基于功能本体和QoS的Web服务组合研究

【摘要】：传统的Web服务组合技术中虽然可以实现服务之间的组合,但服务组件的描述文件中缺乏可以被计算机理解的语义信息,从而使得服务组合过程的灵活性不高以及组合的服务正确性不高。随着语义网技术的快速发展,很多研究者把语义网技术引入到Web服务自动组合中,从而形成语义Web服务。语义Web服务是语义Web思想在面向服务的计算(SOC)中的运用,通过Web服务与语义网技术的结合,使得Web服务包含能被计算机理解的语义信息,从而实现Web服务之间的自动发现以及自动组合。语义Web服务自动组合作为当前学术界的一个热点研究问题,其主要的研究目的有以下两点:(1)提高语义Web服务的自动组合的速度以及准确率;(2)提高服务组合方案的质量,让组合服务不仅在功能上满足需求者需求,而且在服务的运行质量上也能达到最理想。本文针对上述问题,提出通过在语义Web服务描述中加入服务的功能信息描述,从而实现基于功能的服务发现机制;同时利用和声搜索算法进行具体的服务选择,使得组合后的服务能够满足用户的质量需求;最后,通过实验对以上思想及方法进行了验证。本文的主要创新点如下:(1)针对现有的语义Web服务描述语言中不能显式的进行服务功能描述的问题,提出通过建立Web服务的功能描述模型以及领域功能本体,来实现基于功能的Web服务组合;同时给出了在OWL-S中的具体实现以及针对用户功能需求进行服务发现的具体流程。通过此种方法可以有效的实现用户基于功能的服务组合,滤除无关的服务,降低服务查找的计算量,提高了服务查找的效率。(2)把和声搜索算法引入到服务选择中。首先讨论了和声搜索算法用于服务选择中的理论可行性,接着针对服务选择中的一些特点,对和声搜索算法进行适当的调整使其更加适应于服务选择问题,最后给出了具体算法的伪代码。(3)通过建立原型系统来验证基于领域功能本体在服务发现中的正确性,以及利用和声搜索算法进行服务选择的优越性。对比了和声搜索算法进行服务选择与其他启发式算法进行服务选择的执行效果,从而分析本文所提思想的正确及可行性。