語義web服務(wù)發(fā)現(xiàn)的研究與應(yīng)用

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1、武漢理工大學(xué)碩士學(xué)位論文1．1研究背景和意義第1章緒論隨著信息技術(shù)的進步和Internet的迅速發(fā)展，一個全球性的信息社會正在逐漸形成，網(wǎng)上信息呈指數(shù)級增長使用戶對信息的查找、訪問、表示以及維護變得越來越困難，“豐富的數(shù)據(jù)和貧乏的知識"問題越來越突出。Web服務(wù)的出現(xiàn)，為這一問題的解決指明了方向。W曲服務(wù)是獨立的、模塊化的應(yīng)用程序，能夠在網(wǎng)絡(luò)上被描述、發(fā)布、查找和調(diào)用Il】。W曲服務(wù)因其可移植性、跨平臺性和易部署等優(yōu)點得到越來越廣泛的應(yīng)用。但由于Web服務(wù)源于傳統(tǒng)的萬維網(wǎng)，盡管在信息格式上作了改進，卻不能實現(xiàn)服務(wù)的自動發(fā)布、自動發(fā)現(xiàn)、自動執(zhí)行等一系列操作。語義Web是對未

2、來Web體系結(jié)構(gòu)的一個偉大構(gòu)想，其基本思想是通過本體(Ontology)和W曲內(nèi)容的語義標(biāo)記，使計算機能夠理解并處理w曲上的信息lz】。將語義Web引入到Web服務(wù)中，可以滿足智能軟件代理對Web服務(wù)的有效檢索和訪問。語義Web服務(wù)是語義Web與Web服務(wù)相結(jié)合得到的產(chǎn)物，即把各應(yīng)用系統(tǒng)封裝成語義Web服務(wù)，通過服務(wù)的自動發(fā)現(xiàn)、自動組合和自動執(zhí)行來實現(xiàn)信息智能、自動的交互【31。Web服務(wù)的特點是用它可以實現(xiàn)平臺無關(guān)、松散耦合的應(yīng)用集成，而加入語義，使得信息交互具有智能性。隨著Web服務(wù)數(shù)量的急劇增多，如何正確且高效地從龐大的Web服務(wù)群中找到所需的服務(wù)變得越來越具有挑戰(zhàn)

3、性。同時，如何從大量功能相似的W曲服務(wù)中發(fā)現(xiàn)最佳服務(wù)，無歧義地規(guī)范化Web服務(wù)的質(zhì)量也成為當(dāng)今Web服務(wù)的研究熱點之一，這些都是Web服務(wù)發(fā)現(xiàn)的任務(wù)。本文的研究是以武漢市交通建設(shè)項目質(zhì)量檢驗與評估系統(tǒng)為背景，深入研究語義Web服務(wù)發(fā)現(xiàn)，提出一種新的服務(wù)發(fā)現(xiàn)策略，為語義Web服務(wù)在企業(yè)中的智能應(yīng)用集成和數(shù)據(jù)共享提供一個較好的解決方案。武漢理工大學(xué)碩士學(xué)位論文1．2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀分析最早為發(fā)現(xiàn)Web服務(wù)而增加語義信息的是DAML-S[4]。OWL-S是在DAML-S的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。DAML-S采用DAML+OIL描述Web服務(wù)，提供了足夠的表示W(wǎng)eb服務(wù)能力和特性的語義信

4、息，目的是實現(xiàn)自動的Web服務(wù)發(fā)現(xiàn)、調(diào)用、合成和執(zhí)行監(jiān)控。目前，許多研究都是基于DAML-S展開的，如語義表示的研究【5】’服務(wù)綁定的研究，基于本體的服務(wù)匹配的研究，DAML-S和UDDI相結(jié)合的研究等。在當(dāng)前存在的研究中，主要分為兩類：(1)實現(xiàn)DAML-S本體描述信息到UDDI的映射，補充UDDI的Web服務(wù)語義描述能力；(2)基于DAML+OIL擴展WSDL模式，并基于擴展的WSDL實現(xiàn)WSDL到DAML-S本體的映射，再將語義信息擴展到UDDI中。經(jīng)典的研究有：美國卡內(nèi)基梅隆大學(xué)的MassimoPaolucci提出的基于DAML-S描述語言的augmentUDDI

5、語義Web服務(wù)注冊系統(tǒng)【6】，采用的匹配思想【7】成為后來的語義W曲服務(wù)發(fā)現(xiàn)方向研究的核心思想，主要是利用本體概念之間的包含關(guān)系來實現(xiàn)Web服務(wù)的輸入／輸出的匹配。但是該算法僅僅實現(xiàn)了同一本體中的概念之間的匹配，并且沒有考慮服務(wù)質(zhì)量的匹配，導(dǎo)致匹配的范圍過窄且有效性不足，而且匹配程度的劃分粗糙、響應(yīng)時間長。美國喬治亞大學(xué)LSDIS實驗室的METEOR-S系統(tǒng)嘲，采用語義本體論推理和QoS策略相結(jié)合的服務(wù)匹配和篩選方法，由于使用的是簡單的基于服務(wù)模板的匹配算法，故而不能支持復(fù)雜的邏輯推理。美國麻省理工學(xué)院的MarkKlein和美國紐約大學(xué)的AbrahamBemstein提出

6、基于過程本體論的服務(wù)發(fā)現(xiàn)方法【9】。通過定義過程本體來表述查詢請求與Web服務(wù)。由于過程本體與WSDL之間無映射關(guān)系，需要花大量時間對服務(wù)建立索引，因此服務(wù)發(fā)現(xiàn)的高效性不能完全保證。中國科學(xué)院的史忠植等人研制的多主體服務(wù)環(huán)境MAGE和基于描述邏輯的主體服務(wù)匹配算法fIo】。利用推理機為多主體系統(tǒng)服務(wù)推理提供自動的主體服務(wù)分層機制并自動建立主體服務(wù)分層，然后在該服務(wù)分層基礎(chǔ)上實現(xiàn)主體服務(wù)匹配的自動化、智能化．。該算法的特點是將Web服務(wù)表示為(概念：動作)的格式，然后運用描述邏輯對本體概念進行分層推理，從而實現(xiàn)匹配。2武漢理工大學(xué)碩士學(xué)位論文國防科學(xué)技術(shù)大學(xué)的胡建強等人提出

7、來的QWSDL描述語言和“三層次、五類型’’的匹配模型in】，主要通過基本描述、基調(diào)描述、服務(wù)質(zhì)量對Web服務(wù)進行描述，但對W曲服務(wù)的分類等信息考慮不夠。上述的研究主要面向根據(jù)功能的服務(wù)定位，從功能上滿足用戶的需求。但隸屬于不同服務(wù)提供者的語義等價的Web服務(wù)，其性能可能差別很大。為此，業(yè)界展開了許多對服務(wù)評價、服務(wù)審計的研究，并將Web服務(wù)的質(zhì)量做為發(fā)現(xiàn)最佳服務(wù)的一項重要指標(biāo)【121。隨之，許多相關(guān)研究也提出了有關(guān)評價Web服務(wù)質(zhì)量的思想，強調(diào)服務(wù)質(zhì)量的重要性，但或者沒有深入討論，或者沒有全面反映Web服務(wù)的服務(wù)質(zhì)量。例如：