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基于动态语义的Web服务描述

2020-11-28阅读(644)

基于动态语义的Web服务描述

论文摘要

语义Web服务是将语义Web技术和Web服务技术结合起来,引入本体来增强对Web服务的语义描述,使得Web服务的描述成为机器可读和可理解,并利用语义的推理技术使Web服务的发现、组合和激发等行为高度自动化。当前的语义Web服务描述语言对服务的动态语义信息描述不足,缺乏对复杂Web服务的状态转换和行为约束的刻画,无法提供对服务动态行为和时序特性的推导。复杂的Web服务的行为经常是持续交互的过程,这种复杂的Web服务不是一步就可以完成的,它们要保持与其他Web服务或请求者进行持续交互,不断根据交互过程中的一系列中间状态做出反应,其反应行为常常要依赖执行当中的中间状态,表现出时序特性。当描述这样的（组合）服务或应用系统时,关注点不仅仅是简单地根据输入信息直接计算出输出的信息,而是关注这些（组合）服务是如何交互的,交互过程是如何根据产生的中间状态进行计算的。服务的规约不仅要说明在初始和最终状态中所需要保持的断言,而且也要描述中间状态,这些中间状态对于服务的下一步执行决策非常重要。为了使Web服务的发现、组合和验证等行为高度自动化和准确化,需要一种语义Web服务描述语言,支持丰富的Web服务规约描述,既能精确描述Web服务的相关领域知识的静态语义,同时又能刻画Web服务的状态变化、时序特性等动态语义,深入描述Web服务的各个方面,从而为服务的发现、组合等相关任务提供坚实的语义基础。本文中我们提出了一种描述框架来支持丰富的语义描述,以便更好地支持精确的Web服务的发现和准确的服务组合等任务。1.在Web服务的语义描述框架方面,针对单纯的静态语义信息描述存在的不足,对OWL-S的过程模型进行了动态语义信息描述能力的扩充,提出了Web服务语义描述语言OWL-DS,给出Preconditions和Efffects的明确语法定义,按照传统描述逻辑的语义解释给出了基于状态和状态转换的Web服务的动态语义解释。提出了三种基本推导服务:可执行性（Executability）、可投射性（Projection）和一致性（Consistence）。OWL-DS具有描述Web服务的动态和静态语义知识的描述能力。2.基于OWL-DS的Web服务描述,定义了Web服务之间的语义匹配计算,并根据语义匹配计算定义了丰富的匹配关系,为基于丰富语义的Web服务发现和组合奠定了的基础。同时将OWL-DS的语义匹配计算问题转化为传统描述逻辑的合取查询蕴含问题,以复用成熟的描述逻辑系统来支持语义匹配计算。3.在OWL-DS对动态语义的描述基础上,针对复杂Web服务的时序特性,进一步对过程模型进行了扩充,增加了特征谓词Assumption和Commitment,用于对Web服务的时序特性进行描述,扩充得到描述语言OWL-TDS。OWL-TDS描述中的特征谓词Preconditions、Effects用于刻画web服务的状态转移,Assumption、Commitment用于描述web服务的持续交互特性。4.提出了一种OWL-TDS到逻辑程序的转换方法,定义了相应的转换规则,将OWL-TDS描述转换成逻辑程序,将三个基本推导方法问题转换为逻辑程序的应答集的计算问题,证明了OWL-TDS基本推导方法与应答集之间的对应关系,以便利用现有的逻辑程序系统（如SMODLE、DLV）来支持OWL-TDS的服务描述和推导,从而可以确保我们的方法可以有效地应用于服务发现、组合、规划等的自动化工作中。

论文目录

  • 目录
  • 摘要
  • Abstract
  • 第一章 绪论
  • 1.1 语义Web服务描述
  • 1.2 研究现状和问题
  • 1.3 本文贡献和解决方案
  • 1.4 本文的组织
  • 第二章 相关研究综述
  • 2.1 语法级服务描述
  • 2.1.1 UDDI和WSDL
  • 2.1.2 BPEL4WS
  • 2.2 语义级服务描述
  • 2.2.1 WSMO
  • 2.2.2 METEOR-S
  • 2.2.3 OWL-S
  • 2.3 动态性服务描述理论
  • 2.4 小结
  • 第三章 相关理论基础
  • 3.1 Web服务和相关技术
  • 3.1.1 Web服务的特征与架构
  • 3.1.2 服务标准
  • 3.2 语义Web
  • 3.3 本体和描述逻辑
  • 3.3.1 本体的定义
  • 3.3.2 本体的分类
  • 3.3.3 本体描述语言
  • 3.3.4 描述逻辑
  • 3.4 语义Web服务
  • 3.4.1 概述
  • 3.4.2 Service Profile
  • 3.4.3 Service Model
  • 3.4.4 Service Grounding
  • 3.5 基于应答集语义的逻辑程序
  • 3.5.1 语法
  • 3.5.2 应答集语义
  • 3.5.3 分裂理论
  • 3.6 小结
  • 第四章 动态语义Web服务描述语言OWL-DS
  • 4.1 动态语义Web服务描述模型
  • 4.1.1 描述模型的完备性
  • 4.1.2 目前描述模型的不足
  • 4.2 OWL-DS描述模型
  • 4.2.1 OWL-DS Process定义
  • 4.2.2 OWL-DS过程语义
  • 4.3 OWL-DS状态计算
  • 4.3.1 语义最近邻原则
  • 4.3.2 语义确定性原则
  • 4.3.3 动态语义计算
  • 4.4 基于OWL-DS的基本推导
  • 4.4.1 可执行性
  • 4.4.2 投射性
  • 4.4.3 一致性
  • 4.5 OWL-DS描述实例
  • 4.6 相关工作
  • 4.6.1 动态描述逻辑
  • 4.6.2 语义Web服务的动态语义
  • 4.7 小结
  • 第五章 基于OWL-DS的语义匹配
  • 5.1 语义匹配与服务发现
  • 5.2 基于OWL-DS的语义匹配
  • 5.2.1 参数化Web过程
  • 5.2.2 语义匹配
  • 5.2.3 语义匹配类型
  • 5.3 语义匹配的计算
  • 5.4 实例分析
  • 5.5 相关工作
  • 5.6 小结
  • 第六章 基于逻辑程序的语义Web服务描述
  • 6.1 反应式Web服务
  • 6.2 OWL-TDS描述模型
  • 6.2.1 OWL-TDS Process定义
  • 6.2.2 OWL-TDS过程语义
  • 6.2.3 OWL-TDS实例研究
  • 6.3 基于逻辑程序的Web服务转换
  • 6.3.1 基于逻辑程序的语义服务描述转换
  • 6.4 相关工作
  • 6.5 小结
  • 第七章 OWL-TDS的基本推导服务
  • 7.1 引理
  • 7.2 基本过程推理
  • 7.3 小结
  • 第八章 总结与展望
  • 8.1 主要内容回顾
  • 8.2 本文主要贡献
  • 8.3 下一步的工作展望
  • 参考文献
  • 致谢
  • 攻读博士学位期间发表论文情况
  • 附录A
  • 附录B

    • 相关论文文献

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