喜欢幽默书的用户通常偏爱喜剧电影。因此,跨
域协同过滤()被提出以通过多域
评估来丰富目标领域的知识,并且这已成为一个新兴的研究主题。由于数据极
为稀少,因此在一个区域内向冷启动用户提供可靠的推荐结果仍然具有挑战性。
但 是 , 大 多 数 模 型 , 例 如 ! ( " )
、 #$%$ ( & )
和 ! ( '
()
,都是为了减轻单域数据问题而设计的,未能充分讨
论如何有效地实现冷启动用户的精准推荐。
此外,还有一个问题亟待解决。一个不太喜欢参与某一项目领域的用户可
能参与另一个项目领域
)
,例如电影和音乐代表着不同的领域。因此,本文专注
于为冷启动用户提供跨域推荐,并根据其中的项目类型级别对域进行分类。例
如,科幻电影和喜剧电影属于同一领域。在本文的问题设置中,冷启动用户仅
在辅助域中评分,这与以前的大多数工作不同。在不考虑冷启动用户的情况下,
假设辅助域中的数据相对于目标域中的数据
*
更小,多个域中共同出现的用户称
为链接用户。链接用户是模型跨领域的知识桥梁。向目标域中的冷启动用户进
行推荐是一项艰巨的任务。首先,不同项目域的评分矩阵存在稀疏情况,因此
如何更好地建模用户在不同域中的独特特征变得非常重要。其次,在目标域中
没有冷启动用户的评分数据,并且在不同域中用户的评分行为或偏好设置是相
关但不同的。因此,应该转让哪些知识以及如何跨域转让知识仍然是一个需要
解决的问题。
2 相关工作
随着网络和移动设备的爆炸性增长,网页和服务发布的组合研究已成为一
种新兴趋势。研究人员已经提出了一些服务架构和推荐技术。
面向服务的体系结构(+,-)具有比传统体
系结构更多的功能,如可重用性、可组合性、分布式部署和其他功能,因此在
业界得到了广泛认可。近年来,面向服务的体系结构已经被讨论了很多次,但
是尚未确定最合适的方法。,等
.
为了解决面向服务的体系结构中的服务
识别问题,包括自下而上和自上而下的功能,提出了一种“中间相遇”方法模型。
/等
0
提出了基于统一建模语言(1$2)的
服 务 发 现 框 架 , 它 是 面 向 服 务 的 体 系 结 构 中 最 可 靠 的 服 务 识 别 机 制 之 一 。
- 等
3
提出了一种面向 +, 的安全体系结构设计。4 等
指出,
微服务架构提供了可以彼此独立部署和扩展的小型服务,并且可以使用不同的
中间件堆栈来实现它们。微服务架构旨在克服单片架构的缺点,在单片架构中,
所有应用程序逻辑和数据都在可部署单元中进行管理。
在物联网的背景下
提出了一种微服务架构的新范式,同时指出了采用微服务架构的优势。
推荐技术方面,为了更准确、更有效地拟合观察到的等级,研究人员提出
了大量的单域层、次矩阵分解模型
。#((5 等
认为,邻域模型可以有
效地检测局部关系,而潜在特征模型通常可以有效地估计整体结构。 6 等
)
则利用这 种方法,将用户相似度纳入矩阵分解过程。!7
*
旨在提高传
统矩阵分解($&( )模型
.
0
3
的性能,可以看作 $ 模型
的总结
,其中每个域都有其自己的用户因子矩阵,但它依赖于标签信息,另外
也未考虑冷启动用户。
对于冷启动问题,目前已有基于标记和审查的跨域分解模型
。文献
)
*
尝试使用多层感知机($28'99)和转换矩阵来映射
跨域用户特征向量,但它们考虑了所有链接用户,导致计算量较大,并且特征
提取效果不佳。6 等
)
提出了一种针对目标域中冷启动用户的跨域潜在特征
映射(2$99 )模型,该模型在矩阵
分解过程中考虑了用户相似性。但是,它仅包含一个辅助域,由于相似度的计
算成本高而需花费更多时间,并且由于考虑每个冷启动用户的个性化功能而增
加了模型的复杂性。本文以一种更易于解释的方式综合多个域中映射的潜在特
征。
国内区块链技术的应用研究方面,何蒲等
.
对区块链技术的应用前景进行了
总体性概述,对相关应用问题进行了深入探讨。王妙娟
0
和张小华
3
论述了区块
链技术在物流快递中的应用场景。许涛
从教育的维度,讨论了在教育领域应用
区块链技术的可能性与现状。王凯正
就众筹模式存在的第三方支付信任问题,
设计了基于区块链技术的众筹平台。王博等
以区块链技术为基础,提出智慧平
台建设,利用智能合约将智慧城市各个部分进行整合,并结合大数据技术,有
效解决了成本、开放度、灵活性等问题。韩爽等
针对传统交易平台不能保证资
产安全性的问题,提出了利用区块链技术实施新型数字资产安全交易的方案。
3 系统模型
本节描述基于区块链的服务发布系统模型及其工作流程。
:服务发布系统模型
本文所提的服务发布系统模型主要包含以下 种角色:服务请求者、服务
提供者、服务管理中心以及区块链,具体如图
所示。
图 2
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