基于社會網(wǎng)絡(luò)的語義Web服務發(fā)現(xiàn)與組合研究.pdf

1、基于服務架構(gòu)(SOA)的語義Web服務，通過服務重用，具有自包含、自描述、跨平臺等優(yōu)點，在電子商務、企業(yè)應用集成等領(lǐng)域具有廣泛的應用，已經(jīng)成為工業(yè)界和學術(shù)界關(guān)注的焦點。語義Web服務的研究重點是服務的發(fā)現(xiàn)和組合。服務的發(fā)現(xiàn)主要涉及服務的查準率和查全率，服務的組合主要關(guān)注服務的自動組合。
　　由于社會網(wǎng)絡(luò)能夠充分利用網(wǎng)絡(luò)實體間的上下文關(guān)系，發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)實體，因此研究者把語義Web服務和社會網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合提出語義Web服務的社會網(wǎng)絡(luò)，用來提高

2、語義Web服務的發(fā)現(xiàn)效率。但是社會網(wǎng)絡(luò)的引入帶來了新的問題:如何組建語義Web服務的社會網(wǎng)絡(luò);如何在組建的語義Web服務網(wǎng)絡(luò)中進行語義Web服務的查找;如何優(yōu)化所組建的語義Web服務網(wǎng)絡(luò);如何在語義Web服務網(wǎng)絡(luò)中進行服務組合等。本文圍繞這些問題，對社會網(wǎng)絡(luò)在語義Web服務中的應用展開研究，創(chuàng)新點如下:
　　(1)提出了一種有向加權(quán)的語義Web服務社會網(wǎng)絡(luò)?，F(xiàn)有的語義Web服務社會網(wǎng)絡(luò)大多為無向無權(quán)的服務網(wǎng)絡(luò)，這類方法只能從定性的

3、角度研究語義Web服務社會網(wǎng)絡(luò)。針對該問題，本文將語義Web服務及其之間的關(guān)系形式化為一種有向加權(quán)的服務網(wǎng)絡(luò)。該方法以語義Web服務的集合為結(jié)點，以服務集合之間的連接為有向邊，以服務集合之間連接的強弱關(guān)系為權(quán)重，建立語義Web服務的社會網(wǎng)絡(luò)。同時研究了服務網(wǎng)絡(luò)中的領(lǐng)域本體庫、服務請求者、服務提供者和服務注冊中心的交互機制，用于對服務網(wǎng)絡(luò)進行更新。以商品服務流程為例進行實驗，結(jié)果表明該方法所建服務網(wǎng)絡(luò)能較好的描述語義Web服務的各項特征。

4、
　　(2)提出了一種基于緊密度的層次聚類語義Web服務社會網(wǎng)絡(luò)組建方法?，F(xiàn)有的語義Web服務聚類方法難以確定聚類結(jié)果中簇的數(shù)量，在進行聚類時需要人工設(shè)置較多的參數(shù)，導致這些參數(shù)只適用于特定的數(shù)據(jù)集。針對該問題，本文提出了一種基于緊密度和互連度的層次聚類方法。該方法利用語義Web服務之間的相似度進行聚類，形成語義Web服務社會網(wǎng)絡(luò)的結(jié)點，通過控制結(jié)點的緊密度和互連度調(diào)整結(jié)點中語義Web服務的數(shù)量，細化語義Web服務的分類。同時為了

5、提高服務網(wǎng)絡(luò)中語義Web服務的查找效率，本文研究了兩階段的倒排索引方法，通過本體-服務對和服務-結(jié)點對的兩階段倒排索引進行語義Web服務的發(fā)現(xiàn)。利用OWL-TC4數(shù)據(jù)集進行實驗，結(jié)果表明改進的層次聚類方法提高了語義Web服務的聚類準確率，兩階段倒排索引方法減少了語義Web服務的查找次數(shù)，提高了查找效率。
　　(3)提出了一種基于補償代價的動態(tài)服務網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)優(yōu)化方法。現(xiàn)有的研究方法大多只考慮了在一個時刻時語義Web服務組成的社會網(wǎng)絡(luò)，

6、沒有考慮不同時刻服務網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的變化，因此不適應語義Web服務的動態(tài)性。針對該問題，本文提出了一種基于時間序列的網(wǎng)絡(luò)結(jié)點動態(tài)優(yōu)化方法。該方法將服務網(wǎng)絡(luò)的時序動態(tài)性和時刻靜態(tài)性用時間序列的方式表示，服務網(wǎng)絡(luò)在時間序列的每一個時刻是靜態(tài)的，同時又隨時間序列動態(tài)變化。語義Web服務的補償代價是指語義Web服務在更新、失效等情況下，服務網(wǎng)絡(luò)為了實現(xiàn)該語義Web服務所具有的功能而需要付出的代價。通過比較語義Web服務在服務網(wǎng)絡(luò)結(jié)點更新前和更新后的補

7、償代價，從而判斷語義Web服務網(wǎng)絡(luò)結(jié)點是否需要更新，動態(tài)確定語義Web服務的所屬結(jié)點。利用不同時間段的QOS數(shù)據(jù)集進行實驗，結(jié)果表明該方法可以有效減少網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的變動次數(shù)，得到了穩(wěn)定的服務結(jié)點，提高了服務的查找效率。
　　(4)提出了一種基于服務網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的語義Web服務組合流程驗證方法?，F(xiàn)有的語義Web服務組合流程大多采用形式化方法進行驗證，隨著語義Web服務數(shù)量的增多，服務組合的驗證效率越來越低。針對該問題，本文提出一種基于服務結(jié)

8、點可達概率的語義Web服務組合驗證方法。該方法以服務組合流程中的語義Web服務所在結(jié)點為研究對象，將語義Web服務的組合流程轉(zhuǎn)化為服務結(jié)點的可達路徑，通過有向邊的權(quán)重確定兩個服務結(jié)點的可達概率，結(jié)合服務網(wǎng)絡(luò)的中心度和關(guān)鍵路徑，判斷是否需要對服務組合進行驗證。在服務網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上利用仿真數(shù)據(jù)進行實驗，結(jié)果表明該方法可以有效減少語義Web服務組合的驗證次數(shù)，提高了服務組合的驗證效率。
　　綜上所述，本文采用社會網(wǎng)絡(luò)的方法研究了語義Web