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随着面向服务的软件体系结构、软件即服务、云计算等新的软件架构思想和运营理念的发展,Web服务作为互联网中最为重要的计算资源和软件资产,以其语言独立、平台无关、协议标准化以及异构应用实现松散耦合的强大优势而得到了工业界和学术界的广泛关注和认可。由于单一的Web服务功能有限,难以满足不断变化的业务需求,因此有必要对多个Web服务进行组合以提供更强大的功能来满足用户更高的应用需求。
Web服务组合已经成为工业界和学术界广泛关注的焦点问题,也是Web服务领域的研究热点。本文研究的是基于语义的Web服务组合技术,目标是能根据用户的需求将已有的Web服务自动组合起来以协同工作来完成用户的需求。本文的主要研究工作包括以下三个方面:
1)研究面向服务组合的参数语义匹配问题。在服务组合中要考虑参数间的语义匹配。面向组合的服务参数语义匹配是指前驱服务的输出参数与后继服务的输入参数间的语义匹配,即多参数间语义匹配问题。针对目前存在参数之间的匹配不够细致的缺点,本文引入了图论中加权完全二分图的最优匹配思想,提出一种算法来解决该问题。该算法细化了参数间的语义匹配,更加真实地衡量了前驱服务与后继服务的语义匹配程度。
2)研究面向服务组合的服务匹配方法。如何从大量Web服务中快速匹配出组合需要的服务是实现Web服务组合需解决的一个关键问题。本文给出了一种面向服务组合的服务匹配方法,其匹配过程分为Web服务注册阶段和匹配响应阶段,其中在注册阶段需要对新注册服务的输出参数建立倒排索引,在匹配响应阶段可实现从后继服务出发快速匹配出其前驱服务。该方法的提出为Web服务组合的实现奠定了良好的基础。
3)研究Web服务组合方法。Web服务的组合方法是实现服务自动组合的关键,本文提出了一种基于图规划的Web服务自动组合方法。该方法在前驱与后继逻辑关系知识库的支持下,利用图规划的前向扩张思想和图规划解搜索思想,可实现从服务库中自动地找到满足用户请求的服务组合方案。该方法综合考虑了服务语义和服务组合的效率等因素,在保证Web服务组合质量的前提下,可根据服务请求实现服务的自动组合。最后用仿真实验从服务组合的成功率、效率和组合解质量三个方面验证了该方法的有效性和可行性。