基于社會(huì)網(wǎng)絡(luò)的語(yǔ)義Web服務(wù)發(fā)現(xiàn)與組合研究.pdf

1、基于服務(wù)架構(gòu)(SOA)的語(yǔ)義Web服務(wù)，通過(guò)服務(wù)重用，具有自包含、自描述、跨平臺(tái)等優(yōu)點(diǎn)，在電子商務(wù)、企業(yè)應(yīng)用集成等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用，已經(jīng)成為工業(yè)界和學(xué)術(shù)界關(guān)注的焦點(diǎn)。語(yǔ)義Web服務(wù)的研究重點(diǎn)是服務(wù)的發(fā)現(xiàn)和組合。服務(wù)的發(fā)現(xiàn)主要涉及服務(wù)的查準(zhǔn)率和查全率，服務(wù)的組合主要關(guān)注服務(wù)的自動(dòng)組合。
　　由于社會(huì)網(wǎng)絡(luò)能夠充分利用網(wǎng)絡(luò)實(shí)體間的上下文關(guān)系，發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)實(shí)體，因此研究者把語(yǔ)義Web服務(wù)和社會(huì)網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合提出語(yǔ)義Web服務(wù)的社會(huì)網(wǎng)絡(luò)，用來(lái)提高

2、語(yǔ)義Web服務(wù)的發(fā)現(xiàn)效率。但是社會(huì)網(wǎng)絡(luò)的引入帶來(lái)了新的問(wèn)題:如何組建語(yǔ)義Web服務(wù)的社會(huì)網(wǎng)絡(luò);如何在組建的語(yǔ)義Web服務(wù)網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行語(yǔ)義Web服務(wù)的查找;如何優(yōu)化所組建的語(yǔ)義Web服務(wù)網(wǎng)絡(luò);如何在語(yǔ)義Web服務(wù)網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行服務(wù)組合等。本文圍繞這些問(wèn)題，對(duì)社會(huì)網(wǎng)絡(luò)在語(yǔ)義Web服務(wù)中的應(yīng)用展開(kāi)研究，創(chuàng)新點(diǎn)如下:
　　(1)提出了一種有向加權(quán)的語(yǔ)義Web服務(wù)社會(huì)網(wǎng)絡(luò)。現(xiàn)有的語(yǔ)義Web服務(wù)社會(huì)網(wǎng)絡(luò)大多為無(wú)向無(wú)權(quán)的服務(wù)網(wǎng)絡(luò)，這類(lèi)方法只能從定性的

3、角度研究語(yǔ)義Web服務(wù)社會(huì)網(wǎng)絡(luò)。針對(duì)該問(wèn)題，本文將語(yǔ)義Web服務(wù)及其之間的關(guān)系形式化為一種有向加權(quán)的服務(wù)網(wǎng)絡(luò)。該方法以語(yǔ)義Web服務(wù)的集合為結(jié)點(diǎn)，以服務(wù)集合之間的連接為有向邊，以服務(wù)集合之間連接的強(qiáng)弱關(guān)系為權(quán)重，建立語(yǔ)義Web服務(wù)的社會(huì)網(wǎng)絡(luò)。同時(shí)研究了服務(wù)網(wǎng)絡(luò)中的領(lǐng)域本體庫(kù)、服務(wù)請(qǐng)求者、服務(wù)提供者和服務(wù)注冊(cè)中心的交互機(jī)制，用于對(duì)服務(wù)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行更新。以商品服務(wù)流程為例進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，結(jié)果表明該方法所建服務(wù)網(wǎng)絡(luò)能較好的描述語(yǔ)義Web服務(wù)的各項(xiàng)特征。

4、
　　(2)提出了一種基于緊密度的層次聚類(lèi)語(yǔ)義Web服務(wù)社會(huì)網(wǎng)絡(luò)組建方法?，F(xiàn)有的語(yǔ)義Web服務(wù)聚類(lèi)方法難以確定聚類(lèi)結(jié)果中簇的數(shù)量，在進(jìn)行聚類(lèi)時(shí)需要人工設(shè)置較多的參數(shù)，導(dǎo)致這些參數(shù)只適用于特定的數(shù)據(jù)集。針對(duì)該問(wèn)題，本文提出了一種基于緊密度和互連度的層次聚類(lèi)方法。該方法利用語(yǔ)義Web服務(wù)之間的相似度進(jìn)行聚類(lèi)，形成語(yǔ)義Web服務(wù)社會(huì)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)點(diǎn)，通過(guò)控制結(jié)點(diǎn)的緊密度和互連度調(diào)整結(jié)點(diǎn)中語(yǔ)義Web服務(wù)的數(shù)量，細(xì)化語(yǔ)義Web服務(wù)的分類(lèi)。同時(shí)為了

5、提高服務(wù)網(wǎng)絡(luò)中語(yǔ)義Web服務(wù)的查找效率，本文研究了兩階段的倒排索引方法，通過(guò)本體-服務(wù)對(duì)和服務(wù)-結(jié)點(diǎn)對(duì)的兩階段倒排索引進(jìn)行語(yǔ)義Web服務(wù)的發(fā)現(xiàn)。利用OWL-TC4數(shù)據(jù)集進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，結(jié)果表明改進(jìn)的層次聚類(lèi)方法提高了語(yǔ)義Web服務(wù)的聚類(lèi)準(zhǔn)確率，兩階段倒排索引方法減少了語(yǔ)義Web服務(wù)的查找次數(shù)，提高了查找效率。
　　(3)提出了一種基于補(bǔ)償代價(jià)的動(dòng)態(tài)服務(wù)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)優(yōu)化方法?，F(xiàn)有的研究方法大多只考慮了在一個(gè)時(shí)刻時(shí)語(yǔ)義Web服務(wù)組成的社會(huì)網(wǎng)絡(luò)，

6、沒(méi)有考慮不同時(shí)刻服務(wù)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的變化，因此不適應(yīng)語(yǔ)義Web服務(wù)的動(dòng)態(tài)性。針對(duì)該問(wèn)題，本文提出了一種基于時(shí)間序列的網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)動(dòng)態(tài)優(yōu)化方法。該方法將服務(wù)網(wǎng)絡(luò)的時(shí)序動(dòng)態(tài)性和時(shí)刻靜態(tài)性用時(shí)間序列的方式表示，服務(wù)網(wǎng)絡(luò)在時(shí)間序列的每一個(gè)時(shí)刻是靜態(tài)的，同時(shí)又隨時(shí)間序列動(dòng)態(tài)變化。語(yǔ)義Web服務(wù)的補(bǔ)償代價(jià)是指語(yǔ)義Web服務(wù)在更新、失效等情況下，服務(wù)網(wǎng)絡(luò)為了實(shí)現(xiàn)該語(yǔ)義Web服務(wù)所具有的功能而需要付出的代價(jià)。通過(guò)比較語(yǔ)義Web服務(wù)在服務(wù)網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)更新前和更新后的補(bǔ)

7、償代價(jià)，從而判斷語(yǔ)義Web服務(wù)網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)是否需要更新，動(dòng)態(tài)確定語(yǔ)義Web服務(wù)的所屬結(jié)點(diǎn)。利用不同時(shí)間段的QOS數(shù)據(jù)集進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，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(dòng)次數(shù)，得到了穩(wěn)定的服務(wù)結(jié)點(diǎn)，提高了服務(wù)的查找效率。
　　(4)提出了一種基于服務(wù)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的語(yǔ)義Web服務(wù)組合流程驗(yàn)證方法?，F(xiàn)有的語(yǔ)義Web服務(wù)組合流程大多采用形式化方法進(jìn)行驗(yàn)證，隨著語(yǔ)義Web服務(wù)數(shù)量的增多，服務(wù)組合的驗(yàn)證效率越來(lái)越低。針對(duì)該問(wèn)題，本文提出一種基于服務(wù)結(jié)

8、點(diǎn)可達(dá)概率的語(yǔ)義Web服務(wù)組合驗(yàn)證方法。該方法以服務(wù)組合流程中的語(yǔ)義Web服務(wù)所在結(jié)點(diǎn)為研究對(duì)象，將語(yǔ)義Web服務(wù)的組合流程轉(zhuǎn)化為服務(wù)結(jié)點(diǎn)的可達(dá)路徑，通過(guò)有向邊的權(quán)重確定兩個(gè)服務(wù)結(jié)點(diǎn)的可達(dá)概率，結(jié)合服務(wù)網(wǎng)絡(luò)的中心度和關(guān)鍵路徑，判斷是否需要對(duì)服務(wù)組合進(jìn)行驗(yàn)證。在服務(wù)網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上利用仿真數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，結(jié)果表明該方法可以有效減少語(yǔ)義Web服務(wù)組合的驗(yàn)證次數(shù)，提高了服務(wù)組合的驗(yàn)證效率。
　　綜上所述，本文采用社會(huì)網(wǎng)絡(luò)的方法研究了語(yǔ)義Web