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web服务的语义添加方法研究 0IT论坛02009年第13期 web服务的语义添加方法研究 余青 (湖南文理学院湖南常德415003) 【摘~]wff目前的Web服务处理效率低下的问题,主张通过对Web服务添加丰富的语义描述,将其转换为模式图形的形式形成服务 模板.然后将服务模板与服务注册库中的服务进行基于语义相似性评价从而形成候选服务集合,最后从该集合中找到能全面满足需求者要求 的最佳服务.这在很大程度上提高了web服务处理的精准度争效能. 【关键词】Web服务;语义Web;最优化 0.引言 目前,各个公司和研究机构都在寻求比较优化的web服务处理的 方案,由于这些方案缺乏对服务语义的详尽描述,这样在服务处理过 程中可能导致下列问题:(1)在Web服务处理过程中,不得不通过静 态绑定web服务来完成相应的业务处理;(2)业务处理程序不能根据 需求者的请求动态选择最优化的Web服务;针对上述问题,本文主 张:(1)为Web服务添加丰富的语义描述,这样不论是服务提供者,服 务请求者以及服务处理程序都能充分理解服务.为了便于第三方理解 服务,也便于服务处理程序能够自动推理.这些描述采用应用领域的 标准概念本体来表达;(2)将用户的web服务请求模式化表示为若干 模式图.从服务注册库中选择候选服务,并用线形评价标准对所选服 务进行语义评估,从中选择最优的服务. 1.语义 语义伴随Web服务处理的整个周期,所以将Web服务生命周期 的语义分为四类:数据语义,功能语义,执行语义和Qos语义.他们参 与复杂的语义交互操作,为web服务高质量,高效率的实现提供切实 可行的保障】. 所有的Web服务都处理一个输入后生成一个输出集.输入和输 出的消息在WSDL中是通过操作标记实现.然而这仅仅提供了输入, 输出数据的语法和结构内容,这些内容(如数据类型,XML模式等)用 于服务调用.为了有效的执行服务的发现,必须考虑输入,输出数据语 义.对于要相互通信的Web服务,他们应该理解彼此的语义.如果 Web服务操作中的数据用本体进行注解.那么有助于提高数据检索和 服务互操作的能力.Web服务的强大在于能够根据功能需求查找到合 适的服务.目前有很多语义Web服务是根据他们输入,输出来表征服 务功能的,因此这些算法在服务的输入,输出与请求的输入,输出间进 行匹配.虽然输入,输出的语义匹配是需要的.但是在某些复杂的情况 下不足以完成发现相关服务的任务,所以引入了功能语义.Web服务 的功能可以被定义为一组相关的操作,这些操作可以被映射为本体中 的概念,这样便于Web服务提取功能语义. 2.添加语义的过程分析 在这节中我们分析语义的添加过程,它由三大组件组成:本体库, 匹配器,转换器. 2.1本体库 本体库,顾名思义就是存储本体的地方.这些存储的本体是用来 标注描述Web服务的WSDL文件的,这些本体按照领域进行了规类, 系统允许用户再其中添加新的本体,现在我们用不同的文件夹命名不 同领域的本体,以后我们需要采用更好的查询算法从本体注册中心查 找到合适的本体,这也是我们下一步要解决的问题 2.2转换器 转换器是由一系列程序组成,这些程序用来生成模式图.前转换 器由两种转换工具组成:WSDL2graph和Ontology2graph.前者将输入 的WSDL文件转换为模式图,后者为本体生成模式图而设计的. 2.3匹配器 目前的匹配器提供了两种类型的匹配算法,元素层匹配算法和模 式层匹配算法.用户提供的WSDL文件与每一个本体通过转换器转变 为模式图,然后经过匹配器中的两轮匹配后,查找到最优的映射本体. 然后进行标注. 3.算法测试模拟试验 为了测试我们的算法,我们从SALCentra1.o和XMethods.COIn上 面下载了100个Web服务,尽管我们的目的是为了在整个服务中我 们算法的表现,但最后我们限制了测试范围,我们只测试两个领域,主 要是缺乏本体.我们在后续工作中将会创建新的本体然后继续完成我 们的测试工作. 这两个领域分别是天气和地理,尽管我们选择的本体并不能完全 覆盖所有的概念.但是这并不影响我们的测试结果.我们选择了24个 Web服务,其中l5个是地理领域的.另外9个是天气领域的. 在这个试验中我们挑选了6个不同的本体,分别是Globalweather, AirportWeatherFastWeather,GeoCash,Geo,WeatherFelcher这些服务和 5个不同的本体进行了比较,得到的平均服务匹配度(averagese.-..o?y- 在这个测试试验中我们给出l7个Geography领域的Web服务. 如上图所示,然后我们给出了两个本体,这两个本体是一个是旧版的 Geo本体,另一个是现在加了新的概念在里面的新版Geo本体,我们 从