Web Services合成中的語(yǔ)義建模和算法研究.pdf

1、Web services定義了應(yīng)用程序如何在Web上實(shí)現(xiàn)互操作性的一套標(biāo)準(zhǔn)，它可以在網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行跨平臺(tái)跨語(yǔ)言的描述、發(fā)布、查找以及調(diào)用。因此Web services給應(yīng)用程序的集成帶來(lái)了方便，但是單個(gè)Web services提供的功能畢竟有限，要想僅僅通過(guò)單一的、功能簡(jiǎn)單的Web services交互來(lái)實(shí)現(xiàn)真正跨企業(yè)邊界的應(yīng)用集成是顯然不夠的，因此需要對(duì)已有的單個(gè)Web services行合成，從而形成新的Web services以提供更

2、多功能。本文的主要研究工作如下： 一、提出了一種基于本體的Web services動(dòng)態(tài)語(yǔ)義合成的建模方法。該建模方法是把Web services轉(zhuǎn)化為本體的形式，在合成中利用Web services的語(yǔ)義，從而實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)語(yǔ)義合成。Web services的語(yǔ)義分為兩部分：輸入輸出參數(shù)語(yǔ)義和功能語(yǔ)義。因此把本體建模分為兩個(gè)步驟來(lái)實(shí)現(xiàn)：輸入輸出參數(shù)建模和Web services功能建模。首先提取Web services的輸入輸出參數(shù)，

3、將其表示為本體中類的形式，然后把Web services的功能對(duì)應(yīng)于本體中的屬性，因?yàn)樵诒倔w中屬性定義類之間的關(guān)系，因此通過(guò)屬性可以判斷產(chǎn)生這些屬性的Web services之間的關(guān)系，并且根據(jù)這些關(guān)系來(lái)確定Web services能否合成。本體是Web services建模的基礎(chǔ)，如何構(gòu)建本體直接關(guān)系到建模的質(zhì)量。本文利用現(xiàn)在廣泛使用的英語(yǔ)詞庫(kù)wordNet來(lái)構(gòu)建本體。這樣就可以避免進(jìn)行重復(fù)的無(wú)意義的定義概念的工作，另外可以最大限度的

4、消除各個(gè)領(lǐng)域間的語(yǔ)義沖突。首先將wordNet中同義詞集合對(duì)應(yīng)到本體中的類，然后定義這些類之間的關(guān)系來(lái)完成本體的構(gòu)建。 二、提出了Web services最佳路徑合成算法。在Web services的合成中，可能會(huì)有幾個(gè)服務(wù)同時(shí)滿足某一個(gè)要求，我們需要選擇最合適的一個(gè)來(lái)合成。這類似于最短路徑算法(Dijkstra算法)中遇到的問(wèn)題，但也有明顯的區(qū)別。Dijkstra算法只能處理有向無(wú)環(huán)圖中兩點(diǎn)之間的單條最短路徑問(wèn)題，而Web s

5、ervices合成中可能會(huì)涉及多條路徑同時(shí)存在的問(wèn)題，也就是某個(gè)服務(wù)需要多個(gè)服務(wù)的輸出才能執(zhí)行，我們稱之為多個(gè)服務(wù)問(wèn)題。另外每個(gè)輸入輸出節(jié)點(diǎn)的元素個(gè)數(shù)可能不是唯一的，這樣就會(huì)產(chǎn)生一系列的問(wèn)題，我們稱之為多個(gè)輸入問(wèn)題。因此我們從Dijkstra算法出發(fā)，加入對(duì)這兩個(gè)問(wèn)題的處理形成在Web services合成領(lǐng)域中的最佳路徑合成算法。另外該算法可以根據(jù)多種選擇策略來(lái)選擇Web services，比如價(jià)格，執(zhí)行時(shí)間等。實(shí)驗(yàn)表明與沒(méi)有選擇策略

6、的合成算法相比，此算法能顯著提高Web services的合成質(zhì)量，并且在某些情況下，響應(yīng)時(shí)間要比沒(méi)有選擇策略的合成算法要好。 三、實(shí)現(xiàn)了Web services動(dòng)態(tài)自動(dòng)合成原型系統(tǒng)。在現(xiàn)有技術(shù)Protegé、Tomcat等基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)了Web services動(dòng)態(tài)自動(dòng)合成原型系統(tǒng)DAS0，設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)了Web services建模引擎、合成引擎以及執(zhí)行引擎等組件，并對(duì)上面提出的建模方法和合成算法進(jìn)行了實(shí)現(xiàn)。實(shí)踐證明該系統(tǒng)具有良好的效