一种基于OWL-S的Web服务综合评分计算方法技术

一种基于OWL‑S的Web服务综合评分计算方法，包括以下步骤：第一步、计算领域本体中两个概念A和B之间的语义相似度；第二步、给出服务S1与服务S2输入相似度Siminput的计算方法；第三步、给出服务S1与服务S2输出相似度Simoutput的计算方法；第四步、计算服务S1与服务S2的功能相似性FunctionalSim(S1,S2)；第五步、对用户设定的QoS属性进行权重计算；第六步、根据第五步构建的成对比较矩阵A和第五步所得的权重向量W验证用户判断的一致性；第七步、通过QoS评分与功能相似度加权计算得出服务的综合评分结果。本发明专利技术考虑角度更为全面、有效性较好。

An OWL-S-based Comprehensive Scoring Method for Web Services

A comprehensive scoring method for Web services based on OWL S includes the following steps: first, calculating the semantic similarity between two concepts A and B in domain ontology; second, giving the Siminput calculation method of service S1 and service S2 input similarity; third, giving the Simoutput calculation method of service S1 and service S2 output similarity; fourth, calculating service S1 and service S. Functional Sim (S1, S2); Fifth step, calculating the weight of user-defined QoS attributes; Sixth step, verifying the consistency of user judgments according to the weight vectors W obtained from the contrast matrix A and the fifth step constructed in the fifth step; Seventh step, obtaining the comprehensive score results of service through the weighted calculation of QoS score and functional similarity. The present invention considers more comprehensive angle and has better effectiveness.

【技术实现步骤摘要】
一种基于OWL-S的Web服务综合评分计算方法
本专利技术涉及Web服务匹配领域，具体涉及一种基于OWL-S的Web服务综合评分计算方法。
技术介绍
Web服务是一种软件系统，旨在支持机器之间的跨网络交互。目前主要有两种类型的Web服务：一种是基于SOAP，另一种是基于REST。两者的区别是使用的接口不同，基于SOAP的Web服务使用SOAP接口传递消息，并且使用Web服务描述语言(WSDL)来描述Web服务，WSDL为Web服务提供者指定了使用协议和编码独立机制，它是一个XML词汇表，描述了网络上可访问的服务并将它们映射到具有消息传递功能的通信端点集合中。而使用REST接口的Web服务则使用通用的HTTP方法(GET、DELETE、POST和PUT)来描述、发布和使用相关资源。目前的研究工作旨在通过使用称为本体的概念化知识来提供Web服务的语义描述。本体是一个词汇表，用于描述一个领域内的一组概念(领域可被定义为特定的主题领域或知识领域)以及这些概念之间存在的关系。它被应用于领域内的属性推理，或是领域本身的定义。在Web服务的上下文中，本体作为提供Web服务语义描述的一种方式，发挥着本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于OWL‑S的Web服务综合评分计算方法，其特征在于，所述Web服务综合评分计算方法包括以下步骤：第一步、计算领域本体中两个概念A和B之间的语义相似度；第二步、结合第一步的概念相似度计算方法，给出服务S1与服务S2输入相似度Siminput的计算方法；第三步、结合第一步的概念相似度计算方法，给出服务S1与服务S2输出相似度Simoutput的计算方法；第四步、结合第二步与第三步求得的服务输入相似度Siminput与服务输出相似度SimOutput计算服务S1与服务S2的功能相似性FunctionalSim(S1,S2)，计算公式如下：FunctionalSim(S1,S2)＝w1×S...

【技术特征摘要】
1.一种基于OWL-S的Web服务综合评分计算方法，其特征在于，所述Web服务综合评分计算方法包括以下步骤：第一步、计算领域本体中两个概念A和B之间的语义相似度；第二步、结合第一步的概念相似度计算方法，给出服务S1与服务S2输入相似度Siminput的计算方法；第三步、结合第一步的概念相似度计算方法，给出服务S1与服务S2输出相似度Simoutput的计算方法；第四步、结合第二步与第三步求得的服务输入相似度Siminput与服务输出相似度SimOutput计算服务S1与服务S2的功能相似性FunctionalSim(S1,S2)，计算公式如下：FunctionalSim(S1,S2)＝w1×Siminput+w2×SimOutput，其中权重w1和w2是0和1之间的实数值并且总和为1，它们表示服务消费者对输入相似性和输出相似性认定的重要性；第五步、对用户设定的QoS属性进行权重计算，这里结合层次分析法AHP的机制，构建一个成对比较的判断矩阵，其中每个元素通过预定义分数对其他每个元素进行评分，所述分数从1到9，表示它们的相对重要性，该1-9的标度方法符合人们进行判断时的心理习惯，表1给出了相应的绝对数标度；表1QoS属性权重计算的步骤如下：步骤(5.1)确定AHP方法要使用的指标，进行步骤(5.2)；步骤(5.2)建立基于用户偏好的n阶成对比较矩阵A[n][n]，进行步骤(5.3)；步骤(5.3)基于成对比较矩阵A计算每个QoS属性的重要性权重；第六步、根据第五步构建的成对比较矩阵A和第五步所得的权重向量W验证用户判断的一致性，在AHP方法中，如果相应的一致性比率CR小于0.1，则认为用户判断具有满意的一致性，否则需要主观进行修正，直到满足一致性要求；第七步、通过QoS评分与功能相似度加权计算得出服务的综合评分结果。2.如权利要求1所述的基于OWL-S的Web服务综合评分计算方法，其特征在于，所述第七步中，基于Web服务描述语言OWL-S，采用四元组来表示语义服务描述：WS＝<N,D,I,O>，其中：N代表服务的名称，D代表服务的文本描述，两者构成服务的基本属性；服务的功能属性包括I和O，分别表示服务WS的输入和输出接口参数的属性，每个接口都是一组参数集合，I＝{i1,…,im}，元素i1,…,im代表领域本体中服务WS的输入参数所对应的语义概念；O是服务的输出集合，O＝{o1,…,on}，元素o1,…,on代表领域本体中服务WS的输出参数所对应的语义概念；使用一组服务参数(ServiceParameter)，包含名称(serviceParameterName)和参数值(sParameter)；将OWL-S和QoS本体连接后，QoSProperty成为OWL-SServiceParameter的子类，qosPropertyName和qProperty分别为OWL-SserviceParameterName和sParameter属性的子属性；每个QoS属性(QoSProperty)是由字符串形式的名称(qosPropertyName)和一组特征(QoSCharacterisitic)来定义的，描述如下：Value：代表QoS属性的值，对于服务提供者，它代表所提供服务的一种QoS属性；但对于服务消费者，它表示QoS属性的阈值；Type：该特征用于区分两种类型的QoS：收益型benefit，在这种情况下，用户指定的QoS属性值表示要考虑的最小值；成本型cost，在这种情况下，用户指定的QoS属性值表示要考虑的最大值；Unit：QoS属性的度量单位；Weight：QoS权重，用于指定QoS属性的重要性；Confidence：表示用户对其偏好的置信度；服务综合评分的计算方法的步骤如下：步骤(7.1)结合第五步与第六步的计算方法对用户确定的QoS权重进行一致性验证，若所得的一致性比率CR小于0.1，则进行步骤(7.2)，否则反馈QoS权重需用户重新修订的结果，计算结束；步骤(7.2)建立服务综合得分的向量compScore[Services.size]，QoS分数向量qosScore[Services.size]以及记录标准化QoS值的QoSMtx矩阵，其中Services.size表示服务集合的服务数量，QoSMtx中的行表示候选Web服务，列表示QoS属性，进行步骤(7.3)；步骤(7.3)遍历服务集合Services，若遍历完成，则计算结束，否则取出服务集合Services的下一个服务Si，进行步骤(7.4)；步骤(7.4)遍历服务Si的中的QoS属性集合Si.qosProperties，若遍历完成，则进行步骤(7.7)，否则从Si.qosProperties中取出下一个属性Si.Pj，进行步骤(7.5)；步骤(7.5)由于每个QoS属性值的度量区间各不相同，需要将QoS值归一化，使得取值范围在0到1之间，以确保每个QoS属性采用相同的跨度来评估；因此需要计算QoS属性Si.Pj的归一化值nv(pij)，并将此值赋给QoSMtx[i][j]；步骤(7.6)若属性Si.Pj满足用户定义的QoS约束QoSConstraints，则计算属性Si.Pj的QoS得分，qosScore[i]再对QoS得分进行累加记录，整个过程的计算公式如下所示：qosScore[i]+＝(QoSMtx[i][j]×QoSConstraint[j].Weight)其中，QoSConstraint[j].Weight表示用户对属性Si.Pj定义的权重，返回步骤(7.4)，否则直接返回步骤(7.4)；步骤(7.7)结合第四步的功能相似性计算方法求出当前服务需求Sneed与服务Si的功能相似性FunctionalSim(Si,Sneed)，再结合步骤(7.6)所得的QoS得分qosScore[i]对服务Si综合得分进行加权计算，并把最后结果赋给compScore[i]，计算公式如下：compScore[i]＝w1*FunctionalSim(Si,Sneed)+w2*qosScore[i]其中w1,w2并分别表示功能相似度权重与QoS评分权重，返回步骤(7.3)。3.如权利要求2所述的基于OWL-S的Web服务综合评分计算方法，其特征在于，所述步骤(7.5)中，计算步骤如下：步骤(7.5.1)若属性Si.Pj为收益型属性时，进行步骤(7.5.2)，若属性Si.Pj为成本型属性时，则进行步骤(7.5.3)；步骤(7.5.2)nv(pij)的计算公式如下：其中，v(pij)表示服务Si在属性Si.Pj的原始取值，v(pj)max表示服务集合Services每个服务中与Si.Pj属于同一属性的最大值，v(pj)min表示服务集合Services每个服务中与Si.Pj属于同一属性的最小值，进行步骤(7.6)；步骤(7.5.3)nv(pij)的计算公式如下：进行步骤(7.6)。4.如权利要求1～3之一所述的基于OWL-S的Web服务综合评分计算方法，其特征在于，所述第一步中，计算领域本体中两个概念A和B之间的语义相似度的过程如下：步骤(1.1)若概念A和B是相同的或者它们被声明为equivalentclasses，则概念A，B的相似度Simconcept为1，否则进行步骤(1.2)；步骤(1.2)若概念A直接或间接为概念B的一个子类，则概念A，B的相似度Simconcept计算公式如下：其中prop(A)与prop(B)分别表示概念A与概念B的属性集合，Size(prop(B))与Size(prop(A))分别表示概念B和概念A的属性个数，否则进行步骤(1.3)步骤(1.3)若概念B直接或间接为概念A的一个子类，则概念A，B的相似度Simconcept计算公式如下：否则进行步骤(1.4)；步骤(1.4...

【专利技术属性】
技术研发人员：陆佳炜，吴涵，卢成炳，赵伟，周焕，徐俊，肖刚，
申请(专利权)人：浙江工业大学，
类型：发明
国别省市：浙江,33