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知识网格中语义Web服务建模与组合的若干问题研究

刘思培  
【摘要】: 知识网格是一个智能环境,它能使用户或虚拟角色有效地获取、发布、共享和管理知识资源,辅助实现协同工作和分布式决策支持。Web服务作为一种新的分布式计算模型,是知识网格环境中动态计算资源。目前,许多国内外的研究机构围绕动态Web服务组合技术展开研究工作,取得了一系列的有价值的探索性成果。然而知识网格中如何在语义Web环境中,寻求一种策略能够将语义Web服务建模为一种动态知识,实现对服务组合的智能推理,是目前重要的研究课题之一。 本文针对知识网格中语义Web服务建模和服务组合研究中存在的动态语义建模和并发服务组合等问题,并为了提供一种面向语义Web环境描述能力较强且可判定的解决方案,本文分别基于服务组模型、服务语义关系、进程代数、描述逻辑规则以及带有布尔算子的描述逻辑等方法,提出不同的语义Web服务建模和组合推理方法。 针对并发服务组合问题给出一种基于服务组链的服务组合方法。该方法基于本文提出的可用于判定原子服务之间可组合性的服务语义关系和服务组模型(WSC),可将并发组合和顺序组合问题可统一为基于WSC和原子服务的顺序组合问题。 针对带有分支和汇合结构的服务组合问题给出了一种基于DL规则语义Web服务组合方法。该方法将顺序、分支和汇合等基本组合流程分别定义为R1、R2和R3型服务DL规则,给出了一种能够发现WSC和DL规则链的WSC发现算法,将语义Web服务组合归结为判定WSR与R1型DL规则匹配的问题。 针对OWL-S服务建模和服务组合问题给出了一种基于SROIQBs的语义Web服务建模和组合方法。该方法在描述逻辑的框架下建立了领域本体与语义Web服务的联系,给出了语义Web服务匹配和组合问题的形式化定义,将并发和顺序组合问题归结为基于描述逻辑知识库的蕴含关系判定和一致性检查等推理问题。 面向OWL-S提出了一种基于描述逻辑(DL)和过程代数的语义Web服务建模和组合方法。通过在DL框架内融入过程代数的构造算子,增强对过程模型的刻画能力,实现对OWL-S服务描述的建模和推理,在语义Web框架内为语义Web服务的并发和顺序组合问题提供了一种统一解决方案。 结合描述逻辑规则和SROIQBs,提出了一种可判定且具有更强描述能力的SROIQBs规则,基于SROIQBs能够对OWL-S语义Web服务提供更全面建模,且顺序组合和并发组合推理问题都可归结为SROIQBs知识库的一致性判定问题。 本文以上的研究结果丰富了语义Web服务建模和组合技术,在知识网格领域中基于SOA和SOC应用方面具有比较重要的理论意义和应用价值。


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