基于用户需求的语义Web服务组合方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于用户需求的语义Web服务组合方法及系统，该方法包括：1）基于语义推理获取用户需求；2）细化所述用户需求；3）根据事实库和规则库自动推理得到服务间逻辑拓扑图；4）根据所述服务间逻辑拓扑图，通过JESS推理机对事实库和规则库进行推理，得出与用户需求功能吻合的WEB服务拓扑图，并通过该拓扑图进行具体的服务实例的选取，生成满足用户需求的服务组合方案。本发明专利技术根据语义Web服务中服务属性语义存在着内在关联的现象进行了分析，并基于此点设计了相关基于属性关联的服务选择方法，使得Web服务组合方案在有效性，正确性方面有了更好的保证。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及计算机网络

技术介绍
Web服务的技术是多种技术的一种融合。如分布式计算、网格计算(GridComputing)和XML(Extensible Markup Language)等技术,结合了不同技术各自的优点，采用 WSDL(Webservices Description Language)>UDDI (Universal Description,DiscoveryAnd Integration)和Soap等基于XML的标准和协议,从而具有高度的互操作性、跨平台性和松散耦合等特点，使其成为一种Internet上跨平台，跨系统，跨应用进行数据和应用集成的有效机制。越来越多的网络功能和应用程序通过Web服务的方式提供。Web服务已经成为在Internet上提供服务的有效解决方案。随后出现的基于Web服务技术的SOA (ServiceOriented Architecture )技术和 SOC (Service Oriented Computing)技术，为分布式应用的复用性、灵活性和可扩展性提供了技术路线上的一种理论支持。对于Web服务的描述一般是采用XML来进行，XML的最大特点就是能自定义标签，而这些标签的确切含义确有可能因为不同人的不同理解而带来二义性，要真正实现网络范围内的对不同的提供者提供的Web服务认识上的统一，单凭XML显然还是不够。因此才有语义网的相关知识的融入。再其次则是用户层面的问题。其一是用户的需求不确定性，很多情况下，用户的需求是无法事先预知，或者用一种模板先固定下来。对不确定的需求在Web服务上表现出来的就是一个任务请求提出后。可能没办法去要求有一种固定的服务搜寻，服务组合来满足这个服务请求，这种时候就强调服务的即时搜索，即时组合。强调的是一种时效性。其二就是用户的多样性所带来的服务上的个性化需求，哪怕是同一类服务，也会因为具体使用者的不同而带来的具体要求的不同，比如住旅店。有的人喜欢便宜的，有的人则强调地理位置好的，而有的则强调旅店的软硬件的水准，等等。针对不同用户提供适合他们不同需求的服务正是当前Web服务领域研究的热点之一。这几点概括起来可以用几个短语来归纳:服务数量多，统一理解困难，要求的速度快，需求经常变。从这里可以看出，一个实用的应用集成系统，光考虑IT架构层面的实现是远远不够的。必须给那些非专业的，但确是系统的真正使用者提供一个参与进来的渠道。从而确保服务组合的可用性。结合实际应用中存在的问题。考虑构建一种智能化的服务组合系统的，探讨一种能自动获取服务请求者的需求的机制，并以服务请求者的需求为目标实现服务的自动组合和执行，使其最终能向用户提供一个满足用户需求的服务组合方案具有很强的理论意义及实践意义。
技术实现思路
本专利技术目的在于提供一种基于用户需求的语义Web服务组合方法及系统，该方法能够依据人机交互提供的信息准确的获取用户需求，并根据Web服务中的语义信息做到所选择服务的准确性。实现本专利技术方法采用的技术方案是:基于用户需求的语义Web服务组合方法，包括:I)基于语义推理获取用户需求；2)细化所述用户需求；3)根据事实库和规则库自动推理得到服务间逻辑拓扑图；4)根据所述服务间逻辑拓扑图，通过JESS推理机对事实库和规则库进行推理，得出与用户需求功能吻合的WEB服务拓扑图，并通过该拓扑图进行具体的服务实例的选取，生成满足用户需求的服务组合方案。本专利技术首先通过人机交互，初步获取用户需求。由于通过人机交互还不能完全确定用户需求，因此根据系统里的事实库、规则库的推理，通过对领域服务本体进行语义推理得出用户的隐含需求并得出具体的推荐内容。然后，根据用户选择的需求，将这些需求所对应的单个服务组织成一个合理的服务链。最后，通过JESS推理机对事实库和规则库进行推理，得出与用户需求功能吻合的WEB服务拓扑图，并通过该拓扑图进行具体的服务实例的选取，生成满足用户需求的服务组合方案。本专利技术根据语义Web服务中服务属性语义存在着内在关联，进行相关基于属性关联的服务选择方法，使得Web服务组合方案在有效性、正确性方面有了更好的保证。本专利技术能自动获取服务请求者的需求的机制，并以服务请求者的需求为目标实现服务的自动组合和执行，使其最终能向用户提供一个满足用户需求的服务组合方案，具有很强的理论意义及实践意义。附图说明图1为本专利技术基·于用户需求的语义Web服务组合方法的流程图；图2为本专利技术基于用户需求的语义Web服务组合方法系统的结构框图；图3为服务领域本体实例图；图4为需求获取示意图；图5为需求获取方法流程图；图6为事实规则推理模型；图7为需求的进一步获取的流程图；图8为服务需求拓扑图。具体实施例方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步的详细说明。如图1和图2所示，基于用户需求的语义Web服务组合系统如何实现推荐方法的，具体步骤如下:步骤S100、基于语义推理获取用户需求，包括:首先，定义领域本体元模型，用OWL本体描述语言来构建领域本体，建立的原则是根据领域的不同，对服务概念进行划分，划分出来的服务概念，按其领域内的概念层次进行进一步的细分，不同的领域对应不同的概念层次体系，各个不同的领域相对独立，如图3所/Jn ο根据语义Web服务的功能将服务的实例分别通过标记和模型中对应的概念联系起来。形成不同分类的Web服务的实例集合，每一个实例集合都按照其功能的语义同领域服务本体的服务概念相联系。每个Web服务在对自己的服务描述的时候也应该相应加上对应的本体概念信息，这将有助于根据描述文件里的相关信息查找对应的服务实例。用户需求获取模块100采用对本体的访问这一方法来获得，在本体上通过利用Jena来进行推理，获得相关的服务概念和属性，用户首先对要获取的服务的领域进行选择，在列出的服务集合中再进一步细化获取更为准确的服务。在前述的领域服务本体中，如果用户选取的服务不是末端节点上的服务，则由Jena负责列出属于该服务的所有子服务，用户对列出的结果进一步选择。直到最后选择和服务实例相连的服务概念，从而完成服务的请求。除了服务概念的选取，在服务选择过程中，一旦某个服务概念被确认，该服务的属性也将提供出来供用户选择，通过对属性值范围的选取，则可以很准确的表达服务请求者的需求内容。如果在这个选择过程中，服务概念对应本体模型中的末端节点，则该服务认为被选定，如果是非末端节点，则还需要通过对一些影响属性的判断来决定是否选择该服务。用户需求的获取如图4所示。算法输出:服务使用者的需求；需求获取的具体流程如图5所示,具体包括:1.1)利用Jena输出领域服务本体的中的各类领域概念，对选定的基类领域概念进一步输出推理出的下属的子类服务概念；1.2)用户选择所需的领域概念；1.3)判断选取的服务概念在领域服务本体结构中的位置是否处于整个概念层次节点的末端节点，如果是末端节点，则询问该节点对应的服务概念用户是否选择，若选择，跳转到步骤1.6)，否则跳转到步骤1`.8);如果不是末端节点，则跳转到步骤1.4)；1.4)将用户选择的服务概念传递给Jena, Jena将属于该概念下层的子概念输出到用户界面供用户做进一步的选择；1.5)用户如果从界面提供的概念中选择了某一个服务概念，转到步骤1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于用户需求的语义Web服务组合方法，其特征在于，包括：1）基于语义推理获取用户需求；2）细化所述用户需求；3）根据事实库和规则库自动推理得到服务间逻辑拓扑图；4）根据所述服务间逻辑拓扑图，通过JESS推理机对事实库和规则库进行推理，得出与用户需求功能吻合的WEB服务拓扑图，并通过该拓扑图进行具体的服务实例的选取，生成满足用户需求的服务组合方案。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：曹洪江，傅魁，聂规划，陈冬林，刘平峰，孟洁，纪巧芬，康艳芳，
申请(专利权)人：武汉理工大学，
类型：发明
国别省市：