基于本体的Web服务查找及合成技术的研究和实现

东北大学硕士学位论文基于本体的Web服务查找及合成技术的研究和实现姓名：张蓉申请学位级别：硕士专业：计算机软件与理论指导教师：于戈20040101基于本体的Web服务查找及合成技术的研究和实现作者：张蓉学位授予单位：东北大学相似文献(10条)1.期刊论文鲍爱华.袁金平.姚莉.张维明.BAOAi-hua.YUANJin-ping.YAOLi.ZHANGWei-ming基于扩展着色Petri网的Web服务本体描述语言过程语义分析方法-计算机集成制造系统2008,14(9)针对目前Web服务本体描述语言过程语义研究中存在的问题,提出了一种基于扩展的着色Petri网的过程模型网,对Web服务本体描述语言的过程语义进行转化与分析.结合Web服务本体描述语言过程模型元素的特点,过程模型网扩展了基本着色Petri网的变迁和触发规则,使Web服务本体描述语言的原子过程、组合过程和数据流等核心元素能够等价映射到过程模型网.将过程模型网的可靠性分析问题分解为冲突消解和过程模型网剥离网可靠性问题,并采用传统Petri网分析工具(可覆盖性树)和原理,分析剥离网的可靠性,从而实现Web服务本体描述语言过程语义一致性分析,为Web服务本体描述语言本体演化、语义Web服务组合和验证提供了合理的理论基础.2.学位论文张晓光面向语义Web服务的本体元建模研究2006Web服务作为工业界的一个标准，是未来互联网重要应用之一。将语义Web的核心技术——本体应用于Web服务，形成了语义Web服务。语义Web服务在标准的Web服务描述中添加了语义信息，使计算机可以理解其内容，从而支持服务的自动发现、执行、组合和监控。然而，本体描述语言的逻辑语言符号过于复杂，缺乏强大的图形化工具和厂商的支持；而且存在多种基于不同逻辑基础的描述本体，因此难以作为通用的本体建模语言。UML作为软件工程领域的统一建模语言，已经逐渐发展为各个领域通用的建模语言，同时，在OMG的努力下，UML2和MOF2拥有了更加良好的元模型体系结构，具有良好的重用性和可扩展性，提供了多种元建模机制以及不同层次的元扩展机制，适用于构建不同领域模型。因此，使用UML元模型作为本体描述语言，可以利用UML的优势，弥补本体语言在这方面的不足。本文在对语义Web服务的多种服务描述语言(包括Web服务本体语言、Web服务建模本体)、UML元模型建模和本体承诺及其在语义Web服务描述方面的应用进行研究的基础上，构建了本体元模型体系结构中本体承诺的UML表达。使得在应用本体元模型进行本体建模时，约束本体到UML的映射，最大化保留语义信息，并对构建的UML模型进行约束。使用本体元模型进行语义Web服务的本体描述语言映射。通过将Web服务本体语言和Web服务建模本体映射为UML模型，并构建相应元模型，使得用户可以用清晰直观的UML图形进行本体建模以及Web服务描述，并可以通过使用元建模机制扩充模型元素。3.期刊论文伍伟.李兵.曾诚.WUWei.LIBing.ZENGCheng基于本体的语义Web服务注册平台研究-微电子学与计算机2008,25(10)提出了一种基于本体的语义Web服务注册模型,结合Jena实现语义Web服务的语义查询和推理.应用元模型互操作框架(MFI)中的本体注册元模型标准,以实现与其他注册模型的语义互操作,并给出了一个基于该模型的语义Web服务注册平台.4.学位论文倪政林基于分类查询的语义Web服务本体发现研究2006语义Web和Web服务是发展的两个重要趋势，这两种技术的结合产生了另一个新兴的研究课题——语义Web服务。语义Web服务是指用语义Web标记语言来描述服务的语义，并结合本体的思想，使Web服务成为计算机可以理解的服务本体，从而支持服务的自动发现、组合和执行等，为下一代的智能Web服务打下基础。本文研究的是基于分类查询的语义Web服务本体发现技术，目标是使发现服务的效率及准确率得到提高。本文对语义Web服务本体的分类、编码、系统化、查询及匹配进行了一定的研究，主要工作和成果包括以下几个方面：(1)对语义Web服务本体进行分类研究。为提高服务本体的查询效率，对服务本体进行分类是必要的，这里把服务本体分为两类进行研究：①一类本体是具有“类”特征的本体，把这类服务本体按其层次关系再进行分类组织；②另一类本体是特例，具有特例的本体可能是一个类，也可能就只有一个个体，对于前者按①方法进行分类组织，对于后者按集合关系进行组织。(2)对分类进行编码的设计及特例组织的研究。对领域本体的类进行数字编码的介绍，提供了一个类与之对应的编码区间进行映射的方法。对于具有特例特征的个体，利用一个随机函数来进行组织个体与集合的映射关系。同时对本体的编码进行了一定的扩充和完善。(3)对语义Web服务本体进行多维查询发现的研究。针对目前网络实际情况进行初步探索，利用多维数据访问的技术，对R树进行适当的改进，在服务本体分类编码的基础上，设计出一个语义Web服务本体的动态搜索目录树，以提高查询的效率。最后用VC++设计了一个简单的服务本体查询的原型系统，通过具体的实例初步验证了搜索目录树在服务本体发现中适应性和有效性。5.期刊论文韩亚洪.刘永革.HanYahong.LiuYongge基于本体的Web服务合成研究-现代图书情报技术2007,(5)在对Web服务和Web服务合成的概念,以及OWL-S提供的Web服务上层本体和基于本体的Web服务合成描述进行介绍后,指出OWL-S对Web服务合成的描述能力有限,应针对Web服务合成进行基于本体的语义扩充.通过实例介绍如何在WSDL定义的概念基础上扩展得到基于本体的Web服务描述,在给出的Web服务定义的基础上讨论Web服务可合成性的定义,它是未来Web服务自动合成的前提和基础.6.学位论文鲁四喜面向语义Web服务的分布式服务发现研究——基于本体图分割和前缀路由的语义Web服务发现2008语义Web服务(SemanticWebSerivces)技术通过使用本体为Web服务的描述提供语义信息，使Web服务能够为机器所理解成为可能，并且为Web服务的自动发现提供了技术基础。语义Web服务通常由一系列的本体概念来描述，而现实世界中的许多领域本体由成千上万的概念组成，这些本体概念组合的数量是海量的；同时，随着各类Web服务的涌现，如何有效、合理的管理由海量的本体概念组合所描述的海量Web服务，成为大规模服务发现系统的一个难题。本体图有着良好的层次结构和模块性，本文通过将本体图划分为少量的语义相近的概念区域，将海量的服务描述的概念组合映射为有限的概念区域组合，有效地将语义相似的服务进行分簇，进而构建出一个有结构的语义P2P网络来管理维护这些聚类的Web服务，从而有效地解决了由大规模本体概念描述的大规模服务的发现问题。本文首先给出了一种基于ROCK(ARobustClusteringAlgorithmforCategoricalAttributes)用于大规模本体图分割的ROCKOn2算法，该算法将本体图划分为少量的语义相似的概念区域，为服务的分簇管理提供了基础；然后基于ROCKOn2算法提出了一种分布式服务聚类算法ROCKOn2Cluster，将服务的语义描述信息转化为概念区域序列，从而将语义相似的Web服务分类到相同的概念区域序列中，有效地将语义Web服务进行分簇；为管理这些分簇的Web服务，本文给出了一种面向语义Web服务的分布式服务发现系统(Spring系统)：Spring系统是一个有结构的融合语义P2P网络，通过本体图分割技术(ROCKOn2算法)将本体图分割为多个区域，并为数据内容和P2P网络节点分配变长的概念区域编码；同时，它使用一种支持变长编码的基于前缀的语义路由策略；实验及PISOMWare应用实例表明Spring系统具有稳定的路由跳数，有效的服务发现能力，适用于基于大规模本体概念的分布式Web应用。7.会议论文伍伟.李兵.曾诚基于本体的语义Web服务注册平台研究2008提出了一种基于本体的语义Web服务注册模型,结合Jena实现语义Web服务的语义查询和推理.应用元模型互操作框架(MFI)中的本体注册元模型标准,以实现与其他注册模型的语义互操作,并给出了一个基于该模型的语义Web服务注册平台.8.期刊论文朱嘉贤.傅秀芬.李吉桂.ZHUJia-xian.FUXiu-fen.LIJi-gui基于本体的服务管理代理的研究与实现-计算机工程与应用2008,44(30)在服务管理代理应用模型中应用本体理论和相关技术,设计内部UDDI保存软件系统所适用的Web服务信息,通过匹配引擎的匹配算法实现Web服务本体和服务请求本体的匹配,应用反射技术实现动态调用被选的Web服务并将结果返回给服务请求者,从而提高了基于面向服务结构的软件系统的灵活性、稳定性和可靠性,进而满足服务请求的要求.9.学位论文刘淼Web服务安全的语义表达机制研究2007语义Web服务就是在Web服务的基础上，增加语义描述信息，对Web服务的功能、输入输出参数及执行前提条件和执行后的效果进行语义描述。这些语义描述信息能够促使Web服务的自动发现和调用。在因特网标准协议栈中，原来的应用层协议，成为Web服务的消息传输协议，上面是SOAP消息协议，然后，才是Web服务应用层。这样一来，Web服务的安全防范范围扩大，受到安全攻击的风险性也随之加大。同时，因特网固有的开放性也加剧了Web服务的安全风险。因此，必须考虑加强Web服务安全的语义表达能力，使得Web服务能够准确表达自己的安全需求、安全能力和访问控制策略。在Web服务的自动发现、调用或组合过程中，不但能够自动理解对方所提供的服务功能，而且能够结合各自的安全语义表达信息，实现Web服务之间的安全交互。本文在Web服务安全的语义表达方面进行了研究，主要内容包含以下4个方面：1、采用OWL-DL，语言建立了Web服务安全本体SecOWS，它由安全令牌本体、安全算法本体、安全令牌服务本体、安全对象本体和安全综合本体组合而成。SecOWS本体克服了国外相关研究成果中的不足之处，绝大部分概念和属性名称均直接取自各种Web服务安全规范，涵盖了Web服务安全协议栈中的大部分协议规范，理顺了Web服务安全规范中的各种概念之间的组织关系，通过对象属性将涉及到的各种安全规范有机联系起来，表达了它们之间的内在联系。SecOWS本体能够用来表达Web服务的消息保密性和完整性、不可否认性及身份鉴别。2、在研究Web服务安全需求和安全能力的语义匹配问题的基础上，提出了本体实例之间的语义匹配算法SMOI。在详细研究本体实例的RDF图形表示基础上，提出了一系列形式化的定义和定理。在所建立的理论基础上，将两个本体实例的匹配问题转化为对应本体实例图中的起点所构成的两个集合之间的匹配，提出了本体实例的语义匹配算法SMOI。整个算法分为三个阶段：第一阶段是预处理阶段，完成本体及本体实例的解析和本体实例的一致性检查等任务：第二阶段是本体实例图的简化阶段，主要完成本体实例图的压缩和回路消除等任务；第三阶段是匹配阶段，判断两个本体实例之间是否存在等价关系或包含关系，若不存在上述关系，找出两者之间的语义差别。本文实现了所提出的算法，结合大量实例进行了验证，结果表明所提出的语义匹配算法在计算上是可行的。3、提出了一种基于属性和角色的访问控制模型ARBAC和Web服务访问控制策略语言WSACPL。ARBAC模型能够根据Web服务资源对用户的属性限制条件自动生成角色集，完成用户到角色、权限到角色的映射，能够表达职责分离约束、环境参数限制和最小权限策略，统一了Web服务和Web服务所涉及的数据资源的访问控制。但ARBAC模型没有明确定义各种属性的语义信息，也无法表达各种权限所对应的约束条件和环境条件的语义。WSACPL语言克服了ARBAC模型存在的局限性，该语言由策略本体WSACPL组成，包含了使用SWRL表达访问控制规则的机制。由于SWRL和OWL-DL在抽象语法和语义两方面都能兼容，使得该语言能够最大程度地利用现