一种基于结构化层次匹配操作的语义Web服务发现方法

本文关于操作及发现及语义方面的免费优秀学术论文范文，操作相关论文范本,与一种基于结构化层次匹配操作的语义Web服务发现方法相关毕业论文参考文献格式范文，对不知道怎么写操作论文范文课题研究的大学硕士、本科毕业论文开题报告范文和文献综述及职称论文的作为参考文献资料下载。

摘 要 ：网络服务发现的过程是匹配的服务请求与广告服务,检索相关服务请求.服务发现过程可以更有效的利用语义规格的服务.OWL-S提供标准语义指定的服务,在服务的发现可以通过能力匹配.考虑到结构层次匹配操作,在控制流组件可以用来发现过程更可靠.在本文中我们提出匹配标准结合的能力匹配和结构层次匹配.服务分类的基础上的能力,是为能力匹配和结构层次匹配的基础上进行结构的业务服务.

关 键 词 ：语义Web服务；OWL-S；Web服务发布；Web服务发现

中图分类号：TP319 文献标识码：A 文章编号：1007-9599 （2012） 21-0000-03

1.引言

Web服务是可以通过互联网进行描述、发布、定位和调用的独立的模块化应用程序[4].Web服务发现是根据Web服务描述和服务请求者指定的功能和非功能要求,查找相关服务的一种机制[14].今天,大多数网络服务通过OWL-S、WSDL-S等各种方法标记Web服务的语义,实现语义Web服务发现.

OWL-S [3]的前身为DAML-S,是一个OWL本体,包含有profile、process model和grounding等3个子本体.Profile model说明什么服务,process model描述它是如何工作的,grounding则把process model映射WSDL文件.基于OWL-S的服务发现需要进行能力匹配,把广告服务的能力与请求服务的需求相匹配,但这些不区分原子服务和组合服务的能力匹配算法,降低了结果的准确性.文献[1]提出了一种组合服务的匹配算法,用一个图表示复合OWL - S过程,在个体服务层次和结构层次都进行比较.开展的是服务模型的匹配,而不是服务profile的匹配,其中包括复合服务的结构部分[8,10].

本文综合使用能力匹配和结构层次匹配,设计了一个broker架构的网络服务发现系统.Web服务的操作用2个数据结构存储：服务分类树（SCT）和操作序列图（OSG）,前者存储输入/输出参数,后者存储操作中的控制流.对每个Web服务来说,SCT根据服务分类进行更新,OSG图的索引是由每个分类生成的唯一ID号.服务发现过程包括2个层次匹配：在SCT上的能力匹配和已匹配分类图的结构层匹配.

2.相关研究

文献[4] 通过语义标记方法设计了一种Web服务自动发现技术.这种标记可以实现Web服务自动发现、执行、组合和互操作[9].文献[5]给出了一种扩展WSDL方法.本文把DAML+OIL本体加入到WSDL中.基于I/O参数、先决条件和影响的功能和语义相似度进行匹配.文献[2]描述了基于语义分类方法,其中Web服务可以和任何描述语言绑定.这个过程包括：Web服务的语义分类,基于服务再定义的发现关联模式的参数,以及基于匹配的语义相似度.

文献[11,12 ]描述Web服务的功能语义方法,提供动态Web服务发现,其中的Web服务和功能请求用功能语义格式描述.创建一个面向领域的功能本体提供了异质性,为了自动匹配服务和请求,设计了一个匹配算法.文献[13]通过扩展功能知识,把请求操作描述或发布操作描述映射到一个抽象操作,提出了一种描述Web服务的功能语义.通过评估结构层的服务,可以设计一个更高效的服务发现方法.文献[6]就通过把服务操作转换成图的手段,设计了一种方法.文献[7]设计了一种树结构来存储服务,提出了一个等级组织的服务发现方法.

3.Web服务发现系统

3.1 基于代理的体系结构

我们设计了一种基于代理架构的有效和高效的服务发现方法.在服务提供者和服务请求者之间的代理的行为,可以让服务提供者能够务,让服务请求者指定需求,并执行他们之间的匹配工作,找出与需求匹配的服务.图1描述了这种架构.

为了找到一种支持高效发现服务的存储Web服务操作,我们设计了2种数据结构：服务索引树（SCT）和操作序列图（OSG）.

—服务索引树：SCT用来存储服务的能力明细.服务以基于索引的层次顺序组织,其中节点存储每个服务的详细I/O参数,为了能力匹配.每个节点包括6个字段：

操作序列图：OSG存储一个服务中各种操作的控制流的详细结构信息.每个原子操作有一个唯一的标识符（op-id）,通过各种控制结构,可以把原子操作和复合操作链接成复合操作.OSG图包含若干类型的顶点,Op顶点表示操作节点,Cp顶点表示条件参数节点,S表示起始节点用来存储分类标志符,E表示终结节点,带有指针指向匹配的服务名字集合,这些服务名字都存储在Web服务列表.每个操作节点同时存储I/O参数值,条件参数节点存储条件值,并且有2个指针分别指向条件为真和为假两种情况.

3.2 Web服务发布

服务提供者向代理提供OWL-S profile模型,Web服务发布过程如下：

（1）服务代理为每一个服务生成唯一的标识符,把它存储在Web服务列表,处理Profile模型,获得服务类别、I/O参数和过程模型详细信息.

（2）服务分类映射到相应的领域本体,并从SCT中选出匹配的分类

（3）基于服务的I/O参数修改SCT.使用推理机匹配一个服务和一个分类.如果服务包含新的参数值,就创建子分类,存储相应的I/O值,并检索出分类标识符ctg-id.

（4）检索过程模型,提取其中的操作,并为每一个基于I/O参数和操作名的操作生成唯一的操作标识符.

（5）基于操作标识符和控制结构,生成带有分类标识符ctg-id的OSG,存储到起始节点.

3.3 Web服务发现

Web服务发现过程如下所示.

（1）预处理服务请求,提取分类详细信息,I/O参数和操作序列 （2）从领域本体中获取SCT的特定分类,在子分类上匹配I/O参数,提取匹配的分类标识符

（3）创建带有特定分类标识符的图,并以图的格式表示出请求的操作

（4）查找出匹配的服务集,其中节点基于I/O参数、操作id和条件值.

4.实现与实验

匹配算法用Ja语言实现,使用OWL-S API解析OWL-S描述文件.本文设计的服务发现系统采用OWL-S T环境中描述的原子服务,结合6中控制结构构建复合服务.采用Protégé编辑器编辑服务的过程模型.

服务匹配度可以通过推理机计算出来,推理机提供了多种匹配值,如EXACT,PLUGIN,SUBUMES,FAIL等.基于推理机返回的这些值,发现最大匹配的分类,它的内部操作结构也基于请求图Gr和服务图Gs的通用图属性匹配出来,

5.结论

本文提出了一个基于体系结构的Web服务发布和发现代理.为了更快地发现所需服务,在发布阶段先预处理服务信息,把能力详细信息保存在SCT中,把结构详细信息保存在O.服务分类提供了更快的服务匹配方法,图有助于找出复合服务的内部结构,从而找到相关服务.