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基于本体推理的Web服务匹配研究

徐彩娜  
【摘要】: 随着Internet中Web服务的数目和种类的增加,如何在诸多服务中找到符合要求的服务,即服务匹配,成为利用Web服务进行资源共享必须解决的问题。当前Web服务并没有以语义网为基础,基本上采用固定的标准化分类方式来描述服务的功能、提供者以及获取服务的方式,由于Web服务技术只在语法层面上限定了服务描述所采用的协议,因此它们对服务的语义描述能力非常有限,使得在服务匹配时只能采用简单的关键字搜索方法,显然不能满足服务匹配的需要。 Web服务匹配的研究目标是服务匹配的高效率和自动化,在服务匹配技术中,利用语义描述和服务本体论是达到该目标的有效途径;所以本文研究了如何用一种明确的、计算机能够理解的语言描述服务,如何将语义Web、本体论和语义推理应用到Web服务的查找和匹配中。 本文首先研究了语义网的体系结构,体系结构中各层次的含义及其之间的关系。语义网技术的兴起促进了本体技术的发展,本体作为语义网的基石,在知识表示与知识推理方面发挥着重要作用。本文深入研究了本体的概念、功能及描述语言,本体理论的研究现状,本体建设工具等内容。 本体表示语言与描述逻辑相结合,为本体推理的合理性和有效性提供了保证。作为一种知识表示的有效机制,描述逻辑被广泛地应用到计算机科学的许多领域中。本文从描述逻辑的定义、基本语法及语义、体系结构以及推理功能及其算法等方面做了系统阐述。 在分析了现有的Web服务标准和语义Web的基础上,引入了一种把二者结合起来的语义Web服务。它可以实现在不需要人的参与下,Web服务的自动发现、自动调用和自动组合。通过构建语义Web服务本体OWL-S,以及服务匹配器,传统Web服务中的UDDI有了语义信息,原来基于关键字的服务匹配转换为基于本体推理的服务匹配。匹配的结果按照匹配等级由高到低排列。在此基础上,本文进一步改进基于本体推理的Web服务匹配,一方面通过用户需求的重新定义,系统把较完善的用户需求重新提交给匹配器;另一方面提出语义相关度的概念及其计算公式,用精确的数值细化匹配等级,为服务请求者提供更有意义的参考。


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