[发明专利]语义Web服务组合的语义一致性验证方法

说明书

技术领域

本发明属于语义网及Web服务领域，旨在为人们提供一种语义一致性验证方 法，能够利用着色Petri网的形式化验证方法对语义Web服务组合的语义一致性 进行验证。

背景技术

在面向服务的体系架构(Service-Oriented Architecture，SOA)下，Web服务 组合已经成为支撑业务流程执行的主要形式。然而如何实现Web服务的自动组 合一直是一个研究难题，因为Web服务不包含机器可读的语义信息。语义Web 的出现将语义和Web服务结合起来，吸引了很多研究者的注意，Web服务本体 描述语言(Web Ontology Language for Services，OWL-S)已经成为事实上的标准语 义Web服务本体建模语言。

OWL-S对Web服务及流程建模，使得Web服务包含机器可读的语义信息， 因而可以实现Web服务的自动组合、发现和调用。但是同Web服务组合一样， 语义Web服务组合的过程中会存在服务不相容、非功能属性不一致等问题，因 此就需要进行语义一致性验证。

为了验证语义Web服务组合的语义一致性，本发明利用Petri网技术，通过 将语义Web服务组合模型转换为Petri网模型，从而进行服务组合的语义一致性 验证。

下面对Petri网技术作一简单介绍：

Petri网是1960年由卡尔·A·佩特里发明的，是用于描述分布式系统的一种 模型。它既能描述系统的结构，又能模拟系统的运行。描述系统结构的部分称 为网(net)。从形式上看，一个网就是一个没有孤立结点的有向二分图。

Petri网包括这样几种组成元素(参见图3)：

1.库所(Place)：用一个圆形节点来表示

2.变迁(Transition)：用一个方形节点来表示

3.有向弧(Connection)：是库所和变迁之间的带有方向的弧

4.令牌(Token)：用一个黑点来表示，是库所中的动态对象，可以从一个库 所移动到另一个库所。

一个变迁之前的库所称为输入库所，之后的库所称为输出库所。

Petri网的规则是：

1.有向弧是有方向的

2.两个库所或变迁之间不允许有弧

3.库所可以拥有任意数量的令牌

4.如果一个变迁的每个输入库所都拥有令牌，该变迁即为被允许。当变迁被 允许时才能被触发(执行)，此时输入库所的令牌将被消耗(即减少)，输 出库所将产生令牌(即增加)。

Petri网可以用于描述流程中状态的变化，各个库所表示不同的状态，例如论 文的状态(撰写、提交、初审、复审、通过等)，某人的职位变化(实习生、职 员、组长、经理等)，四季的不同(春夏秋冬)，或地理位置的不同(西直门、 天安门、王府井等)；通过变迁连接不同的库所，变迁可以表示事件、转化或传 输；而令牌的位置(即它所在的库所)则表示当前所处的状态；当令牌从一个 库所经过变迁跳到另一个库所时，则表示状态发生了变化。例如，图4表示一 个四季更替的过程。

Petri网的应用非常广泛，主要包括：软件设计、工作流管理、数据分析、并 行程序设计、协议验证等。