数据智能驱动的泛在Web应用服务质量优化方法研究
批准号:
62102009
项目类别:
青年科学基金项目(C类)
资助金额:
30.0 万元
负责人:
马郓
依托单位:
学科分类:
软件理论、软件工程与服务
结题年份:
2024
批准年份:
2021
项目状态:
已结题
项目参与者:
马郓
中文摘要
人机物融合的泛在计算环境对Web应用服务质量提出了新的要求和挑战。现有Web应用服务质量优化方法通常针对特定场景、采用启发式预设静态规则来配置和调度计算和网络资源以实现优化目标,适应性不强、灵活度不高,难以满足泛在Web应用的服务质量要求。.本项目以数据智能的视角,通过度量实验收集泛在环境下大规模Web应用运行数据,采用机器学习的技术手段构建Web应用服务质量预测模型,建立Web应用服务质量与应用静态结构和运行环境配置等特征之间的关系;进而可以根据此模型评估不同资源配置与调度策略下Web应用的服务质量,生成给定场景下的最优策略,最终通过部署该策略实现优化Web应用服务质量的目标。本项目将在Chromium浏览器内核上实现原型系统,并针对多个典型应用场景开展实验评估。
英文摘要
The ubiquitous computing environment of human-cyber-physical convergence puts forward new requirements and challenges to assuring the service quality of Web applications. Existing service quality optimization methods of Web applications usually use heuristic, predefined, and static rules to configure and schedule computing and network resources to achieve optimization goals for specific scenarios, which are not adaptable and flexible. As a result, it is difficult to meet the service quality requirements of ubiquitous Web applications..From the perspective of data intelligence, this project collects large-scale operating data of Web applications in ubiquitous environments through measurement experiments, uses machine learning technology to build a service quality prediction model, and establishes the correlation between Web application service quality, and application static structure and operating environment configuration According to this model, the quality of service of Web applications under different resource allocation and scheduling policies can be evaluated, and the optimal strategy in a given scenario can be generated. Finally, the goal of optimizing the quality service of Web applications can be achieved by deploying the generated policy. This project will implement a prototype system on the Chromium browser kernel and carry out experimental evaluations for multiple typical application scenarios.
随着人机物融合的泛在计算环境与人工智能驱动的新型软件技术的发展,Web应用服务质量评测与保障面临新的挑战。现有Web应用服务质量模型局限于应用页面加载过程、指标受限于系统客观运行状态,服务质量保障方法大多针对CPU计算资源且依赖于静态预设规则,难以满足异构性大、动态性高、交互性强的智能化泛在Web应用服务质量保障需求。.本项目以用户为中心建立了综合多感知维度的Web应用服务质量指标评价体系,全面考察了泛在Web应用的运行机理并展开涵盖多维度用户感知体验的服务质量评测,有效揭示了当前限制泛在Web应用服务质量的核心瓶颈。在此基础上,提出基于数字信号处理器的混合精度神经网络训练框架、自动化平衡多终端设备负载的神经网络推理框架、异构感知的跨终端联邦学习框架,构建并持续更新Web应用服务质量预测模型,进而提出JavaScript、WebAssembly与WebGPU协同的资源配置方法,大幅提升了Web扩展现实、Web机器学习等泛在Web应用的服务质量。.项目在ACM TOSEM、IEEE TMC、WWW、MobiCom等国内外顶级期刊和会议发表论文12篇(其中CCF A类论文8篇),申请发明专利4项(其中2项已授权),获2022年IEEE云计算技术委员会技术创新奖及2023年国际服务计算大会ICSOC 2023杰出论文奖,项目负责人入选国家高层次青年人才计划,相关成果在华为公司的鸿蒙系统Web浏览器解决方案、北京大学第三医院的医学影像辅助诊断Web系统中取得落地应用。
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