Autonomous Semantic Web services

The Web is a collection of human-readable pages that are virtually unintelligible to computer programs. While the Web emerged as a global repository of digitized information, this very information is, by and large, unavailable for automatic computation. Two parallel efforts have emerged in recent years that could overcome this paradox: the Semantic Web is providing tools for explicit markup of Web content, and Web services could create a network in which programs act as independent agents that produce and consume information, enabling automated business transactions. The DARPA Agent Markup Language for Services (DAML-S) provides a mechanism that begins to bridge the gap between the Web services infrastructure and the Semantic Web.     

网络化制造环境下基于知识服务的工艺协作模型

提出一种基于知识服务供应商的面向网络化制造的工艺协作模型,结合语义网上Web服务技术,给出了描述工艺知识服务能力的语义模型;借鉴工作流技术,提出并研究了一种工艺知识服务流技术,实现对模型中工艺知识服务流程的自动管理．最后,还探讨了工艺知识服务能力匹配算法并给出了算法实现．该模型已应用于具体实践并取得良好效果．     

Web服务组合的行为推断诊断方法

随着Web服务以及Web服务组合应用软件在分布式网络中的广泛应用,Web服务的规模和复杂性也在不断地增加,这使得服务在运行过程中可能产生各种故障,因此对服务系统进行及时的故障诊断与排除越来越重要.为了解决在故障诊断中系统模型不完备和历史数据中存在噪音数据这一实际问题,提出一种基于服务行为模型的行为推断诊断方法.该方法通过加权方式结合多种诊断信息构建服务行为模型,应用隐马尔科夫模型中的解码思想推断出与异常执行序列最匹配的正常执行序列,并与观察序列进行比较,从而发现差异定位服务故障.实验表明,该方法应用包含不同噪音比例的诊断信息进行诊断,其诊断准确性均高于传统的服务故障诊断方法.     

基于答案集的Web服务组合验证

语义Web服务组合的形式化描述和验证,是保证组合服务能正确运行的重要前提基拙。首先描述基于答案集编程(Answer Set Programming)的OWL-S建模方法,并分析基于答案集编程建模的优势。然后给出OWL-S流程模型中几种控制结构到中间模型Petri网的映射,并提出由Petri网生成答案集编程的算法。同时将时态约束引入到 组合服务验证中,利用时态约束表达待验证性质,将验证问题转换为求解逻辑程序的答案集。最后通过一个具体的实例说明该方法的有效性。     

基于Petri网的Web服务自动组合研究

根据Web服务中消息和行为的关系,Web服务被描述为面向消息的基于行为Petri网模型(Moap)．该模型包括消息域和服务过程,前者是服务协同以及和用户通信的通道,后者是基于Petri网的Web服务行为过程描述．Moap支持组合服务的重用,可以很好地描述可用服务的并行调用,另外元消息机制也有利于服务的自动组合．在Moap基础上,定义了服务组合系统和服务的协同;给出了服务自动组合规则,并证明了其有效性和完备性．最后,通过一个实例直观描述了服务组合系统的工作方式．     

基于Petri网的语义Web服务自动组合方法

Web服务组合使得开发人员可以快速地创建自己的应用程序.但是,随着Internet上可用的Web服务数目的增加,Web服务组合是一项高度复杂的任务.针对语义Web服务的自动组合问题,提出了一种既考虑服务输入/输出又考虑服务行为约束的自动组合方法.首先,注册服务被转化为一组Horn子句形规则,用户的输入和输出请求分别被转化为Horn子句中的事实和目标,从而将寻找满足用户输入/输出请求的合成服务问题转化为Horn子句的逻辑推理问题;然后,用Petri网来为该Horn子句集建模,T-不变量技术被用来判定是否存在满足用户输入/输出请求的合成服务;最后给出了两种算法来获取既满足用户输入/输出请求又满足用户行为约束的合成服务的Petri网模型.     

一种基于多本体体系的语义Web服务访问控制方法

提出一种基于多本体体系的语义W cb服务访问控制方法。首先,基于分布式描述逻辑DDI,刻画了一种基 于桥接本体的跨域多本体体系,它为语义Web服务的访问控制提供了知识库;其次,在基于语义的访问控制方法基础 上,给出了适用于语义Wcb服务的访问控制模型;最后,设计了基于多本体体系的语义W cb服务访问控制方法及其 体系结构,并给出了该方法的案例应用。在语义Web服务的访问控制方法中,基于桥接本体的跨域多本体体系既为 各安全域的语义模型提供了语义关联,又保证了各安全域中语义表示的隐私性。     

一种基于角色的分布式动态服务组合方法

服务组合是开放环境中实现跨组织敏捷应用集成的重要技术.许多研究采用集中的服务组合引擎管理组合服务的执行,在系统的可伸缩性、消息传输效率及自治性等方面存在局限.针对集中结构的上述问题,提出一种基于角色的分布式动态服务组合方法,通过划分组合服务的全局流程模型产生各个角色的本地流程模型,从而使得组合服务的控制逻辑及执行负载能够对等地分布到多个结点.讨论了本地流程模型的生成算法及部署与执行机制.模拟实验结果表明,与集中式结构相比,该方法能够更有效地支持大规模并发访问以及大数据量的消息转输,有助于提高组合服务的可伸缩性.     

基于领域本体的可信服务组合

针对现有Web服务组合方法缺乏对服务自身属性信任问题的深入考虑,服务组合过程可信需求无法得到保障,提出了一种基于领域本体的可信Web服务组合方法。将服务的非功能属性分为服务质量、服务信任和服务上下文三个主要方面,并采用本体构建工具Protégé构建原子服务本体,利用推理机FaCT++对原始服务集进行本体推理过滤;引入了融合本体推理过滤的Web服务架构;提出了基于层次任务网络(hierarchical tasknetwork,HTN)规划法的可信服务组合算法。仿真实验表明:与传统的组合方法相比,该方法可有效提高服务组合的效率和成功率。     

基于MDA的Web服务组合的研究及应用

随着已有Web服务数量的不断增加,如何利用这些现有的Web服务创建新的更复杂的Web服务成为一项新的研究课题。特别地,利用MDA进行Web服务合成已经成为研究的热点。提出了一种基于模型驱动架构的Web服务组合方法,将模型驱动软件开发方法学应用到Web服务组合中。针对WSDL语言给出了一个UML Profile for WSDL来建立与WSDL平台相关的静态结构模型,并给出了与WSDL平台相关的静态结构模型和WSDL语言之间的模型转化规则。并通过一个旅行代理服务的实例说明了方法的应用情况,验证了方法的可行性。     

组合Web服务分层安全模型研究

随着Web服务技术的应用与发展,组合Web服务的安全问题日益突出。已有的Web服务安全规范只是指定实现单独的自治Web服务安全需求应该遵循的协议,尚没有一个被广泛接受的组合Web服务安全体系架构。指出了现有的Web服务组合安全框架研究的不足,分析了组合Web服务的安全模型的要求。针对Web服务应用模式,提出了一种基于Web服务协议栈的组合Web服务分层安全模型(HSM-WSC),并对每个层的安全功能进行了论述。HSM-WSC模型具有灵活性和可扩展性,能够满足Web服务组合的安全需求。最后还给出了HSM-WSC模型的实施机制。     

Semantic Web-based geospatial knowledge transformation

Earth and space science research and applications typically involve collecting and analyzing large volumes of geospatial data much of which is derived from other existing data by applying a scientific workflow. Such a step-by-step process can be viewed as a process of geospatial knowledge transformation, which often involves hypotheses, inferences and integrations to derive user-specific data products from the knowledge of domain experts. Our research is focused on reducing the transformation effort by providing component inference and integration tools. The Semantic Web envisions a new standardized information infrastructure to enable interoperable machine-to-machine interactions and automatic or semi-automatic service chaining for deriving knowledge over networks. This paper describes a generic framework and implementation of how the Semantic Web proceeds through the life cycle of geospatial knowledge transformation, from geospatial modeling (knowledge formalization), through model instantiation (service chain) to model execution (data product). Our approach relies on semantic integrations. A number of ontologies used to capture domain knowledge are introduced in this paper as the basis of knowledge bases for describing and reasoning geospatial data and services. Also, a semantically enabled geospatial catalog service is described to enable more effective discovery, automation and integration of geospatial data and services.     

Web Service Composition Based on QoS Rules

For workflow-based service composition approach, the relations between the Web service QoS and environments are usually not considered, so that the information about QoS for composite service selection is inaccurate. It makes the selected composite service inefficient, or even unexecutable. To address this problem, a novel service composition approach based on production QoS rules is proposed in this paper. Generally, it is very difficult to directly analyze how different kinds of environment factors influence the Web service QoS. We adopt “black-box” analysis method of optimizing composite services, discovering the knowledge such as “the QoS of one Web service will be higher in specific environments”. In our approach, the execution information of the composite service is recorded into a log first, which will be taken as the basis of the subsequent statistical analysis and data mining. Then, the timely QoS values of the Web services are estimated and the production QoS rules being used to qualitatively express the different performances of the Web service QoS in different environments are mined. At last, we employ the mined QoS knowledge of the Web services to optimize the composite service selection. Extensive experimental results show that our approach can improve the performance of selected composite services on the premise of assuring the selecting computation cost.     

基于工作流模式的OWL-S过程模型分析及其应用

确定OWL-S过程模型描述Web服务之间交互协议的能力和缺陷,为组合Web服务执行提供有效支持。将组合web服务视为基于Web服务的工作流,利用OWL-S过程模型的控制结构给出工作流模式的实现方案,分析出OWL-S描述web服务之间交互协议的能力及缺陷;在此基础上,设计并实现基于OWL-S的组合web服务执行工具,通过验证Web服务调用的有效性及Web服务之间交互协议的有效性,提高组合Web服务执行的健壮性。     

基于PDG图的分布式动态可执行服务组合方法

组合服务是将一系列Web服务协调地组合在一起,从而完成预期目标。组合服务按照其引擎分布可分为:集中式服务组合和分布式服务组合。分布式组合服务可以有效地解决集中式组合服务在系统可伸缩性、消息传输效率、自治性和有效负载均衡等方面的问题,将可执行全局流程等价分解成可执行本地流程,以及将服务组合和负载均衡结合集群概念,研究服务组合的QOS。这些将成为新的挑战,文中通过PDG图进行等价分解,并结合QOS,通过实验测试引擎负载,提出将负载均衡融入服务组合QOS研究思想。     

Service Composition and Execution Plan Generation of Composite Semantic WEB Services Using Abductive Event Calculus

Web Service composition is indispensable, as a single web service cannot satisfy the complex functional requirement of a user. The two key challenges of semantic web service composition are the discovery of the most relevant atomic services from the composite semantic web services and by no means we can assure the execution of the composed atomic services in a proper order. In this work, these two challenges are addressed, and a novel architecture is proposed for atomic service discovery, composition and automatic plan generation for the proper execution of its candidate services. The proposed architecture takes the advantage of abductive event calculus that uses abductive theorem prover to generate a plan for the proper order of execution of the atomic services. The research has found that the plan generated by the proposed architecture is sound and complete.     

BPEL中基于有限状态自动机的Web服务自动组合

提出了一种基于有限状态自动机的Web服务自动组合方法,该方法能够自动实现BPEL中抽象业务流程与Web服务的绑定.以有限状态自动机模型形式化地定义了业务流程的外模式和内模式,将Web服务组合问题转化为有限状态自动机问题.利用有限状态自动机的笛卡儿积运算,得出了服务组合系统的行为描述.在此基础上,提出了组合服务存在性的判定依据,进一步给出了组合服务的计算方法,设计并实现了一个演示系统.