語義萬維網(wǎng)服務若干關鍵技術的研究.pdf

1、隨著面向服務計算模式深入應用，語義萬維網(wǎng)服務作為萬維網(wǎng)服務與語義萬維網(wǎng)兩大技術融合的一個領域成為研究熱點。語義萬維網(wǎng)服務是目前實現(xiàn)“云計算”按需服務的關鍵技術。傳感器萬維網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)以及“云計算”等諸多新興領域的興起，使得語義萬維網(wǎng)服務若干關鍵技術的研究不僅具有重要的理論意義，也具有實際的應用價值。
　　近年來國內外針對語義萬維網(wǎng)服務中的萬維網(wǎng)服務語義標注、萬維網(wǎng)服務注冊與發(fā)現(xiàn)以及萬維網(wǎng)服務自動組合等若干關鍵問題取得了許多有價值的研

2、究成果，但是這些問題還有待深入研究。論文針對這幾個關鍵問題展開了深入的研究工作，并把一些研究成果初步應用到傳感器萬維網(wǎng)中。
　　論文主要貢獻可歸納為以下幾個方面:
　　(1)提出了一種基于語義詞典的萬維網(wǎng)服務語義標注方法?，F(xiàn)有語義標注方法的前提條件是各方需要使用共同認知的領域本體庫，但是在萬維網(wǎng)這類互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下，這個前提條件是難以做到的。本文提出了一種基于語義詞典的服務語義標注方法，解決服務語義標注方法對共同認知領域本體庫依

3、賴的問題。仿真實驗表明基于語義詞典的服務語義標注方法，能夠提高服務發(fā)現(xiàn)的準確率，同時該方法容易被用戶使用，并且與現(xiàn)有的一些萬維網(wǎng)服務語義標注方法(例如SAWSDL)相兼容。
　　(2)提出了語義萬維網(wǎng)服務檢索樹的構造算法，解決了注冊萬維網(wǎng)服務信息的有效組織問題，同時給出了基于語義萬維網(wǎng)服務檢索樹的服務語義快速發(fā)現(xiàn)算法。語義萬維網(wǎng)服務檢索樹可部署在一個服務注冊中心，把那些在語義層面上具有相同輸入?yún)?shù)集合的服務聚集在一個樹干節(jié)點之上，

4、而對應的每個服務作為該節(jié)點的葉子節(jié)點，以此縮小萬維網(wǎng)服務發(fā)現(xiàn)算法的搜索空間。本文采用元素檢索矩陣的方法，快速查找到語義萬維網(wǎng)服務檢索樹的樹干節(jié)點:首先在服務注冊過程中給樹干節(jié)點賦予一個唯一值并建立該值和節(jié)點之間的索引;然后利用樹干節(jié)點中存儲的所有參數(shù)集中的元素（萬維網(wǎng)服務的輸入?yún)?shù)或是它們的交集）建立一個元素檢索矩陣，樹干節(jié)點的值可以通過查詢元素檢索矩陣得到并快速找到相應節(jié)點;最后服務發(fā)現(xiàn)算法將在此節(jié)點依據(jù)請求服務的功能屬性查找在語義上

5、匹配的服務。雖然語義萬維網(wǎng)服務檢索樹的構造要花費一定的時間，但是該過程可作為一種預處理的手段，減少了服務發(fā)現(xiàn)階段的語義計算時間。實驗表明基于語義萬維網(wǎng)服務檢索樹的服務發(fā)現(xiàn)算法與同類服務發(fā)現(xiàn)算法中有較快的響應時間。
　　(3)提出了一種基于狀態(tài)演算理論的服務動態(tài)組合優(yōu)化算法。本文把萬維網(wǎng)服務動態(tài)組合過程看成是一個狀態(tài)演算過程。用戶請求的輸入?yún)?shù)集合作為初始態(tài)，用戶想要獲得的結果集作為終止態(tài)，而每個萬維網(wǎng)服務都看成一個能促使狀態(tài)變遷的

6、動作。注冊中心的萬維網(wǎng)服務不需要按照傳統(tǒng)算法進行形式化轉換，服務組合算法根據(jù)當前狀態(tài)的信息（用戶提交的和中間過程中產(chǎn)生的），采用服務快速發(fā)現(xiàn)算法去匹配和發(fā)現(xiàn)滿足條件的原子服務，直到狀態(tài)變遷到滿足結果集為止。整個狀態(tài)的變遷過程中可以記錄各個原子服務之間的依賴關系和執(zhí)行先后順序，因此可以簡化服務組合方案。與同類算法進行仿真實驗比較，結果表明本文提出的算法具有較好的時間效率。
　　(4)把基于語義萬維網(wǎng)服務檢索樹的服務注冊與發(fā)現(xiàn)算法應用

7、到傳感器萬維網(wǎng)領域，解決了傳感器萬維網(wǎng)中服務的注冊和基于語義的服務發(fā)現(xiàn)問題。SWE采用OGC目錄服務來管理和發(fā)現(xiàn)傳感器萬維網(wǎng)服務，但是這種服務發(fā)現(xiàn)還是處于語法層面。本文結合觀測與測量O&M(Observation and Measurement)標準，對O&M中每個評測項用具體參數(shù)集合進行細化。例如，用（一氧化碳、二氧化硫）來細化觀測空氣污染程度，以滿足語義萬維網(wǎng)服務檢索樹的構造性質，便于利用語義萬維網(wǎng)服務檢索樹來管理和發(fā)現(xiàn)傳感器萬維網(wǎng)