面向语义的服务构件模型与选取方法

摘要

传统的系统构建方法已经难以满足顾客日趋个性化、复杂化和多变化的服务系统开发需求，服务工程方法体系的研究已经成为必然的发展趋势。基于服务模型驱动体系结构的服务工程方法体系引入“服务构件”的概念来支持服务的复用以提高服务系统构建的效率。服务构件和服务系统面向的是广义服务。
　　这就带来了三个方面的挑战：一是目前大多数研究对服务系统所涉及的众多广义服务要素缺乏描述；二是非软件服务构件只能通过非IT手段与服务系统硬性连接，造成服务系统效率低下且错误频繁；三是传统的服务选取方法无法支持日趋个性化的服务需求表述，且效率和准确率低下。
　　为了应对上述挑战，本文展开了如下研究：
　　首先，本文以广义服务要素及其逻辑关系为切入点，建立了服务构件的语义模型。然后用一种基于OWL-S的描述方法对服务构件进行描述，使得计算机能够很好地解析服务构件，有助于服务构件的自动选取和组合，并为后续研究奠定了理论基础。另外为了管理服务构件，本文还设计开发了服务构件库管理系统，可以有效地存储、组织和检索服务构件。
　　其次，针对服务系统中的人工服务(非软件服务)，本文将“虚拟化”概念引入到了服务建模领域。即在构建服务系统的过程中，将非软件化服务“虚拟化”为软件服务。本文提出了基于WS-HumanTask的虚拟化方法，建立了服务构件虚拟化模型，并定义了一系列接口，使得虚拟化服务构件可以作为非软件服务的代理通过IT方式与外界异步交互，从而在保持服务系统完整性的同时，统一了系统架构，提高了服务效率和数据准确性。
　　再次，本文设计了基于语义相似度的服务构件选取算法。首先通过服务需求模型来描述个性化的服务需求，然后采用基于语义相似度计算方法，经过四级匹配，并用弹性算法划分结果集，最终得到满足需求的服务构件集合。较之传统的服务选取方法，该算法的查准率和查全率有了很大提高，满足了个性化的服务需求。
　　最后，本文以海运物流服务系统为实例，将上述研究成果应用于系统的设计和开发过程中。充分地证明了本文的理论成果能够很好地支持服务系统的快速构建。

目录

面向语义的服务构件模型与选取方法

摘 要

Abstract

目 录

第1章 绪论

1.1 课题来源及研究的目的和意义

1.1.1 课题来源及背景

1.1.2 研究目的和意义

1.2 与课题相关国内外研究进展及成果

1.2.1 服务工程方法体系

1.2.2 服务系统构建方法

1.2.3 服务描述

1.2.4 服务构件虚拟化

1.2.5 服务选取算法

1.3 本文的研究内容

第2章 基于OWL-S的服务构件模型

2.1 服务构件的基本概念

2.1.1 服务构件的定义

2.1.2 服务构件的分类

2.1.3 服务构件的形态

2.2 服务构件的逻辑模型

2.2.1 服务构件所封装的服务要素

2.2.2 服务要素间的逻辑关系

2.3 基于OWL-S的服务构件描述方法

2.3.1 OWL-S简介

2.3.2 基于OWL-S的服务构件描述方法

2.3.3 OWL-SC的XML模式

2.3.4 服务构件模型应用实例

2.4 服务构件群

2.4.1 服务构件之间的关系

2.4.2 服务构件群的定义

2.4.3 服务构件群的描述

2.5 本章小结

第3章 基于WS-HumanTask的服务构件虚拟化方法

3.1 服务构件虚拟化的目的

3.2 WS-HumanTask简介

3.2.1 HumanTask属性

3.2.2 HumanTask行为和状态转变

3.3 服务构件虚拟化方法

3.3.1 服务构件虚拟化模型

3.3.2 管理功能接口

3.3.3 检索功能接口

3.3.4 SCVM与外界的交互策略

3.4 本章小结

第4章 基于语义相似度的服务构件选取方法

4.1 服务构件选取算法

4.1.1 算法定义

4.1.2 算法设计

4.1.3 算法评价

4.2 服务构件群选取算法

4.2.1 算法定义

4.2.2 算法设计

4.2.3 算法评价

4.3 本章小结

第5章 服务构件库管理系统的设计与实现

5.1 服务构件库管理系统设计

5.1.1 SCLMS需求分析

5.1.2 SCLMS体系结构

5.1.3 SCLMS功能设计

5.2 SCLMS实现

5.2.1 SCLMS实现技术

5.2.2 SCLMS运行流程

5.3 本章小结

第6章 案例分析：海运物流服务系统

6.1 海运物流服务系统业务背景

6.2 服务系统构建过程

6.3 海运物流服务系统业务分析

6.3.1 海运物流服务系统所涉及的角色

6.3.2 海运物流服务系统所涉及的业务

6.4 服务构件识别

6.5 服务构件选取

6.6 服务构件构造

6.7 服务构件虚拟化

6.8 系统实现

6.8.1 海运物流服务系统的实现技术

6.8.2 海运物流服务系统的运行流程

6.9 本章小结

结 论

参考文献

附录1 OWL-SC的XML模式

附录2 服务构件模型应用实例

附录3 服务构件群的XML模式

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哈尔滨工业大学硕士学位论文使用授权书

致 谢