基于語義的web服務發(fā)現與組合關鍵技術研究.pdf

1、電子商務、電子政務應用的不斷深入發(fā)展要求分布在不同地理位置、具有多種多樣的硬件平臺、操作系統(tǒng)、編程語言、軟件技術和數據庫管理等技術因素的企業(yè)(或政府部門)應用系統(tǒng)可以在Internet環(huán)境下進行企業(yè)(或政府部門)之間的應用互操作和應用集成，要求能夠根據不同的應用需求，快速、靈活地發(fā)現合適的業(yè)務應用程序，或者在單個業(yè)務應用程序無法滿足需求的情況下能自動化地組合各種已有的和新添置的業(yè)務應用系統(tǒng)，并使得它們可以有機地協同工作來為用戶提供服務。

2、Web服務概念以及web服務體系結構的提出使得服務提供者可以將自己的軟件以服務的形式提供給用戶，同時，服務通過將不同層次的應用和資源抽象成統(tǒng)一的形式并提供標準的服務使用方法，為分布環(huán)境下資源共享與協同工作提供了很好的支持。語義web服務是語義web與web服務技術的結合體，通過對web服務進行語義封裝可便于實現web服務的自動化發(fā)現、調用、互操作、組合、執(zhí)行、監(jiān)控等。因此，如何將語義web與web服務技術結合起來以實現web服務的自動化

3、發(fā)現和組合是一個非常值得研究和探討的問題。 本文結合國家自然基金項目“面向資源自動發(fā)現的網絡信息空間結構化模型研究”以及863重大專項課題“上海市電子政務關鍵技術研究與開發(fā)”，針對基于語義web服務的自動化服務發(fā)現和自動化服務組合的關鍵問題進行了研究，并設計和實現了基于語義web服務的自動化服務發(fā)現和服務組合原型系統(tǒng)ASDC?！白詣踊瞻l(fā)現”是指系統(tǒng)可以自動化地選擇能滿足用戶的特定需求和相關約束的服務。“自動化服務組合”是指當

4、不存在能滿足用戶需求的單個服務情況下，系統(tǒng)可以自動化地產生滿足用戶需求的組合web服務。本文主要的工作和成果如下： (1)提出一種支持自動化服務發(fā)現和服務組合的語義web服務描述模型(簡稱ASDC服務描述模型)。該模型不僅包括傳統(tǒng)web服務所描述的輸入輸出消息的數據類型和綁定等底層調用內容，還包括web服務的語義信息以及它所包含的操作和相關輸入輸出信息的語義內容以及服務質量描述信息，同時還包括web服務參量所包含的數據元的描述信

5、息。對web服務的描述細化到服務參量所包含的數據元，可便于對序列web服務之間需交換的信息進行自動化的語義轉化與異構消除。 (2)提出一個自動化的服務發(fā)現方法。該方法先把用戶的特定需求和相關約束轉化為初始狀態(tài)與需求目標，然后把它們與web服務的執(zhí)行前提條件(preconditions)和后驅狀態(tài)(effects)進行語義比較，根據一種匹配算法確定服務請求與web服務之間的匹配度，以得出web服務相對于用戶需求的合適程度。與傳統(tǒng)的

6、基于關鍵詞和目錄的服務搜索方法相比，該方法使服務發(fā)現變得更方便靈活、更自動化、更符合用戶的服務需求。 (3)提出一種基于語義web服務的自動化服務組合技術。該技術允許計算機能精確地理解用戶的需求，并使得計算機根據該需求利用已經發(fā)布的web服務的語義信息進行語義化推理產生抽象工作流(所謂抽象，是因為只考慮業(yè)務邏輯問題而忽略了進行交互的web服務之間的底層匹配的細節(jié)問題)，再根據抽象工作流中需互操作的web服務的語義信息與語法信息對

7、它們之間要交換的消息進行必要的語義轉化以及異構消除，自動化地把抽象的工作流轉化為可執(zhí)行的工作流(如以BPEL4WS表示)。該組合技術通過把服務組合分為產生抽象工作流和語義轉化以及異構消除兩個階段，既便于實現自動化服務組合，又把web服務之間的異構性考慮其中，從而提高了自動化服務組合的可適用性。 (4)提出一種著色Petri網的web服務組合形式化模型，該模型具有可視化地、動態(tài)地反映web服務組合過程的能力。因此，可以采用該模型模