语义web服务的分析与应用
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11 语义WEB服务的分析与应用
摘要：WEB服务机制缺乏对服务的语义描述，难以在逻辑层面上实现基于语义的服务发现、服务流程组合和服务动态调用。通过在WEB服务中加入语义WEB，即构造WEB语义服务，以克服传统WEB服务语义操作能力的局限，使其支持WEB服务自动发现、执行以及动态智能组合。
关键字：语义WEB服务;WEB服务;语义WEB;OWL-S;
随着网络技术的发展，WEB正由网页的集合转向服务的集合。面对网络上存在的大量服务，如何检索、使用这些服务，更好地满足用户的需要，成为目前迫切需要研究的问题。因此，采用一种合适的WEB服务描述方法是必需的。语义WEB(Semantic WEB)致力于开发“以计算机可处理形式表示信息的语言”，正逐渐成为WEB服务描述的重要方法。
1. WEB 服务中添加语义WEB的必要性
WSDL已经提供了一种面向人理解的语义化描述，但是还不够，为什么？为了使用一个WEB Service，软件实体需要一个计算机可解释的服务描述。而语义WEB标识语言的目标之一，就是创建这些描述被定制和共享的框架；WEB站点应该使用一个基本的类和属性的集合来声明和描述服务。
WEB服务机制缺乏对服务的语义描述，难以在逻辑层面上实现基于语义的服务发现、服务流程组合和服务动态调用。而且WSDL和UDDI技术关注服务功能和接口的静态描述，忽视对服务进行非功能属性的描述，而非功能属性如服务质量正是用户在SOA环境中动态选择服务所关注和必需的。使用RDFS定义WEB服务本体，并逐层对其进行Agent扩展和QoS扩展，构建WEB服务及其质量本体，克服已有技术只能在设计时对服务接口进行微调以满足用户需求的缺陷，丰富了WEB服务机制的语义描述，使得WEB服务能够被机器理解、对用户透明、被代理自动处理，在语义逻辑上实现WEB服务之间的交互性，而且用户在选择服务时可以同时考虑WEB服务的质量，从而提高服务选择时的灵活性和自主性。
WEB服务基本上采用标准化分类的方式描述服务的功能、提供者以及如何访问服务，如何与之交互。这种机制对服务的描述能力非常有限，特别是缺乏对服务的语义描述，难以在逻辑层面上实现基于语义的服务发现、服务流程组合和服务动态调用。
为了克服上述缺陷，人们将目光投向语义WEB。在WEB服务描述中加入语义信息可以帮助更好地完成服务的自动发现、自动选择、自动组合以及服务间数据的自动映射和转换路漫漫其修远兮，吾将上下而求索 -
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22 等功能，进一步帮助提高验证、配置、洽谈、合同签订等功能的自动化。
语义WEB服务并不是一种新的技术，它是将WEB服务和语义WEB两种技术结合而产生的语义WEB服务是以语义WEB和本体论为基础的一个重要的应用基础研究领域。语义 WEB服务的目标是：
(l)克服传统WEB服务语义操作能力的局限，使服务成为一种机器可解释的，能够使用智能主体的服务;
(2)支持WEB服务自动发现、执行以及动态组合能够智能地完成;
(3)突破虚拟领域，扩展到现实世界。
语义WEB和WEB服务是语义WEB服务的两大支撑技术。语义WEB服务标记语言(Ontology WEB Language for Services，OWL-S)是连接两大技术的桥梁，下面我们详细介绍一下OWL-S。
2. OWL-S简介
OWL-S是用OWL语言描述WEB服务的本体。它也是一种具有显式语义的、无歧义的机器可理解的标记语言，用来描述WEB服务的属性和功能。在OWL-S中，描述服务的基本信息主要有三类本体:Service Profile，Service Model和Service Grounding，它们分别回答了“服务做了什么”、“服务如何工作”、“服务如何访问”这三个重要类型的知识。Service类是对一个声明了的WEB服务的结构化的引用点，每个Service实例将对应一个发布的服务，而Presents，Described by和Supports作为Service类的三个属性，分别将值域映射到上面的Service Profile，Service Model和Service Grounding，如图2.1所示。
2.1 OWL-S模型的顶层本体
1) Service Profile 路漫漫其修远兮，吾将上下而求索 -
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33 Service Profile描述一个服务主要包含三方面信息。
(l)服务提供者黄页信息。比如服务提供者的联系方式。
(2)服务的功能信息。主要是指服务的IOPE: Input，Output，Precondition，
Effect。IOPE是OWL-S中的主要内容之一，在Service Model中还会详细描述。
(3)服务的所属分类，服务质量等信息。Service Profile也提供了一种机制来描述各种服务的特性，服务提供者可以自己定义。
Service Profile最大的特点就是双向的，服务提供者可以用Profile描述服务的功能，服务请求者可以用Profile描述所需服务的需求。这样服务发现时，Matchmaker可以利用这种双向的信息进行匹配。
2) Service Model
Service Model主要是服务提供者用来描述服务的内部流程。一个Service通常被称之为一个Process(过程)，process分为三类:Atomic Process，Composite Process，
3) Simple Process。
(l)Atomic Process(原子过程)是不可再分的过程，可以直接被调用。每一个原子过程都必须与提供一个Grounding信息，用于描述如何去访问这个过程。
(2) Composite Process (复合过程)是由若干个原子和复合过程构成的过程。每个过程由一个Control Construct定义;Control Construct定义了复合过程中每个子过程的执行顺序:OWL-S中定义的控制流有Sequence，Split，Split +Join，Unordered，Choice，If-Then-Else，Iterate，Repeat-Until这几种。
(3)Simple Process是一个抽象概念，它不能被直接调用，也不能与grounding绑定。观察一个服务通常可以有不同的粒度，当我们需要关心一个服务的内部细节时，可以将这个服务定义成Simple Process。一个Atomic Process可以realizes一个Simple process，一个Composite process可以collapse To一个Simple Process。
IOPE是OWL-S中一个非常重要的概念。IOPE是指Inputs，Outputs，Preconditions，Effects。类似于程序设计语言中的相应概念。Inputs和Outputs是指服务的输入和输出，可以理解为数据的变换;Preconditions和Effects是指服务的前提条件和效果，即服务执行前应该满足的条件和服务执行后实际产生的效果，可以理解为状态的改变。OWL-S中可以定义条件式Outputs和Effects，即只有在某种条件满足的情况下，Outputs和Effects才能产生。
4) Service Grounding 路漫漫其修远兮，吾将上下而求索 -
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44 Service Profile和Service Model都是关于服务的抽象描述，而Service Grounding是涉及到服务的具体规范。简单来说，它描述服务是如何被访问的。具体的，它需要指定服务访问的协议、消息格式、端口等。但是OWL-S规范中并没有定义语法成分来描述具体的消息，而是利用WSDL规范。选择WSDL，一方面是因为WSDL是对具体消息进行描述的重要规范，另一方面因为它具有强大的工业支持。由于OWL-S利用了WSDL来描述具体的消息，所以在OWL-S和WSDL之间需要进行概念的映射，如图3.6所示。
图2.2 OWL-S到WSDL的映射
OWL-S和WSDL之间需要进行三方面的映射。
(l)OWL-S的Atomic Process映射到WSDL的operation;
(2)OWL-S中Atomic Process的Inputs和Outputs映射到WSDL中的message;
(3)OWL-S中Inputs和Outputs的类型(OWL Class定义)映射到WSDL中的abstract
type(XML Schema定义)。
3. 语义WEB体系结构
图3.1 语义WEB体系结构 路漫漫其修远兮，吾将上下而求索 -
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55 语义WEB体系结构包括七层，各层的基本功能和相互关系如下:
(1)URI和Unicode层:WEB环境下的应用之间不可避免地需要相互通信，以机器可读的格式传递或发布信息。这些信息中很大一部分是对WEB上资源的描述，因此，首先应该以明确的方式来标识这些资源。语义WEB采用统一资源标识符(Uniform Resource Identifiers，URI)来标识资源及其属性，URI是Internet标准。UFI包含了统一资源定位符 (Uniform
Resource Locator，URL)和统一资源名称 (Uniform Resource Name，URN)，即URI=URL+URN。URI和URL、URN的区别在于，URL唯一标识资源的位置，描述资源的位置信息(Where);URN唯一标识资源的名字，描述资源的名称信息(What)，URI泛指所有以字符串标识的网络资源。另外由于语义WEB的最终目的是要构建一个全球信息的网络，在这个网络上应该涵盖各种语言和文字的信息资源，因此采用统一编码Unicode作为字符的编码方案。它保证了使用的是国际通用字符集，实现了网上信息的统一编码。这一层是整个语义WEB的基石，它着眼于解决WEB上资源的定位和跨地区字符编码的标准格式的问题。
(2)XML、Namespaces、 XML Schema层:在URI和Unicode层次之上，是XML及相关技术层。可扩展标记语言Extensible Markup Language，XML)是一种标记语言。所谓“标记”是指计算机能理解的符号信息。XML允许用户根据需要自定义一些“有意义的”标签，对所发布信息的内容进行标记，并使用文档类型定义(Document Type Definition，DTD)或 XML
Schema来约束这些标签的结构。由于XML标签可以由用户根据自己的需要来定制，这样不可避免地会造成标签同名的情况，为了避免这样的冲突，W3C采用了命名空间机制。该层定义了万维网中数据交换的格式，即基于XML的标准进行数据交换和集成。
(3)RDF、 RDF Schema层:XML层之上是数据互操作层RDF和RDF Schema。该层用于描述万维网上的资源及其类型，为网上资源描述提供一个通用框架和实现数据集成的元数据解决方案。RDF是用于表达关于万维网上的资源的信息的语言。它专门用于表达关于WEB资源的元数据，比如WEB页面的标题、作者和修改时间，WEB文档的版权和许可信息等。
语义Web中开放知识服务体系的研究
第３２卷
３２ 第１１期
№ｎ 计算机工程
Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ２００６年６月
Ｊｕｎｅ ２００６
・软件技术与数据库・ ￣：ｌｌｌｔｌｌｑｔ １ｏｏ ．３４２８（２００６）１１－＿ｏ０５＆＿＿０３ 文献标识码Ｉ Ａ 中圈分类号ｔ ＴＰ３９３．０２
语义Ｗｅｂ中开放知识服务体系的研究
黄河 ，程勇 ，史虑檀 ，何黼２，３
（１．中国科学院计算技术研究所，北京１０００８０；２．中国科学院研究生院，北京１０００３９；３．中国科学院武汉物理与数学研究所，武汉４３００７１）
■鼻：ｗｗｗ是信息时代的重要标志。基于ｗｗｗ的信息管理系统不仅要能运行在不同的平台上、分布的信息网络中，而且还能提供
通用的平台与大量的、独立的、多类型的数据源和应用程序进行交互。开放知识服务体系ＯＫＳＡ就是为实现这一目标而提出的，在开放的
Ｗｅｂ资源环境中，建立动态的、跨平台的虚拟知识环境，使得人们能够获取、发布、共享和管理各种Ｗｅｂ资源，并向用户提供按需的知
识服务以支持协同工作、问题求解和决策支持等。 关■谰：知识服务；语义网；本体
Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｏｎ Ｏｐｅｎ Ｋｎｏｗｌｅｄｇｅ Ｓｅｒｖｉｃｅｓ Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ ｉｎ Ｓｅｍａｎｔｉｃ Ｗｅｂ
ＨＵＡＮＧ Ｈｅ让，ＣＨＥＮＧ Ｙｏｎｇ ，ＳＨＩ Ｚｈｏｎｇｚｈｉ ，ＨＥ Ｘｉａｏｘｉａｏ ２，３
（Ｉ．Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆＣｏｍｐｕｔｉｎｇＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ＣｈｉｎｅｓｅＡｃａｄｅｍｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅｓ，Ｂｅｉｊｉｎｇ １０００８０；２．Ｇｒａｄｕａｔｅ ＳｃｈｏｏｌｏｆＣｈｉｎｅｓｅＡｃａｄｅｍｙ ｏｆＳｃｉｅｎｃｅｓ，Ｂｅｉｊｉｎｇ １０００３９；３．ＷｕｈａｎＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＰｈｙｓｉｃｓ ａｎｄＭａｔｈｅｍａｔｉｃｓ，ＣｈｉｎｅｓｅＡｃａｄｅｍｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅｓ，Ｗｕｈａｎ４３００７１）
［Ａｂｓｔｒａｃｔｌ Ｔｈｅ ｎ７ Ⅳｉｓ ｌａｎｄｍａｒｋ ｏｆ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｅｒａ．Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍｓ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｎ７ Ⅳｓｈｏｕｌｄ ｎｏｔ ｏｎｌｙ ｒｕｎ ｏｎ ｄｉｆｅｒｅｎｔ ｐｌａｔｆｏｒｍｓ ａｎｄ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｎｅｔｗｏｒｋｓ。ｂｕｔ ａｌｓｏ ｐｒｏｖｉｄｅ ａ ｃｏｍｍｏｎ ｐｌａｔｆｏｒｍ ｔＯ ｉｎｔｅｒｏｐｅｒａｔｅ ｗｉｔｈ ｌａｒｇｅ ｉｎｄｅｐｅｎｄｅｎｔ ａｎｄ ｖａｒｉｏｕｓ ｄａｔａ ｓｏｕｒｃｅｓ．Ｏｐｅｎ
基于语义的Web服务发现的研究
第２１卷第５期
２００７年１０月 吉林省经济管理干部学院学报
Ｊｏｕｒｎａｌｏｆ ＪｉｌｉｎＰｒｏｖｉｎｃｅＥｃｏｎｏｍｉｃＭａｎａｇｅｍｅｎｔＣａｄｒｅ ＣｏＨｅｇｅ ｖ０１．２１ Ｎｏ．５
Ｏｃｔｏｂｅｒ ２ｏｏ７
罄寻潺 蜘 ｅ 魄 蹩 嘲珊鬻
口林鸿 ，孔庆鸥 ，郑山红
（１．吉林省经济管理干部学院计算机系，吉林长春 １３００１２；
２．长春Ｘ－￣：ｋ学计算机科学与工程学院，吉林长春１３００１２）
睛 要】目前主流的服务搜索机制所存在的缺陷，应从服务描述和服务匹配两方面进行扩充和改进，
把语义网技术与Ｗｅｂ服务相结合，用ＯＷＬ．Ｓ从输入／输出扩充了ＷＳＤＬ语言和ＵＤＤ１注册中心。弥补了
二者在语义方面的缺点。
【关键词】语义网；Ｗｅｂ服务；ＯＷＬ．Ｓ：服务发现
【中图分类号】ＴＰ３ｌ１．１ 【文献标识码】Ａ 【文章编号１１００９．０６５７（２００７）０５．００６０．０２
ｗｅｂ服务是近几年提出的一种新的面向服务的体系
结构，其中如何准确、细致地描述服务的功能，从而支持
用户需求与服务描述之间更准确的匹配操作（即服务发
现）是难点和关键【ｌ】。在基于Ｗｃｌｂ月艮务的发现机制中，Ｗｅｂ
服务描述语言ＷＳＤＬ只给出了服务能做什么和如何绑定、
发现服务的描述，而不知道需要那些服务以及所应满足
的约束；ｗｅｂ服务注册机制ＵＤＤＩ没有给出服务的性能描
述，只局限于服务的名称。本文从服务描述和服务匹配
两方面进行了扩充和改进，弥补了这种不足。
一、Ｗｅｂ服务的语义描述
ｗｅｂ月艮务发现是研究服务描述以及在服务描述的基
础上进行服务匹配的研究。目前由Ｗ３Ｃ推出的基于ＯＷＬ
的ｗｃｌｂ月艮务本体描述语言ＯＷ ｓ（Ｗｅｂ Ｏｎｔｏｌｏｇｙ Ｌａｎｇｕａｇｅ
ｆｏｒＳｅｒｖｉｅｅｓ），它为Ｗｅｂ服务的发布和请求提供了统一的语
义基础，使得服务请求者【２】能够找到真正需要的服务。
ｏｗＬｓ通过提供—些类和属性来描述ｗｂｂ月艮务，如Ｓｅｒｖｉｃｅ
Web服务的分析、测试与验证
Web服务的分析、测试与验证
摘要：如何有效地保证Web服务及其组合的质量是面向服务计算的一个重要内容。面向服务计算倡导以服务及其组合为基础构造应用的开发模式，以提高应用系统的互操作能力、敏捷性及集成能力。介绍了软件分析、测试与验证和Web服务、面向服务计算的工作原理和方式，并概述了Web服务的分析、测试与验证。
关键词：Web服务；面向服务计算；服务组合；软件分析；软件测试；形式化验证
0引言
面向服务计算（Service Oriented Computing,SOC）是当前备受工业界与学术界关注的主题，也是未来的发展趋势。作为软件领域最热门的话题之一，面向服务计算技术是标识分布式系统与软件集成等方向技术进步的一个新的里程碑。面向服务计算倡导以服务及其组合为基础构造应用的开发模式，标准化、松耦合及透明的应用集成方式是其重要特征。这些特征有助于提高应用系统的互操作能力、敏捷性及集成能力。同时它也带来了新的不确定性，并且对系统的部署、性能、事务、监控、访问控制、语义基础设施与元数据管理、生命周期管理的方式提出了诸多挑战。Web服务是SOC中所强调的服务概念的一种具体表现形式和功能载体。
基于Web服务所构建的软件质量的技术、方法、原理，对Web服务及其组合进行有效的分析、测试与验证，并解决SOC应用过程中出现的问题，都具有十分重要的意义。
1Web服务
Web服务是面向服务计算（SOC）与面向服务的体系结构（SOA）中所强调的服务概念的一种具体表现形式和功能载体，它是一种基于Web环境的具有自适应、自描述、模块化、良好互操作能力的应用程序。Web服务的最大特点在于其互操作性和重用性，其互操作能力使得Web服务成为一种最有吸引力的用于异质异构应用和系统无缝集成的粘合剂，而重用性使得Web服务成为软件服务化的最佳载体。图1展示了Web服务的工作模型，Web服务作为应用组件，可以被其它程序调用，服务之间使用一些开放协议进行通信。可以使用UDDI（Universal
一种基于语义的Web服务组合方法
第２６卷第５期 ２０１０年１Ｏ月 天津理工大学学报 ＪｏＵＲＮＡＬ ｏＦ ＴＩＡＮＪＩＮ ＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ ＯＦ ＴＥＣＨＮ０Ｌ０ＧＹ Ｖｏ１．２６ Ｎｏ．５ ０ｃｔ．２０１０
文章编号：１６７３—０９５Ｘ（２０１０）０５—００２９－０５
一种基于语义的Ｗｅｂ服务组合方法
赵春娟，肖迎元
（天津理工大学计算机与通信工程学院，天津３００３８４）
摘要：在考虑服务语义匹配和服务质量（Ｑｕａｌｉｔｙ ｏｆ Ｓｅｒｖｉｃｅｓ，ＱｏＳ）的基础上，利用子服务间及其内部低耦合高内聚 的特性，提出了一种基于语义的Ｗｅｂ服务组合算法．该算法定义了用户关注度（Ｃｕｓｔｏｍｅｒ Ａｔｔｅｎｔｉｏｎ，ＣＡ）和最优信息 组（Ｏｐｔｉｍａｌ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｇｒｏｕｐ，ＯＩＧ），充分利用语义本体的特性，从信息和ＱｏＳ两个方面筛选最优原子服务集，从而 提高服务的查准率与查全率，增强与用户的交互能力． 关键词：语义Ｗｅｂ；服务组合；ＱｏＳ；服务匹配 中图分类号：ＴＰ３１１ 文献标识码：Ａ ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７３－０９５Ｘ．２０１０．０５．００７
Ａ ｓｅｍａｎｔｉｃ－ｂａｓｅｄ ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ ｗｅｂ ｓｅｒｖｉｃｅｓ ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ
ＺＨＡＯ Ｃｈｕｎ—ｊｕａｎ，ＸＩＡＯ Ｙｉｎｇ—ｙｕａｎ
（Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ ａｎｄ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｔｉａｎｊｉｎ Ｕｎｉｒｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｔｅｃｈｎｄｏｇｙ，Ｔｉａｎｊｉｎ ３００３８４，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔａｋｉｎｇ ｔｈｅ ｃｏｎｓｉｄｅｒａｔｉｏｎ ｏｆ ｓｅｍａｎｔｉｃ ｍａｔｃｈｉｎｇ ａｎｄ ｑｕａｌｉｔｙ ｏｆ ｓｅｒｖｉｃｅ（ＱｏＳ），ａ Ｓｅｍａｎｔｉｃ—ｂａｓｅｄ ｗｅｂ ｓｅｒｖｉｃｅ ｃｏｍ— ｐｏｓｉｔｉｏｎ ａｌｇｏｒｉｔｈｍ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ ｓｕｂ－・ｌｏｗ ｃｏｕｐｌｉｎｇ ａｎｄ ｈｉｇｈ ｃｏｈｅｓｉｏｎ ａｍｏｎｇ ｓｕｂ・ｓｅｒｖｉｃｅｓ ｉｓ ｐｒｅｓｅｎｔｅｄ ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａ—
基于语义的Web服务发现算法研究
第２３卷第５期
２００６年５月 计算机应用与软件
Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ ａｎｄ Ｓｏｆｔｗａｒｅ Ｖ０１．２３．Ｎｏ．５
Ｍａｙ ２００６
基于语义的Ｗｅｂ服务发现算法研究
许卓明 石 磊
（河海大学计算机及信息工程学院 江苏南京２１００９８）
摘要 基于ＵＤＤＩ的传统Ｗｅｂ服务发现机制是使用语法关键字匹配技术，往往导致服务发现精度不够甚至失败。提出了基于
语义的Ｗｅｂ服务发现算法ＤＷＳ。算法基于概念层语义关系进行服务匹配，根据匹配度选择最优的服务。使用自行开发的原型系统
进行的案例研究验证了算法的可行性和有效性。
关键词 Ｗｅｂ服务服务发现ＯＷＬ－Ｓ本体
ＲＥＳＥＡＲＣＨ ＯＮ ＳＥＭＡＮＴＩＣＳ．ＢＡＳＥＤ ＷＥＢ ＳＥＲＶＩＣＥＳ ＤＩＳＣＯＶＥＲＹ ＡＬＧＯＲＩＴＨＭ
Ｘｕ Ｚｈｕｏｍｉｎｇ Ｓｈｉ Ｌｅｉ
（Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ＆Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｈｅｈａｉ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｎａｎｊｉｎｇ Ｊｉａｎｇｓｕ ２１００９８，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ ＵＤＤＩ—ｂａｓｅｄ ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌ Ｗｅｂ ｓｅｒｖｉｃｅｓ ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ ｍｅｃｈａｎｉｓｍ ｕｓｅｓ ｋｅｙｗｏｒｄ—ｍａｔｃｈ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ｗｈｉｃｈ ｏｆｔｅｎ ｌｅａｄｓ ｔｏ ｌｏｗ ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ ｏｒ
ｅｖｅｎ ｆａｉｌｕｒｅｓ ｉｎ ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ．Ａ ｓｅｍａｎｔｉｃｓ—ｂａｓｅｄ Ｗｅｂ Ｓｅｒｖｉｃｅｓ ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ ａｌｇｏｒｉｔｈｍ ＤＷＳ ｉｓ ｐｒｅｎｓｅｎｔｅｄ ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ．Ｔｈｅ ａｌｇｏｒｉｔｈｍ ｍａｋｅｓ ｓｅｒｖｉｃｅｓ
ｍａｌｃｈ ｂａｓｉｎｇ ｏｎ ｓｅｍａｎｔｉｅ ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｓ ａｔ ｃ。ＨＣ ｐｔｕａｌ ｌｅｖｅ１．ａｎｄ ｃｈｏｏｓｅｓ ｔｈｅ ｂｅｓｔ ｓｅｒｖｉｃｅ ａｅｃｏｒｄｉｎｇ ｔｏ ｍａｔｃｈ ｄｅｇｒｅｅ．Ｃａｓｅ ｓｔｕｄｙ，ｗｉｔｈ ｓｅｌｆ－ｄｅｖｅｌ－
一种基于语义的Web服务组合算法研究
＼ 研究与开发 ＼ 、、、、、、、 ＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿．＿＿＿＿＿＿ｕ＿＿＿＿＿－．Ｊ＿＿ＪＪ＿＿＿＿＿＿－ｕ ．＿－‘－‘‘‘Ｊ ｆ．ｆ．＾１，＿＿ｒ＿１＿＾＿＿＾＿，＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿Ｊ＿＿＿＿ｕ＿＿＿＿＿＿．＿＿一——
０ 引言 一种基于语义的Ｗｅｂ服务组合算法研究
蓝新波
（广东农工商职业技术学院，广州５０１５０７）
摘要：语义Ｗｅｂ服务组合算法研究对于Ｗｅｂ服务组合有着重要的意义。说明一种基于语义的
ｗｅｂ服务组合算法的思想．给出服务组合框架和算法的工作流程。它的核心是通过语义Ｉ／ ｏ和Ｐ／Ｅ的匹配来实现自动化Ｗｅｂ服务组合．本质是通过交互不断地寻找合适的前继服 务，以满足用户的服务请求。
关键词：语义；服务：Ｗｅｂ服务组合算法
用户的需求通常复杂多变．单个服务已经无法满
足用户的需求．一般需要组合多个服务共同完成某个 特定的功能。这种组合的结果往往表现为一个自动执
行的处理流程．它与传统Ｔ作流有很多共同的处理特
征．需要去协调一个流程中服务调用的顺序、对服务之
间的数据流进行管理等，并且需要提供有效性、可靠性
和可持续性的支持… 面对越来越多的服务．如何组合
相关服务以提高服务的可重用性、减少服务的开发成 本．实现特定的功能或完成所需的任务，成为迫切要解
决的关键问题
１ 服务组合算法思想
从目标服务出发搜索到源服务的方法．其中目标
服务的输出匹配用户需求的输 ，源服务的输入匹配
用户的输入．目标和源之间的一系列服务称之为中间
服务 生成组合算法的思想【 如下：
首先．选择一个满足请求输 参数的服务．但是该 服务的输人参数用户无法满足或无法完全满足，把该
服务作为目标服务 然后去发现一个中间服务．使得该
中间服务的输出参数与这目标服务的输入参数相
配 目标服务有几个用户不可满足的输入参数．就继续
语义Web服务发现研究现状与发展王珏
收稿日期：2012-05-11；修回日期：2012-07-16基金项目：国家“973”计划资助项目（2009CB3020402）；江苏省自然科学基金资助项目（BK2010103）作者简介：王珏（1987-），男，黑龙江哈尔滨人，助理工程师，主要研究方向为Web服务匹配（415638921@qq．com）；向朝参（1987-），男，博士研究生，主要研究方向为SOA架构、无线传感网；王萌（1983-），男，助教，主要研究方向为Web服务发现；田畅（1963-），男，教授，博导，主要研究方向为网络信息系统、无线分组网；赵文栋（1972-），男，副教授，主要研究方向为SOA体系架构、计算机网络；代登坡（1986-），男，助理工程师，主要研究方向为Web服务发现．语义Web服务发现研究现状与发展*
王珏1，向朝参1，王萌1，田畅1，赵文栋1，代登坡2（1．解放军理工大学通信工程学院，南京210007；2．中国人民解放军78083部队，成都610011）
摘要：从不同方面对语义Web服务发现相关技术进行综述。阐述了语义Web服务的基本概念和特点，总结和分析了语义服务发现的基础———语义服务描述语言，重点从单服务匹配和服务组合匹配两个方面对语义Web服务发现的关键问题———语义Web服务匹配近年来的研究，进行了全面的总结和讨论，并指出了语义Web服务发现研究领域的挑战和未来的研究方向。关键词：面向服务架构；语义Web服务；服务发现；服务组合；服务匹配中图分类号：TP393文献标志码：A文章编号：1001-3695（2013）01-0007-06doi：10．3969/j．issn．1001-3695．2013．01．002
SurveyonsemanticWebservicesdiscovery
WANGJue1，XIANGChao-can1，WANGMeng1，TIANChang1，ZHAOWen-dong1，DAIDeng-po2（1．InstituteofCommunicationEngineering，PLAUniversityofScience＆Technology，Nanjing210007，China；2．78083PLATroops，Chengdu610011，China）Abstract：Thispaperpresentedthestate-of-the-artofsemanticWebservicefromvariousaspects．Firstofall，thispaperex-plainedthebasicconceptsandcharacterofsemanticWebservice．Andthen，itsummarizedandanalyzedseveralkindsofser-vicedescriptionlanguageswhichwerethebaseofservicediscovery．Moreover，itcomprehensivelysummarizedanddiscussedservicematchingasthekeyproblemofservicediscoveryfromtwoaspects—singleservicematchingandservicecompositionmatching．Intheend，thispaperproposedthechallengeandthefutureworkofthestudyonsemanticWebservicediscovery．Keywords：SOA（service-orientedarchitecture）；semanticWebservice；servicediscovery；servicecomposition；servicematching
一种基于语义的Web服务组合框架的设计
ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００１－８９７２．２０１２．１４．０４１
一种基于语义的ＷｅｂＢＥ务组合框架的设计
谢晋雄
英德市职业技术学校，广东清远５１ ３０００
Ａ Ｄｅｓｉｇｎ ｏｎ Ｓｅｍａｎｔｉｃ Ｗｅｂ Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ Ｆｒａｍｅｗｏｒｋ
摘要
根据ｗｅｂ服务组合的特点，设计了一种层次 结构的基于语义的ｗｅｂ服务组合框架，给出
了该框架的服务发布管理方法和层次结构生
成协议，详细分析了该层次结构的生成过程
以及服务组合框架对服务的查询、组合和更
新等的运行原理。 关键词
Ｗｅｂ￣＆务；语义；Ｗｅｂ；服务组合；层次结构 Ａｂｓｔｒａｃｔ
ＡＣＣＯｒｄｌｎｇ ｔ０ ｔｈｅ ｆｅａｔＵｒｅ ｏｆ ｗｅｂ ｓｅｒＶＩｃｅ ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ．ｄｅｓｉｇｎｅｄ ａ ｈｉｅｒａｒｃｈｉｃａｌ ｓ％ｒｕｃｔｕｒｅ ｂａｓｅｄ Ｏｎ ｓｅｍａｎｔｉｃ ｗｅｂ ｓｅｒｖｉｃｅ ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ ｆｒａｍｅｗｏｒｋ．
ｇｉｖｅｎ ＯＵｔ ｔｈｅ ｍｅｔｈｏｄ ｏｆ ｓｅｒｖｉｃｅ ｉｓｓｕｅ ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ
ａｎｄ ｇｅｎｅｒａｔｅ ｐｒｏｔｏｃｏｌ ｏｆ ｈｉｅｒａｒｃｈｙ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ，
ｄｅｔａｉｌｅｄ ａｎａｌｙｓｉｓ ｔｈｅ ｇｅｎｅｒａｔｅ ｐｒｏｃｅｓｓ ｏｆ ｔｈｅ
ｈｉｅｒａｒｃｈｙ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ａｎｄ ｔｈｅ ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ ｏｆ ｓｅｒｖｉｃｅ ｑｕｅｒｙ、ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ ａｎｄ ｕｐｄａｔｅ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ
Ｗｅｂ Ｓｅｒｖｉｃｅ；Ｓｅｍａｎｔｉｃ Ｗｅｂ ｓｅｒｖｉｃｅ ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ；
ｈｉｅｒａｒｃｈｉｃａｌ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ 引言
目前，越来越多的公司、企业将自己的
各种应用以ｗｅｂ服务的形式发布在网上，而
随着其应用的复杂性日益增强，单靠企业内
部提供的业务功能越来越难以满足实际的需 求。如果我们能够合理设计出一种基于语义
语义Web服务基础技术研究综述
第２８卷第１期 ２０１０年Ｏ１月 吉林大学学报（信息科学版） Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｊｉｌｉｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ（Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｓｃｉｅｎｃｅ Ｅｄｉｔｉｏｎ） Ｖ０１．２８ Ｎｏ．１ Ｊａｎ．２０１０
文章编号：１６７１—５８９６（２０１０）０１－００４７－０８
语义Ｗｅｂ服务基础技术研究综述
刘华文，申 春，杨 冬，刘 磊
（吉林大学计算机科学与技术学院，长春１３００１２）
摘要：语义Ｗｅｂ服务的提出是为了解决现有Ｗｅｂ服务发现和组合等低性能和低效率问题，从而有效提高信息 集成的自动化能力。主要对语义Ｗｅｂ服务相关研究的基础——服务的描述语言进行综述。叙述了语义Ｗｅｂ服 务的研究背景，详细地讨论了５种语义Ｗｅｂ服务的描述语言，并给出了语义Ｗｅｂ服务的集中式和非集中式两 种发布模型架构，列举了语义Ｗｅｂ服务的几种开发工具，对语义Ｗｅｂ服务技术进行了总结和展望，为以后的 深入研究提供参考借鉴。 关键词：语义Ｗｅｂ服务；语义网；本体；面向服务架构；描述语言 中图分类号：ＴＰ３９３ 文献标识码：Ａ
Ｓｕｒｖｅｙ ｏｆ Ｓｅｍａｎｔｉｃ Ｗｅｂ Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ
ＬＩＵ Ｈｕａ—ｗｅｎ，ＳＨＥＮ Ｃｈｕｎ，ＹＡＮＧ Ｄｏｎｇ，ＬＩＵ Ｌｅｉ （Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｊｉｌｉｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｃｈａｎｇｅｈｕｎ １３００１２，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＳＷＳ（Ｓｅｍａｎｔｉｃ Ｗｅｂ Ｓｅｒｖｉｃｅ）ｉｓ ａｎ ｅｘｔｅｎｓｉｏｎ ｏｆ Ｗｅｂ ｓｅｒｖｉｃｅ ｗｉｔｈ ｓｅｍａｎｔｉｃ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ．Ｉｔｓ ｐｕｒｐｏｓｅ ｉｓ ｔｏ ｉｍｐｒｏｖｅ ｔｈｅ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ａｎｄ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ ｏｆ ｓｅｒｖｉｃｅ ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ ａｎｄ ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ，ｔｏ ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙ ｅｎｈａｎｃｅ ｔｈｅ ａｕ・
基于语义的Web服务匹配研究
第２＂００ ７ ３期 年月 计算机技术与发展 ＣＯＭＰＵＴＥＲ ＴＥＣＨＮｏ【 ）（ Ｙ ＡＮＤ ＤＥＶＥＬ（）ＰＭ＿ＦＮＴ ＶＯ１．１７ ＮＯ．３ Ｍａｒ． ２００７
基于语义的Ｗｅｂ服务匹配研究
吴 芸 ，鱼 滨２
（１．西北大学软件工程研究所，陕西西安７１０１２７；
２．西安电子科技大学，陕西西安７１００６８）
摘要：给出了一种基于ＯＷＬ—Ｓ语言的服务描述以及服务的查找方法。该方法依据服务所必须满足的前置条件和后置 条件作为判断服务匹配的准则，可以加快服务的匹配速度以及提高匹配精度，并在实际应用中证明了该方法的有效性。 关键词：Ⅵ 服务；０ｗＬ—Ｓ；前置条件；后置条件；匹配度 中图分类号：ＴＰ３０１．２；ＴＰ３１１ 文献标识码：Ａ 文章编号：１６７３—６２９Ｘ（２ｏｏ７）０３—００１６—０４
Ｓｔｕｄｙ ｏｎ Ｍａｔｃｈｉｎｇ ｏｆ Ｗｅｂ Ｓｅｒｖｉｃｅｓ Ｂａｓｅｄ ｏｎ Ｓｅｍａｎｔｉｃｓ
ＷＵ Ｙｕｎ。．ＹＵ Ｂｉｎ２
（１．Ｓｏｆｔｗａｒｅ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ｎｏｒｔｈｗｅｓｔ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｘｉ’ａｎ ７１０１２７，Ｃｈｉｎａ； ２．Ｘｉｄｉａｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｘｉ’ａｎ ７１００６８，Ｃｈｉｎａ）
ＡｂＳｔｒａｃｔ：Ａ ｍｅｔｈｏｄ ｗｈｉｃｈ ｕｓｅｄ ｔｈｅ ｄｅｓｃｒｉｐｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｓｅｒｖｉｃｅｓ ｂａｓｅｄ ｏｎ ＯＷＬ—Ｓ ｌａｎｇｕａｇｅ ａｎｄ ｓｅｒｖｉｃｅ ｓｅａｒｃｈｉｎｇ ｉｓ ｇｉｖｅｎ．Ｔｈｅ ｍｅｔｈｏｄ ＵＳ— ｅ８ ｔｈｅ ｐｒｅ—ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ ａｎｄ ｐｏｓｔ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ ｗｈｉｃｈ ｔｈｅ ｓｅｒｖｉｃｅｓ ｍｕｓｔ ｂｅ ｍｅｔ ａｓ ａ ｊｕｄｇｅ ｍａｔｃｈｉｎｇ ｃｒｉｔｅｒｉａ，ａｎｄ ｔｈｉｓ ｃａｎ ｓｐｅｅｄ ｕｐ ｔｈｅ ｍａｔｃｈｉｎｇ ｏｆ ｓｅｒｖｉｃｅｓ ａｎｄ ｉｍｐｒｏｖｅ ｔｈｅ ｍａｔ＆ｉｎｇ ａｃｃｕｒａｃｙ，ａｎｄ ｐｒｏｖｅ ｔｈｅ ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｎｅｓｓ ｏｆ ｔｈｅ ｍｅｔｈｏｄ ｉｎ ｔｈｅ ｐｒａｃｔｉｃａｌ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：Ｗｅｂ ｓｅｒｖｉｃｅｓ；Ｗｅｂ ｏｎｔｏｌｏｇｙ ｌａｎｇｕａｇｅ ｆｏｒ ｓｅｒｖｉｃｅｓ；ｐｒｅ——ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ；ｐｏｓｔ——ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ；ｍａｔｃｈｉｎｇ ｄｅｇｒｅｅ