[发明专利]基于本体的语义Web服务自动组合方法

说明书

本发明提供一种基于本体的语义Web服务自动组合方法，方法包括：获取一Web请求服务；从Web服务列表中查找到出口语义与Web请求服务的出口语义匹配的所有Web服务WS；使用“从右向左”匹配组合算法，从Web服务列表中查找出口语义与Web服务WS的入口语义匹配的所有Web服务WS’，并将Web服务WS’和Web服务WS的组合作为新的Web服务WS，直到Web请求服务的所有入口语义与Web服务WS匹配。本发明解决了现有技术中Web服务组合受实际应用场景限制，组合质量低下的问题。

技术领域

本发明涉及Web服务组合技术，尤其涉及一种基于本体的Web服务组合方法，具体来说就是一种基于本体的语义Web服务自动组合方法。

背景技术

Web服务能够克服系统开发过程中的异构问题，而且能避免重复功能的多次开发，提高开发效率和质量。然而，Web服务的功能通常比较简单，并不能满足所有用户的需求，通过Web服务组合技术，能将多个功能单一的Web服务组合起来，实现更强功能。同时，由于Web服务数量众多，通过手工组合耗时耗力且灵活性差，因此，很有必要研究Web服务自动组合技术。

Web服务自动组合技术作为一个研究热点，国内外众多学者都做了大量的研究工作。目前，在Web服务组合技术中，自动组合技术还不成熟，一直处于研究实验阶段，并没有成熟的真正用于应用系统中。主要研究点在组合的成功率、组合质量、组合效率和是否能解决实际问题等方面。已有的研究工作大多集中在提高组合成功率和组合效率上，也就是在更短的时间内更大可能的完成Web服务组合，然而，Web服务组合成功并不代表Web服务调用成功，研究实验的组合方法也并不一定适用于具体应用中，针对这些问题，如何研发出一种能够真正解决实际应用问题的语义Web服务自动组合方法势在必行。

此外，在Web服务自动组合的过程中，有可能会出现“死循环”，这会导致组合既不会成功，也不会失败，而是一直在那个“环”内循环，直至耗尽主机资源，内存溢出后报错，这种情况破坏了系统的稳定性和鲁棒性，但是，已有的研究工作中对此鲜有涉及。

为了让Web服务自动组合技术更具有实用性，中国人民大学的李曼等人提出了一种《基于领域本体的Web服务动态组合》。该Web服务动态组合在领域本体的支持下，以概念相似度为基础，计算Web服务之间的关联度，形成一个优化的服务组合图，然后从服务组合图中查找一条满足要求的路径。

该Web服务动态组合的技术要点在于：

(1)当两个概念在领域本体中存在关系“equivalentClass”或者“subClassOf”时，定义这两个概念为语义相等。(2)使用相似度计算公式计算两个概念的相似度。(3)使用最小服务组合满意度阈值来控制服务组合的质量和效率。

针对上述技术要点，该基于领域本体的Web服务动态组合至少存在如下问题：

(1)该Web服务动态组中Web服务的输入参数和输出参数的个数都是相等，这种情况太理想化了，在实际应用中可能输入参数的其中之一与输出参数匹配组合，或者其它各种情况。该缺点是由于该Web服务动态组在匹配组合时只考虑了输入参数和输出参数的个数相等这一种情况导致的，甚至该方法的例子中仅仅是一个输入参数和一个输出参数。

(2)该Web服务动态组完全依赖领域本体，如果有些参数在领域本体中没有，那么就无法组合，也就是对于Web服务参数处理的范围太窄。该缺点是由于该方法只考虑了使用领域本体增加参数的语义信息来提高组合的质量，却没有考虑领域本体中概念的数量很有限，对于领域本体外的概念力不能及。

(3)该Web服务动态组仅仅对Web服务的参数利用领域本体赋予语义信息，并没有对Web服务本身赋予语义信息，如果两个不同用途的Web服务很巧合的输入参数和输出参数完全相同，那么该方法就无法区别它们。该缺点是由于该方法只考虑了给Web服务的参数添加语义信息，忽视了Web服务自身的语义信息，导致组合的质量并没有那么高。