基于P2P的Web服務(wù)語義發(fā)布和發(fā)現(xiàn)機制的研究.pdf

1、Web服務(wù)是一種部署在網(wǎng)絡(luò)上并可以通過網(wǎng)絡(luò)訪問的應(yīng)用程序,它為分布式計算帶來了高效性和靈活性。Web服務(wù)的一個基本問題是如何進行服務(wù)的描述和發(fā)現(xiàn),使服務(wù)的發(fā)布者能夠準(zhǔn)確描述提供的服務(wù),使服務(wù)請求者能夠有效定位所需服務(wù)。然而當(dāng)前Web服務(wù)發(fā)布和發(fā)現(xiàn)大多采用集中式的方式,服務(wù)的發(fā)布和發(fā)現(xiàn)往往是基于關(guān)鍵字的描述和字符匹配,這種方式難以保證服務(wù)描述和發(fā)現(xiàn)的準(zhǔn)確性和有效性,很難提供動態(tài)的服務(wù)發(fā)現(xiàn),并且集中式的機制本身具有單點失效和性能瓶頸等不足。

2、
　　 P2P網(wǎng)絡(luò)模式的出現(xiàn)解決了傳統(tǒng)集中式網(wǎng)絡(luò)的單點失效和性能瓶頸的問題。打破了傳統(tǒng)的Client/Server模式,每個節(jié)點在網(wǎng)絡(luò)中都是相互獨立的,既為其他節(jié)點提供服務(wù),又享有其他節(jié)點提供的服務(wù)。
　　 語義網(wǎng)(Semantic Web)技術(shù)是目前得到廣泛應(yīng)用的Web技術(shù)的擴展,該技術(shù)的核心是將各種網(wǎng)絡(luò)資源進行盡可能詳細(xì)的語義描述,使得不同的應(yīng)用程序可以理解這些信息資源的含義從而通過語義層面對網(wǎng)絡(luò)資源進行機器智能處理

3、。
　　 本文的研究內(nèi)容主要集中于對Web服務(wù)的語義描述和基于語義的Web服務(wù)發(fā)現(xiàn)機制。引入P2P技術(shù)構(gòu)建Web服務(wù)網(wǎng)絡(luò)模型以解決集中式的單點失效和性能瓶頸問題;同時利用語義網(wǎng)技術(shù)實現(xiàn)對Web服務(wù)基于語義的描述和發(fā)現(xiàn),解決P2P網(wǎng)絡(luò)中語義缺失問題,提高Web服務(wù)發(fā)現(xiàn)的效率和質(zhì)量。本文深入研究Web服務(wù)發(fā)布和發(fā)現(xiàn)中的關(guān)鍵問題,做了以下探索性的研究工作:
　　 1.建立了基于語義的Web服務(wù)描述模型-SWSD。
　　

4、 本文結(jié)合語義網(wǎng)技術(shù),特別是本體技術(shù),建立了Web服務(wù)語義描述模型SWSD。SWSD模型在現(xiàn)有語義Web服務(wù)描述模型OWL-S的基礎(chǔ)上進行了語義屬性擴展和完善。并引入描述邏輯,通過擴展的語義屬性對Web服務(wù)內(nèi)容在語義層面進行描述。SWSD模型不僅包含服務(wù)的過程模型,還包含Web內(nèi)容的基于領(lǐng)域本體的語義描述。SWSD模型在擴展OWL-S語義屬性描述后,能更好的支持Web服務(wù)基于語義的發(fā)現(xiàn)。
　　 2.提出了基于P2P的Web服務(wù)語

5、義注冊和發(fā)現(xiàn)機制-SWSS。
　　 在Web服務(wù)語義描述模型SWSD的基礎(chǔ)上,本文引入了結(jié)構(gòu)化的P2P網(wǎng)絡(luò)(Chord模型)構(gòu)建Web服務(wù)的分布式注冊方式,提出了基于P2P的Web服務(wù)語義注冊和發(fā)現(xiàn)機制-SWSS。通過基于語義的分布式倒排索引,將具有相同或相似功能的Web服務(wù)注冊到同一個節(jié)點,實現(xiàn)了Web服務(wù)的語義聚合;同時,通過對Web服務(wù)請求的語義化描述,分布式倒排索引將請求引向在語義相近的一個或多個Web服務(wù)注冊節(jié)點。結(jié)構(gòu)

6、化P2P的Web服務(wù)注冊方式解決了傳統(tǒng)Web服務(wù)注冊方式的單點失效和擴展性問題;同時,基于語義的倒排索引解決了結(jié)構(gòu)化P2P的單純關(guān)鍵字匹配的檢索機制,可以有效地提高Web服務(wù)發(fā)現(xiàn)的廣度和精度。
　　 3.提出了基于本體映射的Web服務(wù)語義匹配機制-BOMM。
　　 在Web服務(wù)語義描述模型和發(fā)現(xiàn)機制的基礎(chǔ)上,探討了Web服務(wù)匹配算法的研究現(xiàn)狀,提出了基于本體映射的Web服務(wù)語義匹配機制-BOMM。BOMM匹配機制對傳統(tǒng)W

7、eb服務(wù)匹配方法進行了改進。對由不同本體描述的Web服務(wù),通過基于描述邏輯推理的本體映射技術(shù)進行相似度計算,進而實現(xiàn)Web服務(wù)語義匹配。較于傳統(tǒng)語義相似度計算方法,BOMM匹配機制在Web服務(wù)發(fā)現(xiàn)有較高的質(zhì)量和效率,能夠充分匹配語義相同或相近的Web服務(wù)。
　　 4.實現(xiàn)了基于P2P的Web服務(wù)語義發(fā)布和發(fā)現(xiàn)原型系統(tǒng)。
　　 本文使用Protégé軟件工具構(gòu)建本體庫,并利用其OWL-S Editor插件創(chuàng)建Web服務(wù)本體

8、。通過J2EE開發(fā)平臺、XML、語義解析工具Jena和基于Java的全文索引Lucene等技術(shù),實現(xiàn)了基于P2P網(wǎng)絡(luò)的語義Web服務(wù)檢索原型系統(tǒng)。并詳細(xì)討論了原型系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)、主要組成模塊、前臺用戶操作界面和后臺管理界面等。該原型系統(tǒng)基本實現(xiàn)了P2P環(huán)境下Web服務(wù)自動發(fā)現(xiàn)的目標(biāo):語義Web技術(shù)可以使系統(tǒng)實現(xiàn)服務(wù)的自動化發(fā)現(xiàn)與匹配,P2P分布式網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用使系統(tǒng)可以實現(xiàn)分布式查詢。
　　 基于P2P的Web服務(wù)語義發(fā)布和發(fā)現(xiàn)機制