專利名稱：一種單Web服務匹配方法
技術領域：
計算機應用技術。
背景技術：
Web服務發現是面向服務計算(Service-Oriented Computing, S0C)中的關鍵問題之一，目前有兩類主要方法基于傳統語法級和基于語義推理。前者以UDDI為代表，但由于僅支持關鍵詞匹配，服務匹配精度往往不高。而后者則是Web服務與語義網結合產生的，它能夠提取和利用描述Web服務的語義信息并根據用戶提供的服務請求合約進行 匹配，進而發現符合要求的服務，在一定程度上提高了服務發現的查準率、查全率和自動化程度。目前，人們已提出了不少基于語義的服務發現方法[1-8]，但普遍存在以下不足(1)現有方法大多遵循文獻[1]中的服務匹配原則，即一個服務描述P與一個用戶請求描述R成功匹配，當且僅當滿足①P能夠提供R的所有輸出；②R能夠提供P的所有輸入。但是，由于這一原則過于嚴格，導致滿足用戶要求的許多服務被淘汰掉。盡管文獻 [9]提出了擴展WSDL以支持接口依賴關系來解決這個問題，但在一些情況下服務匹配的精度仍不高，算法仍有較大的改進空間。(2)現有方法按同等地位的原則對待服務的輸入參數和輸出參數，沒有考慮到對服務請求者而言，服務輸出具有更重要的意義，服務請求者對服務輸入參數具有不同權重的控制權，這在一定程度上導致服務匹配精度不高。[1]Pathak J，Koulr N，Garagea D，et al. A framework for semantic web service discovery[C]//Proc of the 7th Annual ACM International Workshop on Web Information and Data management. 2005. 45-50.[2]Garofalakis J，Panagis Y，Sakkopoulos, et al. Web service discovery mechanisms :looking for a needle in a Haystack. http://www. ht04. org/workshops/ WebEngineering/HT04WE-Garofalakis. pdf，2007.[3]Xu Z，Martin P，Powley W, Zulkernine F. Reputation-enhanced QoS-based web services discovery[C]//Proc. of the International Conference on Web Service. Salt Lake City，Utah，USA，2007 :249_25·[4]Wang X，Vitvar T，Kerrigan M，Toma I. A QoS-aware selection model for semantic Web services[C]//Proc. of the 4th International Conference on Service-Oriented Computing. Chicago, USA,2006 12-24.[5]Paliwal A，Adam N，Bornh C. Web service discovery :adding semantics through service request expansion and latent semantic indexing[C]//Proc. of the International Conference on Services Computing. Vienna, Austria,2007 :106-113.[6]萬長林，史忠植，胡宏，張大鵬.基于本體的語義Web服務QoS描述和發現.計算機研究與發展，2011，48 (6) 1059-1066.[7]葉蕾，張斌.基于功能語義的Web服務發現方法.計算機研究與發展，2007， 44(8) 1357-1364.[8]劉志忠，王懷民，周斌.一種雙層P2P結構的語義服務發現模型.軟件學報， 2007,18(8) 1922-1932.
[9]鄧水光，尹建偉，李瑩，吳健，吳朝暉.基于二分圖匹配的語義Web服務發現方法·計算機學報，2008，31 (8) :1364-1375.
發明內容
本發明適用于服務請求與廣告服務一對一匹配的情形，目的在于提高該情形下服務發現的查準率和查全率，其創新點在于允許用戶在服務請求中設置服務輸出參數對輸入參數的依賴以及在服務匹配度計算中設置輸入接口和輸出接口的匹配權重，可克服了以上不足。本發明技術方案描述如下接口依賴關系是指輸出接口對輸入接口的依賴。給定操作的一個輸出，通過接口依賴關系可得到該輸出所依賴的輸入集合。對于一個操作，若一個輸入i被一個輸出ο所依賴，則說明調用該服務時，為了得到ο這一輸出，用戶提供的輸入集合中必須包含i。一個廣告服務P為一個五元組P = {n，d，Ip, Op, Fp}。其中，η是該服務的名稱；d 是該服務的文本描述信息；IP是調用該服務必須滿足的輸入參數集；0P是該服務的輸出參數集；儼化―2〃 ,表示該服務的接口依賴函數，即對于表示該輸出所依賴的輸入集。一個服務請求R為一個五元組及=KOi■，廣，％幻。其中，Γ是用戶提供的輸入參數集；Cf是用戶期望得到的輸出參數集；F =Or — 2Γ是該請求描述的接口依賴函數，即對于V0〖Si/，F"(0〖)表示該輸出所依賴的輸入集；W是輸入參數對輸出參數的影響權重集，滿
足|W| = |01，且對于、、(/，；^ ^1 =1W是服務匹配閾值，且oyu。概念語義相似度函數形式上可描述為sim =CXC-
。其中，C表示領域本體中所有概念的集合，即對于該領域任意概念集C'，都有。概念語義相似度越大，表示概念間越相似。給定廣告服務ρ = {n，d，Ip, Op，Fp}和服務請求R= {Ir, Or, Fr,呎幻，若P與R之間的相似度(匹配度)sim(P, R) >於則稱P是R的一個可匹配服務。設有兩個本體概念集C = {Cl，c2，…，cn}和C' ={c' i;c' 2，…，c' m}，其中 η彡m。若存在C到C'的單射f，使得Σ二· '"<。/(^))最大，則稱這組單射集為最佳匹配集，記作 ΒΜ，且 Vci e C，< ct, f (ct) > e BM。
權利要求
1.在OWL-S的ftOcess.owl模塊中加入D印endOn屬性，使其支持接口依賴關系的申明，其特征是在I^rocess. owl中加入D印endOn屬性<owlObjectProperty rdfID = “ DependOn“ > <rdfsdomain rdfresource =〃 #0utput〃 /> <rdfs:range rdf:resource =" #Input" /> </owl:ObjectProperty>。
2.設置變量fitvalue為0，其特征是fitValUe為計算單一服務匹配度的中間變量。
3.若Or> I 0P|，返回匹配度fitvalue，其特征是(f和Op分別為服務請求R和廣告服務P的輸出參數集合，Iol和|0P|分別表示各自輸出參數集的個數。
4.使用二分圖最佳匹配算法計算出輸出接口最佳匹配集合BM，其特征是二分圖最佳匹配算法是本權利要求書參考文獻[1]所提出的一種算法，最佳匹配集合BM為設兩個本體概念集C= Ic1, c2，…，cn}和C' ={c' i;c' 2，…，c' J，若存在C到C'的單射f，使得
5.根據權利要求3所述的BM定義，其特征是sim為概念語義相似度計算函數，Ct為概念集C的一個概念。
6.對于BM中任意<or，op>，設置Γ‘ = Fr(or), Ip ‘ = Fp(op)，使用式⑵計算 Sinput (Ip ‘，Ir ‘)，并計算 fitvalue = fitvalue+y Xmax (sim (or, op))+χ X Sinput (Γ ‘， Ir‘)，其特征是Γ'和Ip'分別表示服務請求R的其中一個輸出c/和廣告服務P的其中一個輸出op各自所依賴的輸入集合，F和Fp分別為R和P的接口依賴函數，式O)為
7.根據權利要求5所述的式O)，其特征是所述的W為服務請求R輸入參數對輸出參數的影響權重集。
8.若y^w/we/|(7|2p，則P與R是可匹配的，其特征是ρ是服務請求R中所設置的服務匹配閾值。 參考文獻[1]周寧，宋自林，艾未華，陳立.一種語義WEB服務三級匹配方法的研究.系統仿真學報，2009，21 (7) :2081-2089.
全文摘要
本發明名稱為“一種單Web服務匹配方法”，屬于計算機應用技術領域。如何從大規模服務集合中快速而準確的發現目標服務是語義Web服務的關鍵之一，而一對一的服務匹配判斷是發現目標服務的主要途徑之一。本發明方法允許用戶在服務請求中設置服務輸出參數對輸入參數的依賴以及在服務匹配度計算中設置輸入接口和輸出接口的匹配權重，可解決現有方法存在的問題。本發明在語義Web的目標服務發現與匹配中具有廣泛的應用前景。
文檔編號G06F9/44GK102368215SQ20111031565
公開日2012年3月7日 申請日期2011年10月7日 優先權日2011年10月7日
發明者彭志平 申請人:彭志平