基于本体的面向服务架构建模研究

摘要

面向服务的架构(Service-0riented Architecture，简称SOA)是指为了解决业务集成的需要，通过连接能完成特定任务的独立功能实体实现的一种软件系统架构。SOA是一个组件模型，它将应用程序的不同功能单元（称为服务）通过这些服务之间定义良好的接口和契约联系起来。系统的接口是采用中立的方式定义的，独立于实现服务的硬件平台、操作系统和编程语言。这一切使得构建各种系统中的服务可以以一种统一和通用的方式进行交互。
　　 但是，现有的面向服务架构(SOA)没有标准或规范提供足够的手段来描述Web服务，以支持发现、组合以及执行Web服务的一般机制，因而导致分布的、异构的和动态变化的Web服务的交互访问时会产生很多问题。目前，语义Web的发展为Web服务提供了一个契机，使得网络中所有的信息都可具有语义，从而使计算机能够理解和处理。在面向服务架构中，如果系统能够合理地利用Web服务的松散耦合特性和语义Web为Web服务提供的语义信息，就可以自动地匹配、发现和调用Web服务，动态生成和执行业务流程，更好地实现企业间各应用系统的集成。
　　 面向本体的OWL-S(Ontology Web Language for Services)己在语义匹配和信息抽取等方面取得了成功应用，也在许多领域建立了本体库和元数据模型，特别在Web服务组合的语义方面提供强有力的语义处理能力，有效的解决了Web服务描述语言(WSDL)处理语义能力弱的缺点。与此同时，基于本体建模的WSMO(Web Service Modeling Ontology)和OWL-S一样具有强大的语义和抽取能力，它是一个描述语义Web服务的概念模型，主要解决在数据、过程以及协议层上不兼容问题的核心概念，其目的是通过为语义Web服务的核心元素提供本体化说明从而更好地支持Web服务的发现、整合及交互。
　　 本文针对传统的面向服务架构(SOA)中缺乏形式语义支持的问题，通过引入本体建模技术来对Web服务及其功能进行语义化描述，提出了一个新的体系结构——基于本体的面向服务架构(Ontology-based Service-Oriented Architecture，简称OSOA)。然后，以此为基础，以一个医疗诊断系统为例进行Web服务本体建模(WSMO)设计与分析，按照流程分析、数据流中的数据结构、目标定义、服务发现、服务编排/组合、过程和协议的中介等步骤，详细阐述了医疗诊断系统建模每一步的主要分析与设计工作。

目录

文摘

英文文摘

第一章 引言

1.1 研究背景及意义

1.2 国内外研究现状

1.3 研究内容

1.3.1 研究内容

1.3.2 研究的特色与创新之处

1.4 本文的组织结构

第二章 面向服务架构(SOA)

2.1 SOA的产生

2.2 SOA模型结构

2.3 SOA所带来的好处

2.4 SOA实现步骤

2.5 SOA的相关技术

2.5.1 XML

2.5.2 SOAP

2.5.3 WSDL

2.5.4 UDDl

第三章 本体及本体描述语言

3.1 本体的概念

3.2 本体描述语言简介

3.2.1 0WL概述

3.2.2 OWL文档结构[18]

3.2.3 本体的建模原语

3.2.4 本体建模方法

3.3 0WL-S

3.3.1 Web服务的本体表述语言0WL-S

3.3.2 采用OWL-S描述Web服务的体系架构

3.4 WSM0

3.4.1 WSMO的设计原则

3.4.2 WSMO的组成

3.5 0WL-S与WSMO的区别

第四章 基于本体的面向服务架构建模研究

4.1 传统SOA框架的缺陷及解决方案

4.2 基于本体的SOA框架的设计与技术

4.2.1 设计思路

4.2.2 框架总体设计

4.3 基于本体的SOA框架模型的性能分析

第五章 基于本体的面向服务架构建模理论的应用

5.1 问题的提出

5.2 模型设计步骤

5.2.1 流程分析

5.2.2 数据流中的数据结构(Data Structures)

5.2.3 目标(Goals)定义

5.2.4 服务发现(Discovery)

5.2.5 服务编排／组合(Orchestration/Service Composition)

5.2.6 过程和协议的中介(Process and Protocol Mediation)

5.3 构建领域本体的工具

第六章 总结和展望

6.1 总结

6.2 展望

参考文献

致谢

论文发表情况