基于功能语义标注的Web服务发现方法研究与应用

摘要

本文选题来源于国家“十一五”科技支撑计划课题“勘察设计企业信息化关键技术研究与应用”子课题“基于SOA技术的勘探设计企业应用软件架构系统”。
　　Web服务的开放性、封装性、松耦合以及互操作性等，使得它成为实现面向服务架构（Service-Oriented Architecture，简称SOA）应用的主要技术。随着Web服务的快速发展与应用，如何从海量服务中准确高效的发现满足用户功能需求的服务已成为Web服务应用的关键。针对现有Web服务发现机制存在语义异构、逻辑推理复杂、应用实施代价较大以及查准率有待进一步提高等问题，本文提出一种基于功能语义标注的Web服务发现方法，通过定义Web服务的领域功能语义模型和映射机制，对服务的功能进行语义标注，增加其语义信息。服务发现时，先对其功能进行语义相似度匹配，对满足给定阈值的服务，再进行接口匹配。通过模拟和实验分析可知，文中方法能有效避免语义异构，减少噪声服务，提高查准率，同时改善了服务匹配的效率，为使用功能语义进行Web服务发现提供了一种有效可行的方法。
　　在本文研究中，主要完成以下工作：
　　①分析Web服务发现的相关技术，包括：SOA、Web服务、语义网、本体论以及Web服务相关描述语言与规范。
　　②研究了传统UDDI发现机制以及基于描述逻辑推理的服务匹配机制存在的不足，提出一种基于功能语义标注的服务发现方法，通过对WSDL进行功能语义标注实现基于用户功能需求的服务发现。
　　③通过扩展领域本体，构建了一个Web服务的领域功能语义模型（DFSM），增加action-of使得DFSM可对服务功能进行描述，增加similary-of属性使功能相同但用了不同概念描述的服务可以被发现。
　　④设计了Web服务功能语义标注算法，通过计算WSDL文档和DFSM中概念间的相似度，实现对服务功能和接口的语义标注，并分析了标注算法的执行过程以及标注结果与本体概念之间的映射关系。
　　⑤研究基于功能语义标注的服务发现算法，对标注后的服务先进行功能语义匹配，满足用户功能需求的服务再进行接口语义匹配。围绕该算法设计了一个基于功能语义标注的服务发现机制。
　　⑥通过应用效果和实验分析，验证了本文服务发现方法的有效性和正确性。

目录

封面

中文摘要

英文摘要

目录

1 绪 论

1.1 课题研究背景与研究意义

1.2 国内外研究现状

1.3 本文的主要工作

1.4 本章小结

2 相关技术分析

2.1 SOA与Web Service技术体系

2.2 语义网

2.3 本体论

2.4 Web服务描述语言及规范

2.5 本章小结

3 基于功能语义标注的服务描述

3.1 Web服务描述方法研究

3.2 基于功能语义标注的Web服务描述方法

3.3 Web服务的领域功能语义模型构建

3.3.1 知识的结构和特征分析

3.4 功能语义标注方法研究

3.5 本章小结

4 基于功能语义标注的服务发现机制研究

4.1 传统的服务发现机制存在的不足

4.2 基于功能语义标注的服务发现

4.3 系统架构设计

4.4 本章小结

5 基于功能语义标注的服务发现方法在勘察设计

5.1 应用背景

5.2 应用方案

5.3 应用效果分析

5.4 本章小结

6 结论与展望

6.1 结论

6.2 工作展望

致谢

参考文献