基于本体的Web服务语义描述研究及其应用

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构造基于Web服务的应用本质上属于基于构件的软件工程(CBSE)范围。把CBSE应用于构造基于Web服务的应用系统,必须解决一些基础问题,如给出一种Web服务描述方案;给出基于该描述的Web服务匹配算法;如何分析已有Web服务进而优化或进行二次开发,从而生产可复用性更强的服务等。本文分析并解决以上问题。 CBSE中领域工程要求给出一种能正确描述Web服务及其语义的描述方案,以及基于该方案的检索机制。而以往Web服务描述方案均存在不足,它们有的没有对描述Web服务语义提供支持(如WSDL),有的在服务语义描述上不够强大(如OWL-S)。本文通过分析发现已有研究成果的不足,提出了一种基于本体的Web服务语义描述方案。该方案利用本体表述语义的能力,从Web服务分类,服务10PE(服务输入、输出、前置条件、后置条件的总称)以及服务的内部组成三个方面来描述Web服务。其中对Web服务分类及10PE的描述可以反映该服务语义;对服务内部组成的描述反映服务内部实现细节,使得进行服务分析、对服务进行二次开发成为可能。该描述方案强调领域本体的重要性,而且整个描述的基础设施全部以本体描述语言OWL表述,使得描述本身可以与领域本体无缝结合。此外,本文设计了基于本描述方案的Web服务匹配算法以满足领域工程中相应过程的需要,同时为CBSE过程中的Web服务自动组装及Web服务发现提供了支持。为支持对构件库中构件(Web服务)的二次开发,本文设计并给出Web服务可变点分析算法。
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