基于QoS的语义Web服务选择的研究与实现

论文摘要

随着Web技术不断的深入研究,出现了语义Web服务,实现了Web服务智能化。随着Internet的迅速发展,Web服务的数量日益增多,如何从这庞大的功能性相同或相似的Web服务中选择满足用户需求的Web服务,是件繁重的工作,也是目前Web服务的一个研究热点。从功能相同的Web服务中选择服务,目前的研究主要是考虑Web服务的非功能属性,即QoS （Quality of Service）。随着语义技术在Web服务领域的应用,利用本体技术来描述QoS信息。因此,如何把QoS的语义信息应用于语义Web服务选择过程中成为一个颇受关注的问题。在此背景下,本文对基于QoS的语义Web服务选择做了以下几个方面的研究。本文为了支持Web服务QoS的语义描述,在分析现有的QoS本体模型及其优缺点的基础上,提出了QoS本体模型——OWL-QoS本体。该OWL-QoS本体可以描述QoS参数的语义信息和数值信息,支持QoS参数的语义和数值的匹配。本文通过OWL-QoS Profile元素与UDDI的tModel建立映射关系,使UDDI具有存储QoS语义信息的功能。本文提出了QoS综合相似度计算模型和基于多层次QoS的服务选择算法,QoS综合相似度的计算包括QoS语义相似度的计算和QoS数值相似度的计算。以语义距离的计算为基础实现语义相似度的计算,以数值的精确型、模糊型、区间型的混合匹配计算方法来计算QoS数值相似度。多层次QoS的服务选择模型把Web服务的整个QoS分为了四个层次：可用状态QoS层、声誉QoS层、通用QoS层和个性化QoS层,并在此基础上,进一步提出了基于多层次QoS的最优服务选择算法和个性化服务选择算法。通过实验仿真结果证明基于多层次QoS的服务选择模型的正确性,也证明了算法的可行性和有效性。本文设计并实现了基于QoS的语义Web服务选择系统。该系统不仅可以实现Web服务注册,Web服务浏览和Web服务评价,而且可以实现基于系统默认或用户个性化的QoS参数来选择Web服务,并通过运行本系统验证了本文研究成果的可行性。

论文目录

• 缩略词表
• 中文摘要
• 英文摘要
• 第1章 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.2 研究现状
• 1.3 论文的主要工作
• 1.4 论文的结构
• 1.5 Web服务的架构及相关协议
• 1.6 语义Web
• 1.7 语义Web服务
• 第2章 Web服务的QoS属性
• 2.1 Web服务中QoS属性的简介
• 2.2 QoS属性的选取
• 2.3 QoS模型研究现状
• 2.3.1 WS-QoSOnto本体
• 2.3.2 DAML-QoS本体
• 2.3.3 WSMO-QoS本体
• 2.4 QoS模型的构建
• 2.4.1 OWL-QoS本体
• 2.4.2 OWL-QoS到UDDI的映射
• 2.5 本章小结
• 第3章 QoS综合相似度计算模型
• 3.1 语义距离与语义相似度的关系
• 3.2 语义距离的计算方法
• 3.3 QoS语义相似度
• 3.4 QoS数值相似度
• 3.4.1 精确型相似度函数
• 3.4.2 区间型相似度函数
• 3.4.3 模糊型相似度函数
• 3.5 QoS综合相似度计算模型
• 3.6 本章小结
• 第4章 基于多层次QoS的服务选择方法
• 4.1 基于QoS的服务选择方法的研究现状
• 4.2 基于多层次QoS的服务选择模型
• 4.2.1 多层次QoS模型的划分
• 4.2.2 多层次QoS的服务选择框架
• 4.2.3 多层次QoS的服务选择计算模型
• 4.3 基于QoS相似度和多层次的服务选择算法
• 4.3.1 最优服务选择算法
• 4.3.2 个性化服务选择算法
• 4.3.3 算法仿真与分析
• 4.4 本章小结
• 第5章 基于QoS的语义Web服务选择系统设计与实现
• 5.1 系统功能概述
• 5.2 系统工作流程
• 5.3 系统的实现
• 5.3.1 登录、验证模块的实现
• 5.3.2 Web服务注册模块的实现
• 5.3.3 领域本体模块的实现
• 5.3.4 Web服务浏览模块的实现
• 5.3.5 Web服务选择模块的实现
• 5.4 本章小结
• 第6章 工作总结与展望
• 6.1 工作总结
• 6.2 工作展望
• 致谢
• 参考文献
• 攻读学位期间的研究成果