A new QoS ontology and its QoS-based ranking algorithm for Web services

Web service composition is a promising solution for building distributed applications on the Internet in which Web service discovery is a key step. With a number of Web services having similar functionality, it is necessary to rank those services to select the best Web services for a request. QoS information which can reflect user’s expectation and experience of using a service is often used as a distinguish factor in a service ranking algorithm. Different service providers and participants may use different QoS concepts for describing service quality information. Therefore, it leads to the issue of semantic interoperability of QoS. In this paper, we propose a novel approach for designing and developing a QoS ontology and its QoS-based ranking algorithm for evaluating Web services. The QoS ontology can support not only describing QoS information in great detail but also facilitating various service participants expressing their QoS offers and demands at different levels of expectation. The QoS-based ranking algorithm adopted Analytic Hierarchy Process (AHP), a multiple criteria decision making technique, as an underlying mechanism for developing a flexible and dynamic ranking algorithm. The proposed QoS ontology and ranking algorithm can be used in various applications in order to facilitate automatic and dynamic discovery and selection of Web services.     

基于语义的Web服务自动组合算法

为了实现组合相关处理的自动化和智能化,提出一种基于语义的Web服务自动组合算法。该算法采用深度优先的方法计算概念间的语义相似度,基于前驱服务生成从请求输入到请求输出的服务组合方案。实验结果表明该算法充分利用Web服务功能的语义信息,与已有算法相比,简化了自动组合过程。     

OntoPipeliner: An ontology-based automatic semantic service pipeline generator

The Web is a distributed environment rich with Web services going through continual metamorphosis; thus, sustaining semantic stability of service composition has become a major challenge. Automatic service composition – enabled both by the use of ontologies that describe service domains and by user-specified constraints bound to the ontologies – provides us candidate service pipelines at composition design time. The ontology-based languages for semantically describing web services, such as OWL-S, have been widely used. Though rich and comprehensive in their expressiveness, the use of these languages still leaves much of composition process manual. In this work, we present an ontology-based semantic web service composition system called OntoPipeliner. It employs a novel way of utilizing characteristics of Web services that reflect the classes and properties of domain ontologies and provides the ontology-guided constraints for automatic composition of services, in order to guide the user toward the best pipeline that meets the user requirements.     

P2P环境下基于语义的Web服务组合研究

利用OWL-S语言描述Web服务,在组合操作中加入语义信息,实现了Web服务组合的自动化。为了提高Web服务的搜索速度,采用Chord路由算法。构建了一个P2P环境下基于Chord网络的Web服务组合模型,在其上实现了基于语义的Web服务组合,最后通过实例给出了语义Web服务自动组合过程。     

基于深度优先搜索的Web服务合成算法

本文通过提取Web服务的语义信息,研究了语义Web服务合成问题。Web服务合成的关键是对候选Web服务的输入输出数据关系进行建模,以及有效地利用这些已有的数据依赖关系实现服务合成请求。通过构建Web服务的依赖图,提出了一种基于图论中深度优先搜索的Web服务合成算法,以获取满足特定要求的Web服务。     

基于本体概念集合相似度的语义Web服务匹配

面向应用领域的Web服务发现技术的目标是帮助用户找到能够为其构建应用系统提供功能支持的Web服务,从而来降低应用系统的开发成本和提高开发效率,而在服务发现技术中服务匹配程度的高低是一个关键。为了更有效准确地获得服务之间的匹配程度,文章从web服务的输入与输出参数的语义描述出发,把语义Web服务的匹配问题转化成本体库中概念向量的相似度计算问题,通过在考虑概念结构上的路径长度、深度和密度影响因素上计算两个概念的相似度的基础上,构建了概念集合的相似度算法。实验表明该算法较别的匹配方法在查全率、特别是查准率上得到了提高。     

基于Dijkstra算法的Web服务合成选择策略研究

Web服务合成中操作的选择是一个关键问题,这直接影响到用户对合成的复合服务的满意度、解决该问题的关键是对候选Web服务的输入输出数据关系进行建模,以及有效利用这些已有的数据依赖关系实现服务合成的请求。通过从Web服务规范语言中提取Web服务的语义信息．掏建Web服务的有向图,并分析Diikstra算法用于Web服务合成的问题。提出了相应的船决办法,给出了一个基于Diikstra算法的Web服务合成选择策略的算法。该算法能在合成中选择最恰当的操作组合．产生最终的复合服务。     

语义Web服务匹配策略研究

通过OWL-s来对Web服务进行逻辑化描述,将语义Web与Web服务相结合成语义Web服务,使得可以基于Web服务的语义信息来查找和匹配所需的Web服务。在单个Web服务参数语义匹配度确定基础上,提出了一种新的确定整个Web服务的匹配策略,并完成了具体的实现。相比UDDI基于关键字的匹配,使用语义信息匹配Web服务更能满足用户的潜在需求。     

一种基于语义的Web服务组合算法研究

语义Web服务组合算法研究对于Web服务组合有着重要的意义。说明一种基于语义的Web服务组合算法的思想,给出服务组合框架和算法的工作流程。它的核心是通过语义I/O和P/E的匹配来实现自动化Web服务组合,本质是通过交互不断地寻找合适的前继服务,以满足用户的服务请求。     

EDG—DCR：一种基于扩展有向图Web服务组合关系描述方法

Web服务组合是充分利用已有的Web服务,生成满足不同用户实际需要的组合服务的重要技术,Web服务组合关系的描述是Web服务组合的基础。目前,Web服务组合关系描述主要有两类方法,一是基于有向图的描述方法,二是基于Petri网、语义的描述方法。前一种方法简单,但不能描述所有的组合关系;后一种方法虽然能描述所有的组合关系,但是它们的组成元素过于复杂,用户难以理解和使用。文章以工作流模式为基础,提出一种基于扩展有向图的Web服务组合关系描述方法,使得其可以描述所有的组合关系。该描述方法使用XML Schema表示组合关系,保证描述过程的简单性、开放性和可扩展性。     

基于本体概念相似度的语义Web服务匹配算法

通过定义本体中概念之间的语义距离来计算本体概念之间的相似度,提出一种基于该相似度的Web服务的精确匹配算法,新的算法与经典的OWL-S/UDDI匹配算法比较,不仅在等级上保持一致,而且使同一等级或不同等级之间的服务匹配都达到精确的程度。用GEIS系统中Web服务的数据进行两种算法的性能测试,得出相似度匹配算法的平均查准率是OWL-S/UDDI匹配算法的1.8倍,平均查准率是OWL-S/UDDI匹配算法的1.4倍。     

改进的语义Web服务匹配方法

针对目前语义Web服务匹配方法中缺少对服务行为约束的考虑及传统推理匹配的结果中同一级别不能再区分的缺点,设计了一种带服务行为约束的基于推理和语义相似度计算的匹配方法。方法分为三步：第一步进行服务行为约束兼容性检测;第二步对待匹配的两个服务进行推理;第三步在第二步基础上进行本体概念间的语义相似度计算,得出待匹配服务的精确匹配度。这样每个服务都有了一个精确的匹配度值,避免了传统方法中多个服务因拥有同一个匹配度等级而不能再区分的不足。实验结果表明,该方法较之传统的OWL-S/UDDI匹配方法在查准率和查全率方面得到了很大改进。     

Web服务组合的可靠性动态评估模型*

为了合理、高效、动态地评估Web服务组合的可靠性,为服务请求者提供高质量的组合服务,提出了一个Web服务组合的可靠性动态评估模型。该模型对服务提供者发布至UDDI注册中心的Web服务进行语义预先处理,根据语义Web服务间的逻辑组合关系,基于预推理技术构造Web服务的自动组合框架,提出了Web服务的自动组合算法,建立Web服务组合方案的路径结构;利用随机Petri网对满足服务请求者需求的服务组合路径结构进行可靠性建模,结合在线获取的Web服务可靠性信息,对Web服务组合的可靠性进行动态评估。实验示例结果分析表明,提出的模型能确保Web服务组合方案的有效性和提高服务组合的效率,对Web服务组合的可靠性评估具有较强动态性和灵活适应性。     

基于语义服务的虚拟企业伙伴双向搜索方法*

为提高伙伴搜索系统的开放性和查准率,通过引入Web服务和本体技术,提出了一种基于语义服务的伙伴搜索模型。该模型使用OWL-S描述盟主企业的任务型服务和成员企业的资源型服务,介绍了语义相似度的计算方法以及一种基于语义相似度的任务型服务与资源型服务的匹配算法。针对伙伴搜索的实时动态性及盟主企业和成员企业双方利益最大化需求,介绍了双向搜索的搜索规则,提出了基于以上模型的虚拟企业伙伴的双向搜索机制。最后,对该方法进行了分析评价。     

面向语义Web服务组合的模糊Petri网推理算法

就语义Web服务自动组合技术而言,在服务组合时需要建立形式化的描述模型,以及有效利用这些已有的数据依赖关系实现服务合成的请求.而现有的组合方法与实施框架可能出现全局状态的指数性增长.针对这一问题,提出一种适合于Web环境的模糊Petri网逆向推理算法.该算法结合模糊Petri网的逆向推理和代数运算的优点,能有效减小算法空间复杂度,把一个大的、复杂的系统转化为一个只与问题相关的、小的系统来处理.最后,通过一个例子说明了算法的可用性.     

基于语义相似性的Web服务匹配算法

随着互联网应用的不断丰富,如何高效而准确地发现用户所需的Web服务已成为重要的挑战。传统基于关键字和语义匹配的方法存在查全率低和效率低下的问题,无法满足实际应用。提出基于语义相似性的服务匹配算法,实现了基于层次本体的概念相似性计算,并改进了原有二分图最优匹配算法的不足。根据该算法实现了一个Web服务发现原型系统。经实验证明,该方法不仅具有较高的查全率,且算法效率是满足目前服务发现需要的。     

基于Mediator的Web Services无回溯反向链动态合成

提出了一个基于Medoator的Web services无回溯反向链动态合成框架,在该框架下提供了一种产生式建模方法和一种用于消除合成语义冲突的参数级本体,然后使用一种无回溯反向链算法进行合成．该合成方法避免了对合成方案的优化,它的参数级本体在合成语义处理上也比前向链合成中的属性级本体的效率高,特别适合于对同样的用户输入和Web services进行多次合成以生成相同的或者不同的输出．     

Exploring models for semantic category verification

Many artificial intelligence tasks, such as automated question answering, reasoning, or heterogeneous database integration, involve verification of a semantic category (e.g. “coffee” is a drink, “red” is a color, while “steak” is not a drink and “big” is not a color). In this research, we explore completely automated on-the-fly verification of a membership in any arbitrary category which has not been expected a priori. Our approach does not rely on any manually codified knowledge (such as WordNet or Wikipedia) but instead capitalizes on the diversity of topics and word usage on the World Wide Web, thus can be considered “knowledge-light” and complementary to the “knowledge-intensive” approaches. We have created a quantitative verification model and established (1) what specific variables are important and (2) what ranges and upper limits of accuracy are attainable. While our semantic verification algorithm is entirely self-contained (not involving any previously reported components that are beyond the scope of this paper), we have tested it empirically within our fact seeking engine on the well known TREC conference test questions. Due to our implementation of semantic verification, the answer accuracy has improved by up to 16% depending on the specific models and metrics used.     

基于主体的语义Web服务自动组合研究

语义Web服务要解决的一个主要问题就是如何实现服务组合自动化.主体技术因其智能性、自主性等特点在解决语义Web服务组合问题中具有较大优势.通过分析语义Web服务组合研究现状,分析主体、语义Web与Web服务的紧密关系,论证了基于主体的语义Web服务的可行性并描述了基于多主体的Web服务组合平台架构.介绍了基于主体技术的语义Web服务组合技术,将服务组合看成是一个多主体环境下的规划问题,给出语义Web服务作为主体动作子类的形式化定义,并针对服务组合问题增加限定条件,定义服务之间的5种关系,试图从逻辑角度,以描述逻辑为基本工具,突出服务的动态性与交互性.最后利用主体的目标规划以及基于描述逻辑的有效推理,给出了服务的自动组合算法.