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1、http://www.paper.edu.cnWeb服務語義標注研究張發(fā)圣河海大學計算機科學技術系，南京(210098)E-mail：buddyst@hhu.edu.cn摘要：傳統(tǒng)的Web服務的描述標準采用基于XML的WSDL語言，由于能夠方便的描述Web服務的調(diào)用接口而得到廣泛的應用；但是，WSDL語言著重描述的是Web服務的接口細節(jié)，缺乏語義信息，不能滿足Web服務發(fā)現(xiàn)、組合自動化的需要。將WSDL語義化是當前Web服務的一個重要任務。本文介紹當前主要語義Web服務框架和標注技術，并將結(jié)合現(xiàn)有的技術和框架提出一個較完備的We
2、b服務語義標注框架――雙層Web服務語義標注框架（DLWSSAF）。關鍵詞：語義Web；Web服務；語義標注；OWL-S；SAWSDL1．簡介[1]Web服務技術作為Web中多種異構(gòu)應用之間的標準交互機制，為開放環(huán)境中發(fā)布、發(fā)現(xiàn)、調(diào)用和綁定Web服務提供了一整套方法。然而，傳統(tǒng)的Web服務協(xié)議棧中，從XML、SOAP、WSDL到UDDI都不提供對服務語義的支持。Web服務從開發(fā)、包裝到發(fā)布、注冊直至最后的發(fā)現(xiàn)和綁定，其中的互操作都是在語法層次上進行的。現(xiàn)有的Web服務描述標準采用基于XML的WSDL語言，由于能夠方便地描述Web
3、服務的調(diào)用接口而得到廣泛的應用；但是，WSDL語言著重描述的是Web服務運行的接口細節(jié)，缺乏語義信息，致使Web服務的發(fā)現(xiàn)和組裝只能在UDDI中以基于關鍵字匹配的方式進行，查準率和查全率都不高。語義Web服務致力于將語義引入到Web服務中，使得Web服務中的每一個信息都具有明確的含義，目的是讓計算機能夠自動處理和集成Web服務上的信息。本體是語義Web[2]的基礎，它的目標是給出領域的概念模型，提供對該領域知識的共同理解。一些研究工作[3][4]將本體應用于描述Web服務，提高了Web服務發(fā)現(xiàn)和組裝的精度。目前存在兩種方法將本體
4、用于Web服務的描述。第一種方法是直接定義一套描述Web[5][6]服務的本體，比如WSMO或OWL-S，其不足之處是它僅僅是Web服務描述的上層本體，并不關注特定的應用領域，而在Web服務的描述過程中需要再增加特定領域本體的概念標注。第二種方法是直接在現(xiàn)有的Web服務標準（WSDL和UDDI）上增加語義信息，采用領域本體直接對WSDL文件進行標注。由于當前已存在大量的傳統(tǒng)Web服務，且語義Web服務尚處于研究階段，直接開發(fā)基于服務本體描述的Web服務的環(huán)境還不成熟，而采用OWL本體來增強WSDL文件的語義信息，對WSDL文件進
5、行語義標注，實現(xiàn)對Web服務的語義標注成了主流。標注后，制定WSDL到OWL-S的轉(zhuǎn)換規(guī)則，并根據(jù)轉(zhuǎn)換規(guī)則生成OWL-S格式的Web服務語義描述，這是當前的Web服務語義標注研究熱點之一。[7]W3C于2007年給出了SAWSDL推薦標準，SAWSDL試圖通過從WSDL和XSD元素中引用語義模型的方法來填補Web服務和語義網(wǎng)的鴻溝，這些語義模型在WSDL外部定義。標注后的文件仍然遵守傳統(tǒng)的Web服務描述標準，并且含有部分語義信息。這也豐富了Web服務語義標注技術，并成為研究熱點之一。本文將介紹當前各種主流Web服務標注技術，重點
6、分析OWL-S和SAWSDL兩種優(yōu)秀Web服務標注技術，分析各自的優(yōu)缺點和可供結(jié)合的地方，并提出了一個雙層Web服務語義標注框架（DLWSSAF:aDoubleLayerWebServiceSemanticAnnotationFramework）。-1-http://www.paper.edu.cn2．主流Web服務標注技術語義標注是使機器理解所處理對象的一種手段。抽象來說語義標注的過程就是及其可理解的“知識”的過程。“知識”提供了領域內(nèi)部不同主體（人、機器、軟件系統(tǒng)等）之間進行交流的一種語義基礎。在語義Web中，這種“知識”主
7、要是面向機器理解的，以本體形式表達的。本體的概念起源于哲學，目前一個廣為接受的本體的定義是：本體是對一個共享的概念化的形式化的、顯示的規(guī)格說明。在語義Web服務中，“知識”以服務本體的形式來表達。服務本體是概念層上關于服務的最本質(zhì)的描述，它定義了服務輸入、服務輸出、執(zhí)行前提、執(zhí)行結(jié)果、服務的類型以及服務的質(zhì)量等。如何創(chuàng)建和利用服務本體來精確定義Web服務的語義，這是Web服務語義標注的研究重點所在。當前主流的語義Web服務描述框架有WSMO和OWL-S，W3C于2007年推薦的SAWSDL標準也是Web服務語義標注的研究熱點之一
8、，它的成果是生成含部分語義信息的Web服務描述文件，接下來我們就介紹這三種標準。2.1WSMOWSMO（WebServiceModelingOntology）的提出始于EU-IST第五個框架計劃的資助項目SWWS（http://swws.semanticweb.
