Web services scheduling by multiobjective optimization and game theory

O problema de programação de serviços web é considerado. O processo de tomada de decisão em ambientes de negócios web, descritos por tarefas sequenciais e/ou paralelas, envolve selecionar fornecedores de forma ótima dentre um conjunto potencial de provedores de serviços. Características dos serviços como custo, duração de execução, confiabilidade, disponibilidade e reputação são tratadas como múltiplos objetivos a atingir. Inicialmente, a escolha de provedores é feita por Otimização Multi-Objetivo Inteira-Mista, mais especificamente por meio de um modelo de Programação Alvo. Em seguida, o problema de programação de serviços passa a ser tratado no contexto da Teoria dos Jogos, como um jogo envolvendo provedores que buscam maximizar suas utilidades. Diferentes hipóteses sobre a interação entre provedores dão origem a diferentes noções de equilíbrio: Equilíbrio de Nash, Equilíbrio Correlacionado e Equilíbrio de Bayes-Nash. Finalmente, o problema de programação de serviços é modelado como um problema de Leilão de Segundo Preço, o Mecanismo de Leilão Vickrey-Clark-Grooves. A tese inclui exemplos numéricos ilustrativos para todos os modelos propostos.The web services scheduling problem is considered. The decision making process in web-based business environments, described by sequential and/or parallel tasks, involves the optimal selection of suppliers over a set of potential service providers. Characteristics as cost, execution duration, reliability, availability and reputation are treated as multiple objectives to be reached. Initially, the selection of suppliers is performed by Mixed-Integer Multi-Objective Optimization, more specifically, by means of a Goal Programming model. Subsequently, the web services scheduling problem is handled in the Game Theory framework, as a game played by suppliers who aim at maximizing their own utilities. Different hypothesis about the interaction between the suppliers give rise to different equilibrium solutions: Nash Equilibrium, Correlated Equilibrium and Bayes-Nash Equilibrium. Finally, the web services scheduling problem is modeled as a Second Price Auction, the Vickrey-Clark-Grooves Auction Mechnism. The thesis includes illustrative numerical examples for all the models proposed