語義Web服務匹配模型的研究與實現*

陳 林

(宿遷學院，江蘇 宿遷 223800)

隨著計算機應用的發展和發達，網絡的研究重點逐漸轉變成對應用層服務集成的研究．語義Web服務作為語義Web和Web服務的結合，它結合了兩種概念的優點．基于OWL－S描述語言，對語義Web服務進行了新的劃分，并根據劃分的標準提出了多層匹配模型的服務匹配方法，然后逐步實現后續服務的組合、監控執行．

1 基于OWL－S的語義Web服務的服務輪廓和服務模型

1．1 于OWL－S的語義Web服務的服務輪廓

目前普遍所指的的OWL－S就是Web服務和語義Web的結合，主要是為了解決Web服務描述和發現以及業務組合的語義表示．在語義Web服務描述語言OWL－S中，語義Web服務可以分成三個部分：(1)ServiceProfile：描述服務的功能，即這個服務是做什么的，服務搜尋代理通過Serviceprofile發現能夠匹配的服務，搜尋到可以滿足服務請求者要求的Web服務．(2)ServiceModel：描述服務是怎么做的，即服務的具體實現細節．(3)ServiceGrounding：描述怎樣訪問服務．如果說之前的WSDL和UDDI實現了Web服務的自動化，那么OWL－S即實現了Web服務的全面智能化升級．目前研究的主要方向是OWL－S的功能部分，對服務提供者和服務請求者都適用．OWL－S具有很多的優勢，但是由于現實生活中，不能達到到處都是語義的理想狀態，限制了OWL－S功能的發揮．

1．2 基于OWL－S的語義Web服務的服務模型

服務模型是指對服務的內部過程進行的描述，描述服務過程中的具體操作、邏輯順序和服務之間的相互協調等．過程模型主要包括兩個方面的信息：外部觀察得到的IOPE和內部控制結構．基于OWL－S的Web服務發現模型，是Web服務結合OWL－S，擴展UDDI標準，建立的OWL－S的功能服務與UDDI之間的映射關系，在 UDDI中存儲OWL－S信息，通過功能匹配引擎實現Web服務的予以匹配．該模型采用轉換器進行OWL－S與UDDI的映射，彌補了WSDL服務描述語言缺乏語義的不足，也彌補了UDDI不能識別Web服務語義以及UDDI關鍵詞匹配的不足，是先進的模型匹配．

2 過程匹配的方法研究

2．1 基于OWL－S的語義Web服務發現的相關技術

基于OWL－S的語義Web服務發現所需用到的技術包括以下幾個方面：(1)首先，第一步是要通過文檔轉換，把服務供應者的文檔轉換成為OWL－S描述文檔，通過OWL－S編輯器進行描述文檔的改善，再進行Web服務發現的OWL－S文檔生成．(2)WSDL與OWL－S的轉換，他們都是把抽象的描述和實際應用的具體數據和協議分開，并協調兩者之間的關系．WSDL不支持Web服務的語義描述，OWL－S是對WSDL的升級，但是無法表達WSDL的綁定信息，OWL－S在應用時需要通過WSDL來描述具體的消息，所以要進行兩者之間的映射轉換．(3)OWL－S與UDDI之間的映射也是語義Web服務發現過程匹配的所需技術之一，UDDI相當于一個注冊中心，為了實現OWL－S描述的規范，對其語義信息進行存儲，必須運用OWL－S與UDDI的映射關系，完成他們之間的語義信息轉化．只有完成語義描述的映射和轉化，才能實現語義Web和Web

2．2 語義Web服務的三層匹配與計算方法

三層匹配，就是指前文所提到的OWL－S的三個層次即功能屬性匹配、基本描述屬性匹配和QoS屬性匹配．只有建立三層相應的匹配器來逐次實現Web服務的三層匹配．(1)Web服務的功能屬性匹配方法運用等級匹配算法，計算出發布服務者和請求服務者之間的輸入輸出匹配度，等級匹配算法的關鍵點在于利用匹配時的樹形結構所表現出的對應關系進行進行不同分粒度的匹配度計算，使輸入和輸出屬性對應概念之間能夠達到相應的匹配度．這樣的計算思想實現了Web服務功能屬性的匹配．(2)Web服務的基本描述屬性匹配的關鍵點在于基本描述屬性中，不是每一個信息都是同等重要的，在Web服務匹配過程中，只對serviceName好和textdescription進行匹配，又來表示標識和功能概述．匹配方法主要是基于單詞的語法和基于語義的語法兩種，前者是按照單詞的詞頻、詞性進行計算，后者是按照據法和語義進行深層結構分析．(3)Web服務和QoS屬性匹配報刊的內容是對于服務質量的廣泛包含概念，這些評價的衡量都會一定程度上影響到服務發現的過程．QoS屬性匹配的方法是進行量化，制定質量的標準化設定，通過量化設定使各項QoS屬性形成一個統一衡量的標準．由于QoS屬性的內容模糊動態難確定，QoS屬性匹配可以劃分為數值型和區間型兩種．

3 語義Web服務匹配模型的設計與實現

3．1 語義Web服務的三層匹配模型的結構設計與實現

語義Web服務的模型結構在OWL－S的語義Web服務發現模型存在的問題中，針對OWL－S的三個層面分別進行模型匹配，實現了功能屬性的匹配，基本描述屬性的匹配和服務質量屬性的匹配．語義Web服務的模型結構主要由通信模塊、OWL－S/UDDI轉換器、UDDI注冊中心和匹配器、領域本體庫幾個部分組成．這幾個部分在語義Web服務的模型匹配中的用途各不相同：通信模塊是用來對服務提供者和服務請求者這兩種信息進行判斷的，一般是指服務發布描述和服務請求描述的判斷;OWL－S/UDDI轉換器主要作用是通過一一映射把語義擴展到UDDI中;UDDI注冊中心的作用是用于存儲Web服務的信息，也是通過建立的一一映射關系把服務的基本信息轉化形成UUDI存儲模式．匹配器是整個Web服務的核心環節，通過匹配器進行三層匹配，實現了OWL－S的三個層面的分別匹配到位;領域本體庫用于生成服務的發布和請求的描述，而且同時輔助服務語義的匹配．這樣的幾大部分構成了語義Web服務模型的主體結構．按照匹配結構分工進行有步驟的按流程計算和匹配，最終實現語義Web服務的三層匹配模型．

3．2 語義Web服務三層匹配模型系統運行與測試

在語義Web服務匹配模型設計完成后，為了驗證語義Web服務過程匹配模型的有效性，需根據OWL－S規范構建復合服務，對語義Web服務的解析和過程匹配進行測試．測試過程對軟硬件環境都有基本標準要求，測試的流程是根據過程匹配的流程相應展開的．

4 結語

語義Web服務匹配模型的研究過程基于OWL－S的三層匹配模型劃分，實現逐次逐層匹配技術和計算方法的研究，實現了語義Web服務三層匹配模型，這樣對Web服務的操作只能改良和操作能力都有大大的提升．同時，語義Web服務三層匹配模型可以實現不同組織之間的業務集成，大大提高了Web服務的服務能力，使之功能性更加強大和完善．

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