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Petri网作为形式化描述与分析工具,已经成功应用于计算机科学与技术,自动化科学技术等多个领域,语义Web的出现,更为Petri网技术提供了广阔的应用前景和机遇。
Petri网的自动处理是实现将Petri网应用于语义Web的前提和基础,利用Petri网的技术和方法对语义Web上动态行为,尤其对语义Web服务的相关问题的自动求解具有重要意义。
作为对目前Web的扩展,语义Web通过为其上面的信息添加语义标注,使得机器对Web上海量信息的自动处理成为可能,在所有Web资源中最重要的是那些可以提供服务的资源,即语义Web服务,它的研究目的是使得用户软件主体能够理解服务并对服务进行自动处理。用户根据自己的需求在Web上搜索匹配的服务,如果用户需求可以通过一个服务来完成则调用此服务,如果用户需求不能通过单个服务来完成而是需要多个不同服务共同完成,则需要考虑语义Web服务的组合问题,即按照用户的需求在Web上发现、选择、雇用适合的多个服务,并由这个服务形成一个组合服务,进而通过多个服务之间的交互共同完成服务组合,更好的满足用户的需求。尽管目前已有很多方法应用Petri网作为工具研究了语义Web服务的自动组合问题,但尚未解决组合语义Web服务Petri网模型的自动生成问题,而这是求解语义Web服务的自动组合问题的前提和基础。
针对Petri网的自动处理和组合语义Web服务Petri网模型的自动生成问题,本文将Petri网技术与本体技术结合在一起,使Petri网具有语义,通过对Petri网的语义化描述,实现基于语义的Petri网自动共享合成,为Pelri网自动处理找到一种切实有效的方法:通过对OWL—S进行动态和静态的语义解析,得到其操作语义的Petri网描述,并研究了组合服务Petri网模型的自动生成问题,为实现基于Petri网技术的语义Web服务自动组合奠定技术基础,主要包括以下几个方面的内容:
第一,Petri网的自动共享合成技术。重点研究Petri网自动共享合成技术以及组合服务模型的生成,利用本体推理技术Jena对不同Petri网中库所元素之间进行等价,的推理和判定,在此我们考虑的是对同一本体内的不同描述的推理,并实现服务的组合并生成组合服务模型。
第二,Petri网自动共享合成技术在语义Web服务组合中的应用。Petri网的语义化操作,即将Petri网中的库所元素进行语义化,对Petri网的库所元素定义中加入OWL使其具有语义,然后对语义Web服务的OWL—S进程描述进行解析,构造出进程对应的Petri网关联矩阵,实现服务动态执行描述与其对应Petri网关联矩阵之间的自动转换,并最终得到描述语义Web服务操作语义的PNML文档。然后使用本体推理的方法来实现Petri网的自动共享合成,即不同的Petri网通过共享的库所元素合成为一个Petri网模型。
第三,语义Web服务Petri网系统原型系统功能的扩展。通过对已有的Petri网分析工具PNAE功能进行完善,初步实现了Petri网自动共享合成和组合语义Web服务的Petri网自动生成方法。