基于語義的Web服務匹配與發(fā)現(xiàn)技術(shù)研究.pdf

1、網(wǎng)絡的融合與開放使得未來的業(yè)務具有更加豐富的信息資源和更加多樣的表現(xiàn)手段，同時也意味著未來的業(yè)務環(huán)境更加復雜多樣。下一代業(yè)務環(huán)境所面對的將是跨越語音與數(shù)據(jù)，固定與移動，電信和Internet的一個綜合、開放的復雜網(wǎng)絡環(huán)境。 Web服務作為一種開放的業(yè)務提供方式，以松耦合、語言無關(guān)、平臺獨立等特點，得到了工業(yè)界和學術(shù)界的廣泛認可。Web服務已經(jīng)成為Internet和NGI(下一代互聯(lián)網(wǎng))以及電信領(lǐng)域未來信息、服務和業(yè)務能力的主要開

2、放與提供形式。業(yè)務開發(fā)和使用者如何在如此眾多的業(yè)務資源中快速、準確地找到適合自身業(yè)務開發(fā)需要的業(yè)務資源，是一項重要而艱巨的任務。 為了增強Web服務應用的自動化和智能化水平，研究者開始把人工智能領(lǐng)域的語義方法引入到Web服務領(lǐng)域，形成了新的語義Web服務研究領(lǐng)域。其主要思想就是通過引入領(lǐng)域本體的語義信息，為Web服務的匹配、發(fā)現(xiàn)、組合、執(zhí)行和驗證等環(huán)節(jié)提供語義支持，增強其智能性和自動化程度。 本論文主要針對基于語義的We

3、b服務匹配方法和發(fā)現(xiàn)框架進行了深入研究，取得下列一系列研究成果： 1、針對單純基于描述邏輯推理的Web服務語義匹配方法在服務區(qū)分能力方面存在的不足，提出了一種簡單有效的本體概念之間語義相似性的計算方法，并基于這種語義相似性的計算方法提出了一種增強語義精確度的Web服務語義匹配方法。該方法在描述邏輯推理的基礎(chǔ)上增加了語義相似性的計算，增強了對Web服務功能的語義區(qū)分能力，并兼顧了服務匹配的效率和準確性要求。 2、前置條件和

4、執(zhí)行效果作為約束條件，是OWL-S規(guī)范中Web服務動態(tài)能力描述的重要組成部分，對于Web服務的發(fā)現(xiàn)和匹配具有重要作用。目前基于約束條件的匹配主要采用歸納邏輯程序設計領(lǐng)域的θ包含方法，但是該方法缺乏語義層次的支持，匹配的準確性和靈活性受到限制。提出了一種新的基于Web服務功能約束條件的語義匹配方法。該方法把服務的約束條件分成兩大類，一類是數(shù)值型約束條件，另一類是對象型約束條件，根據(jù)這兩類約束條件分別提出了相應的語義匹配方法。針對數(shù)值型約束

5、條件，我們采用規(guī)則推理的方法進行服務雙方約束條件兼容性推理。對于對象型約束條件，我們引入了語義θ包含的定義，并把其轉(zhuǎn)化為CSP問題，而其中語義信息的引入，不僅增強了約束條件匹配的準確性，也可有效降低匹配過程中搜索的復雜性。 3、針對當前Web服務非功能屬性匹配沒有統(tǒng)一的匹配方法，而且缺乏語義層次的支持等問題。首先提出了一種基于策略的Web服務非功能屬性描述方法，把Web服務非功能屬性作為服務雙方的策略，這樣可以利用策略匹配來實現(xiàn)

6、Web服務非功能屬性的匹配；然后，針對描述對象層次的不同，提出了層次化策略的概念，并利用不同的發(fā)布方式對不同層次的策略進行發(fā)布，服務發(fā)現(xiàn)的過程與不同層次的策略匹配結(jié)合在一起；另外，首次提出了一種把策略描述語言WSPL(Web Services Policy Language)映射到OWL-DL的方法，而OWL-DL可以為WSPL的策略描述和匹配提供語義上的支持，同時增強了該策略語言的描述能力和可計算性，可以利用現(xiàn)有的OW-DL推理機來進

7、行服務雙方非功能屬性的語義層次匹配。該方法支持Web服務各種非功能屬性的語義匹配，并可以容易地和前面論述的Web服務功能屬性的語義匹配方法結(jié)合在一起，形成較完整的Web服務語義匹配方法。 4、在對下一代業(yè)務環(huán)境簡要分析的基礎(chǔ)上，首次提出了一種面向電信領(lǐng)域的業(yè)務能力組件的語義描述方法和語義支持的綜合業(yè)務發(fā)現(xiàn)框架。主要思想是借鑒面向服務的體系結(jié)構(gòu)(Service-Oriented Architecture，SOA)思想，把各種業(yè)務能

8、力開放形式統(tǒng)一為Web服務形式；并把Web服務領(lǐng)域中UDDI(Universal Description, Discovery，and Integration)的集中式發(fā)現(xiàn)機制和WSIL(Web Services Inspection Language)的分布式發(fā)現(xiàn)方法有機地結(jié)合起來，提高業(yè)務發(fā)現(xiàn)的效率和擴展性；另外，通過對業(yè)務能力組件增加語義描述，可以結(jié)合前面論述的Web服務語義匹配方法，來增強業(yè)務能力組件發(fā)現(xiàn)的準確性；還通過對WSI