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近年来,随着互联网技术蓬勃发展,在信息化技术的引领下,电子政务向着服务型、知识型、智能型的方向发展。应用集成技术、面向服务的体系结构(简称为服务体系结构)和知识本体技术逐步成为支撑电子政务发展的关键技术。目前,基于服务体系结构的应用集成(简称为服务集成)已经成为解决电子政务应用集成问题的主要解决方案之一。然而在传统Web服务里面,由于用于描述Web服务的WSDL(Web Services DescritionLanguague)并不能很好地表达Web服务的语义信息,计算机很难完全理解Web服务的实际含义,因此在服务集成的过程中往往需要人工的大量参与,集成效率非常低。如何通过知识表示和知识推理等手段,把政务知识运用到服务集成的问题上,成为目前电子政务应用集成领域研究的热点。
为了解决以上的问题,本文对以上提到的三大关键技术进行有效的结合,提出了基于场景导航和规则推理的服务集成方法。该方法在服务体系结构下,利用知识本体模型对集成相关的政务知识进行建模,采用知识本体描述语言对相关模型进行形式化的描述,并在此基础上利用集成算法,通过高效率的集成过程实现智能化的服务集成。
本文提出的服务集成方法具有场景导航和规则推理的特点。一方面,它利用服务场景和导航流程引导用户准确的定义自己的集成需求,解决集成目标如何获取的问题。另一方面,该方法利用知识本体模型与知识本体描述语言对政务规则进行描述,并在此基础上利用规则推理的方法解决了如何从集成目标自动实现服务组合的问题。
本次研究主要包括以下的内容:
1.提出服务集成本体模型,它是服务集成方法的基础。服务集成本体模型是知识表示的主要手段之一,它可以从知识的层面,利用知识本体技术对电子政务服务集成进行建模。利用服务集成本体模型,能清晰准确地对服务集成相关知识的构成和它们之间的关系进行建模,为电子政务服务集成相关知识的重用、共享,以及利用相关知识进行知识的推理打下基础。
2.在服务集成本体模型的基础上,提出一个智能的服务集成过程,该过程从特定的服务场景出发,帮助用户准确定义自己的集成目标,根据集成目标自动组合相关的服务,生成可执行的服务流程。
3.为了实现服务集成过程的自动化、智能化,提出一系列服务集成算法,解决服务集成过程中用户目标定制、服务自动组合和服务自动调解等问题。
4.在服务集成过程中,为了有效地使用、共享知识,需要一种形式化的方法描述服务集成本体。为此本次研究在服务集成本体模型的基础上,提出服务集成本体描述语言。该描述语言能从语法和语义的层面对服务集成本体模型进行描述,同时提供了一定的推理机制。利用该描述语言,不同的应用程序可以建立、使用和共享服务集成本体。
5.在Web服务体系结构的基础上,通过扩展提出一个基于服务集成中心的电子政务服务集成体系结构,解决Web服务体系结构中对语义功能和集成功能支持不足的问题。
6.提出服务集成中心的一个实现原型,并通过电子政务中的应用实例对本次研究提出的服务集成方法、服务集成本体模型、服务集成过程、服务集成算法、服务集成本体描述语言、以及服务集成体系结构等进行验证。同时通过一组测试用例对服务集成方法中的关键算法的执行效率进行检验和分析。
服务体系结构下的面向知识的电子政务应用集成目前还是新兴的研究热点,很多相关的研究还很不成熟,然而对这个问题的研究又是建设新一代电子政务的关键。本次研究对服务体系结构下的电子政务应用集成的方法进行了深入探讨,特别是对电子政务集成相关的知识的表示方法和推理方法进行了研究,提出了一系列的模型、过程、算法、描述语言和体系结构,同时通过一组实验对相关的模型、过程、算法、描述语言、体系结构的可行性、实用性、有效性等进行了验证和分析。这些工作从技术层面为实现服务型、知识型、智能型的电子政务打下了非常坚实基础。