语义web服务发现的研究与应用

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1、武汉理工大学硕士学位论文1．1研究背景和意义第1章绪论随着信息技术的进步和Internet的迅速发展，一个全球性的信息社会正在逐渐形成，网上信息呈指数级增长使用户对信息的查找、访问、表示以及维护变得越来越困难，“丰富的数据和贫乏的知识"问题越来越突出。Web服务的出现，为这一问题的解决指明了方向。W曲服务是独立的、模块化的应用程序，能够在网络上被描述、发布、查找和调用Il】。W曲服务因其可移植性、跨平台性和易部署等优点得到越来越广泛的应用。但由于Web服务源于传统的万维网，尽管在信息格式上作了改进，却不能实现服务的自动发布、自动发现、自动执行等一系列操作。语义Web是对未

2、来Web体系结构的一个伟大构想，其基本思想是通过本体(Ontology)和W曲内容的语义标记，使计算机能够理解并处理w曲上的信息lz】。将语义Web引入到Web服务中，可以满足智能软件代理对Web服务的有效检索和访问。语义Web服务是语义Web与Web服务相结合得到的产物，即把各应用系统封装成语义Web服务，通过服务的自动发现、自动组合和自动执行来实现信息智能、自动的交互【31。Web服务的特点是用它可以实现平台无关、松散耦合的应用集成，而加入语义，使得信息交互具有智能性。随着Web服务数量的急剧增多，如何正确且高效地从庞大的Web服务群中找到所需的服务变得越来越具有挑战

3、性。同时，如何从大量功能相似的W曲服务中发现最佳服务，无歧义地规范化Web服务的质量也成为当今Web服务的研究热点之一，这些都是Web服务发现的任务。本文的研究是以武汉市交通建设项目质量检验与评估系统为背景，深入研究语义Web服务发现，提出一种新的服务发现策略，为语义Web服务在企业中的智能应用集成和数据共享提供一个较好的解决方案。武汉理工大学硕士学位论文1．2国内外研究现状分析最早为发现Web服务而增加语义信息的是DAML-S[4]。OWL-S是在DAML-S的基础上发展起来的。DAML-S采用DAML+OIL描述Web服务，提供了足够的表示Web服务能力和特性的语义信

4、息，目的是实现自动的Web服务发现、调用、合成和执行监控。目前，许多研究都是基于DAML-S展开的，如语义表示的研究【5】’服务绑定的研究，基于本体的服务匹配的研究，DAML-S和UDDI相结合的研究等。在当前存在的研究中，主要分为两类：(1)实现DAML-S本体描述信息到UDDI的映射，补充UDDI的Web服务语义描述能力；(2)基于DAML+OIL扩展WSDL模式，并基于扩展的WSDL实现WSDL到DAML-S本体的映射，再将语义信息扩展到UDDI中。经典的研究有：美国卡内基梅隆大学的MassimoPaolucci提出的基于DAML-S描述语言的augmentUDDI

5、语义Web服务注册系统【6】，采用的匹配思想【7】成为后来的语义W曲服务发现方向研究的核心思想，主要是利用本体概念之间的包含关系来实现Web服务的输入／输出的匹配。但是该算法仅仅实现了同一本体中的概念之间的匹配，并且没有考虑服务质量的匹配，导致匹配的范围过窄且有效性不足，而且匹配程度的划分粗糙、响应时间长。美国乔治亚大学LSDIS实验室的METEOR-S系统嘲，采用语义本体论推理和QoS策略相结合的服务匹配和筛选方法，由于使用的是简单的基于服务模板的匹配算法，故而不能支持复杂的逻辑推理。美国麻省理工学院的MarkKlein和美国纽约大学的AbrahamBemstein提出

6、基于过程本体论的服务发现方法【9】。通过定义过程本体来表述查询请求与Web服务。由于过程本体与WSDL之间无映射关系，需要花大量时间对服务建立索引，因此服务发现的高效性不能完全保证。中国科学院的史忠植等人研制的多主体服务环境MAGE和基于描述逻辑的主体服务匹配算法fIo】。利用推理机为多主体系统服务推理提供自动的主体服务分层机制并自动建立主体服务分层，然后在该服务分层基础上实现主体服务匹配的自动化、智能化．。该算法的特点是将Web服务表示为(概念：动作)的格式，然后运用描述逻辑对本体概念进行分层推理，从而实现匹配。2武汉理工大学硕士学位论文国防科学技术大学的胡建强等人提出

7、来的QWSDL描述语言和“三层次、五类型’’的匹配模型in】，主要通过基本描述、基调描述、服务质量对Web服务进行描述，但对W曲服务的分类等信息考虑不够。上述的研究主要面向根据功能的服务定位，从功能上满足用户的需求。但隶属于不同服务提供者的语义等价的Web服务，其性能可能差别很大。为此，业界展开了许多对服务评价、服务审计的研究，并将Web服务的质量做为发现最佳服务的一项重要指标【121。随之，许多相关研究也提出了有关评价Web服务质量的思想，强调服务质量的重要性，但或者没有深入讨论，或者没有全面反映Web服务的服务质量。例如：