[发明专利]基于语义和QoS约束的主体服务描述和匹配方法

权利要求书

1.一种基于语义和QoS约束的主体服务描述和匹配方法，其特征在于该方法包括 以下步骤：

步骤1对主体服务进行能力描述；

步骤1.1对主体服务的最基本属性，包括：主体服务名、服务领域分类和文本信息 进行描述，称为主体服务的通用描述，采用基于距离的概念相似度匹配方法来计算通用 描述的语义相似度，即：

sim(c1,c2)=e-α·l·eβ·h-e-β·heβ·h+e-β·h]]>

其中，c₁和c₂表示需要进行相似度匹配的两个概念，l是c₁和c₂之间的最短路径长 度，h是本体语义树层次中包容深度，即两个本体共同祖先所在的层次；α≥0和β≥0分 别是最短路径长度和深度的比例度量值；

步骤1.2对主体服务实现的功能涉及到的属性，包括变量类型集合、输入参数集合 和输出参数集合进行描述，称为主体服务的功能描述，采用基于不同本体中实体类之间 的语义相似度方法来计算每个描述集的相似度，即：

sim(a,b)=|A∩B||A∩B|+δ·|A/B|+(1-δ)·|B/A|,for0≤δ≤1]]>

a和b是需要匹配的实体类；A和B是a和b对应的描述集合；A和B表示每个功 能描述集中的特定条目；||是集合的势运算；|A∩B|和|A/B|分别是集合的交和差运算； δ是非公共特性的相对重要程度函数；

步骤1.3对主体服务的非功能属性，包括主体服务时间、主体服务代价、主体服务 可靠性、主体服务可维护性、主体服务声誉和主体服务真实度进行描述，称为主体服务 的服务质量属性描述；

步骤1.3.1对主体服务时间的真实度用0～1之间的数值进行描述；

步骤1.3.2对主体服务代价的真实度用0～1之间的数值进行描述；

步骤1.3.3对主体服务可靠性的真实度用0～1之间的数值进行描述；

步骤1.3.4对主体服务可维护性的真实度用0～1之间的数值度进行描述；

步骤2给定一个主体服务提供者集、一个主体服务请求者和语义相似度阈值，根据 主体服务请求者，在主体服务提供者集中寻找满足语义相似度阈值、且QoS最佳的一个 或多个主体服务；

步骤2.1主体服务的语义相似度匹配过程；

步骤2.1.1给定一个主体服务提供者集、一个主体服务请求者和语义相似度阈值， 设置备选主体服务提供者集为空；

步骤2.1.2对于主体服务提供者集中的每一个主体服务，重复步骤2.1.3～2.1.9；

步骤2.1.3计算该主体服务通用描述中主体服务名与主体服务请求者的主体服务 通用描述中的主体服务名的概念相似度，作为通用描述的语义相似度，用sim_g表示；

步骤2.1.4计算该主体服务功能描述中的变量类型集合与主体服务请求者功能描 述中的变量类型集合的语义相似度，作为变量类型集合的语义相似度，用sim_ft表示；

步骤2.1.5计算该主体服务功能描述中的输入参数集合与主体服务请求者功能描 述中的输入参数集合的语义相似度，作为输入参数集合的语义相似度，用sim_fi表示；

步骤2.1.6计算该主体服务功能描述中的输出参数集合与主体服务请求者功能描 述中的输出参数集合的语义相似度，作为输出参数集合的语义相似度，用sim_fo表示；

步骤2.1.7通过λ₁·sim_ft+λ₂·sim_fi+λ₃·sim_fo计算该主体服务功能描述的语义 相似度，用sim_f表示，其中λ₁表示变量类型集合功能描述的权重，λ₂表示输入参数集 合功能描述的比重，λ₃表示输出参数集合功能描述的权重，且λ₁，λ₂，λ₃∈(0，1)， λ₁+λ₂+λ₃＝1；

步骤2.1.8通过ξ₁·sim_g+ξ₂·sim_f计算该主体服务的综合语义相似度，其中ξ₁表 示通用描述的权重，ξ₂表示功能描述的权重，ξ₁，ξ₂∈(0，1)，ξ₁+ξ₂＝1；

步骤2.1.9如果该主体服务的综合语义相似度大于或等于给定的语义相似度阈值， 则将该主体服务加入备选主体服务提供者集，作为QoS匹配过程的初始备选主体服务提 供者；否则选择主体服务提供者集中的下一个主体服务，并回到2.1.3；

步骤2.2主体服务的QoS匹配过程；

步骤2.2.1通过合并所有备选主体服务提供者的服务质量，形成备选主体服务提供 者的QoS矩阵Q＝(Q_i，j，1≤i≤n，1≤j≤5)，其中，Q的每一行Q_i表示一个主体服务提 供者，每一列对应一项QoS属性值；

步骤2.2.2用真实度矩阵F＝(fid_i，j，1≤i≤n，1≤j≤4)表示所有备选主体服务提 供者的前四个QoS属性对应的真实度；

步骤2.2.3根据QoS矩阵Q，通过下式，建立所有备选主体服务提供者的QoS属性 规格化矩阵M：

Mi,j=Qjmax-Qi,jQjmax-QjminifQjmax-Qjmin≠0,1ifQjmax-Qjmin=0,,forj=1,2]]>

Mi,j=Qi,j-QjminQjmax-QjminifQjmax-Qjmin≠0,1ifQjmax-Qjmin=0,,forj=3,4,5]]>

步骤2.2.4通过计算每一个主体服务提供者的总 体服务质量水平，其中，w_j表示第j项QoS属性对应的权重，0≤w_j≤1，通过修改不同的权重w_j可以表示终端用户不同的偏好；

步骤2.2.5选择总体服务质量水平最大的一个或几个主体服务提供者作为最终匹 配的结果。