对等模式下个性化Web服务组合和匹配算法研究

摘要

当前在Internet网络中广泛应用的网络应用模型大都基于传统的集中式处理结构，在处理大规模业务时会存在中心节点压力大，效率低，单点失败风险难以避免等问题。Internet网络本身就是对等模式的，参与其中的每个节点都具有同时作为服务器和客户机的能力。对等模式下每个节点的双重身份可以有效降低服务器的压力，并且综合单个节点的资源获得超强的计算能力。所以在网络规模迅速膨胀的今天进行对等模式的研究是具有极强的针对性和现实意义的。现有的Web服务组合和匹配计算大都基于传统的网络应用模型，所以同样存在着单点失败，效率低的缺点，而且在集中式的模型中，难以发挥Web服务灵活多变的特点，也无法满足用户日益多变，个性化的需求。 Web服务组合研究在集中式的研究背景下已经取得了众多的成果，但是这些解决方案都难以适应Web服务的快速动态变化，难以在大规模的应用环境中保证服务的效率和满足用户多变的需要。Web服务的匹配作为提高Web服务质量的主要手段，在语义Web的基础上取得了很大的突破，但是从用户角度来考虑用户个性化需求的研究仍然不充分，一般研究都只是对服务时间，费用等项目做定量分析，缺乏对用户的个性更加细致的分析。在当前用户层次不断丰富，规模不断扩大的情况下，集中式服务组合算法和传统的服务匹配算法都无法满足用户和服务提供商双方的需求。 本文针对Web服务发展面临的问题，基于对等模式分析和探讨了利用用户个性化信息进行的Web服务组合和匹配算法，取得了一定的研究成果，本文主要进行了以下几个方面的研究和创新： 1、提出扩展个性化的OWL-S描述语言，结合语义细化和扩展了Web服务的个性化描述，以便更好的进行用户需求和Web服务的匹配计算，提高运算的速度和选择的准确度。在个性化的OWL-S描述语言中，增加了与服务接口无关，但是与用户的个性化需求相关的描述域。本文提出的设计方案能有效的扩展个性化相关语义信息和操作。 2、利用扩展个性化的OWL-S描述语言，构造了对等模式下基于个性化约束的Web服务匹配算法。该算法在成功构建组合服务模板之后，能够根据用户个性化信息选择合适的服务来替代模板中的服务映像，将Web服务进行快速实例化。它将用户的个性化需求分类处理，有效的减少了候选服务的数量，提高了Web服务匹配的速度和准确度，获得了满足用户个性化需求的Web服务组合。 3、提出了对等模式下Web服务发现和服务组合的新架构。该新架构能够在复杂多变的P2P网络环境下准确高效的构造满足用户流程需求的Web服务组合。该架构在对等模式的网络环境下构造了一个无需考虑Web服务具体实现的逻辑层，并且通过虚拟Web服务映像构建的服务关联关系在无需进行实时计算的情况下实现Web服务组合计算，从而有效的提高了组合计算的速度。这一改进在具有较高网络延迟的分布式网络环境下对提高最终的系统运行速度具有重要的意义。 本文立足于对等模式的网络环境，提出了新的扩展个性化的OWL-S描述语言、基于个性化约束的服务匹配方案以及基于结构化分布式网络新型架构的Web服务组合算法，为实现对等模式下个性化Web服务组合和匹配计算建提供了新的思路。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

1.1研究背景

1.2研究意义

1.3主要研究内容和创新

1.4本文组织结构

第二章对等模式Web服务组合和匹配系统模型

2.1对等模式Web服务组合和匹配系统模型

2.2相关研究

2.2.1 Web服务和语义Web服务

2.2.2 Web服务组合和对等模式

2.2.3对等模式下的Web服务研究

第三章领域本体构建及语义操作

3.1旅游领域本体构建

3.1.1本体语义特点

3.1.2旅游领域本体

3.2 Web服务语义匹配规则

3.3本章小结

第四章个性化Web服务匹配计算

4.1个性化OWL-S扩展

4.1.1 WSDL到OWL-S的映射

4.1.2个性化OWL-S模型

4.2用户个性化需求信息

4.3个性化Web服务匹配

4.3.1语义距离

4.3.2个性化语义相似度计算

4.4本章小结

第五章对等模式下个性化Web服务组合算法

5.1对等模式网络模型

5.2 Web服务虚拟映像及其关联

5.2.1 Web服务和P2P网络标识

5.2.2对等模式下个性化Web服务注册

5.2.3建立WVM关联

5.3对等模式下Web服务组合算法

5.3.1服务组合算法

5.3.2算法正确性分析

5.4本章小结

第六章系统验证和应用

6.1系统验证平台

6.2实验结果与分析

6.2.1实验环境配置

6.2.2实例验证及分析

6.3本章小结

第七章总结与展望

7.1总结

7.2未来工作展望

参考文献

致谢

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