语义Web作语义标注和匹配

摘要：选用SAWSDL规范对Web怎么写作描述文档进行了语义标注，并研究了Web怎么写作匹配度的算法，开发了一个Web怎么写作发现和匹配的框架体系，从执行语义、功能、IO和怎么写作质量4个方面完成了怎么写作匹配的算法，并实现了怎么写作发现和匹配。实验表明，该语义标注和怎么写作匹配算法快捷简单，能较好地满足用户的怎么写作请求，从而为Web怎么写作自动组合打下了基础。
关键词：本体；语义标注；Web怎么写作；怎么写作匹配
1672-7800（2013）001-0041-02
0引言
Web怎么写作以其松散耦合和接口标准化的优势成为构建SOA应用的良好选择，将各种怎么写作组合在一起能满足业界的更大需求，然而怎么写作之间不能“理解”匹配的信息，难以高效地自动组装，怎么写作本身没有语义信息，为发现与用户请求相匹配的怎么写作，须将Web怎么写作描述语言UDDI及WSDL中的组件用本体中的概念来表述，使之具有可理解的语义。文中所研究的语义标注正是基于此，在语义标注的基础上，研究要请求的怎么写作与已注册的怎么写作之间的语义匹配。
1基于SAWSDL规范的语义标注
用本体标注相应的怎么写作描述文档，就可以将语义信息添加进Web怎么写作中。为标注WSDL文档，W3C制订了SAWSDL语言规范，为本体与怎么写作描述文档建立关联提供了理论依据。SAWSDL提供了标注WSDL文档诸如IO接口、操作和消息等节点语义的规则。标注方法有自动、半自动和手工3种，业界用得较多的是手工标注和半自动标注。Web怎么写作的研究者也在努力研制基于SAWSDL语言规范的标注语义的软件，以期将已存在的Web怎么写作描述用本体来标注。
完成语义标注后，WSDL中元素与本体中的概念就具备了对应关系，为怎么写作匹配打下了基础。
2怎么写作匹配
怎么写作匹配可以从执行语义、操作、IO和怎么写作质量4个方面进行。

2.1语义Web怎么写作的形式化表达

为能理解怎么写作匹配的方式，需要对Web怎么写作的语义标注进行形式化的描述。
规则1：Web怎么写作的接口语义（datasemantics，DS）描述了IO参数的含义。DS=（I，O）（1）其中，I、O是Web怎么写作I/O接口的集合，在寻找与用户请求相匹配的怎么写作时，用和它相关联的本体概念阐释接口语义。
规则2：Web怎么写作的操作语义（operationalsemantics，OS）规定了注册怎么写作所能完成操作的语义。OS=（O）（2）规则3：Web怎么写作的执行语义（ExecutionSemantics，简称ES）定义Web怎么写作操作执行条件的语义。ES=（Precondition，Post）（3）怎么写作实施的前置条件用Precondition表示，结果用Post描述。
规则4：Web怎么写作的QOS语义（QOSSemantics）定义Web怎么写作各种操作的各

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种效率的量纲。QOS=（Q1，Q2，…，Qn）（4）规则5：各类语义描述并组成Web怎么写作的形式化的语义的集合。ServerR（ServerRequest）描述用户提出申请的怎么写作，ServerP（ServerPublish）描述在UDDI注册的怎么写作。
对Web怎么写作组件形式化的语义表示完成之后，就可以进行Web怎么写作的匹配了。

2.2操作匹配

操作匹配定义了怎么写作操作与WSDL及请求匹配的本体概念，用（1）式推演匹配度，公式里的ΩO是操作语义属性匹配函数，msF（ServerR，ServerP）是ServerR和ServerP于操作语义符合要求下的匹配程度，蕴涵操作（Operation）语义匹配。msF（serverR，ServerP）=ΩO（ServerRO，ServerPO）（1）

2.3接口匹配

接口匹配的本质是完成I/O参数的匹配。满足Input匹配标准：于ServerP中的每个Input均能够在ServerR里搜索到一个匹配项，用（2）式推算，（2）式的m为注册怎么写作中的Input接口的数量；能够执行Output匹配的标准：ServerR里的Output可以在已注册怎么写作的Output中发现一个匹配项，如（3）式推演，其中n为用户所申请怎么写作的输出接口的数量。matchIn（ServerRServerP）=
∑mmaxd（ServerR.in，ServerP.in）（2）
matchOut（ServerR，ServerP）=
∑nmaxd（ServerRout，ServerP.out（3）

2.4怎么写作质量匹配

应采纳标准的参数评估怎么写作质量QOS（如怎么写作费用，有效性等等），需用相应的公式推出ServerR与ServerP在QOS上的匹配程度并作出判断，q_comp表示由QOS匹配度，可由它推出ServerR与ServerP在QOS各个属性值是否匹配。相应地，other_comp的值描述其它方面能否匹配。
最终所请求的怎么写作ServerR和已发布的ServerP总体匹配度可以用上述参数的匹配值加权得到，即matchscore=
（f_mc×io_comp×q_comp×other_comp）（4）4Web怎么写作语义标注、匹配框架结构及实验
构建Web怎么写作语义标注及匹配的框架（图1）。原理是：构建已注册怎么写作的操作、输入输出和绑定等的语义信息；使用Protégé创建本体文件（OWL/RDF），由JenaAPI建立和操作本体中的概念图；之后标注怎么写作描述文档WSDL，构建与相关本体概念的映射关系，同时利用匹配算法计算匹配度判断并挑选出符合条件的Web怎么写作组件，最后完成怎么写作的语义标注和匹配。
图1Web怎么写作的语义标注及匹配框架
图1中，领域本体（Ontology）与Web怎么写作的组件之间的映射关系由语义标注完成，组件中的语义信息使怎么写作发现和匹配成为可能。Web怎么写作组件用SAWSDL规范标注就可以发布在注册中心。然后，在注册中心搜索满足条件的怎么写作和计算相似度，并根据相似度推出候选怎么写作的匹配度，从而最终确定与用户请求相匹配的怎么写作。结合上述体系结构，选用UniversityofGeorgiaLISDIS实验室开发的MWSAFAPI，建立一个可以搜索出与怎么写作请求匹配的候选怎么写作的系统，引入Wordnet

2.0。构造一定数量Web怎么写作的描述文档和本体模型进行实验，

该系统有两个输入：已标注的怎么写作描述文档（WSDL）和与之相映射的本体概念。依照上文给出的怎么写作匹配的相关算法与公式推出匹配程度，完成怎么写作匹配的研究。
构建天气查询怎么写作的WSDL文档的语义信息，采用两种方法构建天气本体：weatheront.daml和WeatherConcept.owl，用天气查询怎么写作中的元素Wind来解释WSDL与相应本体中的概念匹配算法的运用。Wind的属性有prevailing_speed等等。本体Weatheront的节点windEvent包含windDirectionEnglish、PeakWindEvent等概念，本体WeatherConcepts中的wind包含的概念与WSDL文档中wind的节点名称一致。
完成WSDL与本体模型的平均匹配和整体匹配实验，最后得到相关数据如表1所示。
表1本体weatherontt、WeatherConcept

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与GlobalWeather怎么写作的匹配
contents12weatherConcept12weatheront节点数12531253可匹配的节点数12511214概念平均匹配度120.8906120.90实例总数12551255可匹配的实例数1231224怎么写作平均匹配度120.7260120.7590怎么写作总的匹配度120.859120.149由于构建的本体weatheront和怎么写作描述文档的节点概念的语义有很大区别，影响了二者的语义相似度，所以二者不能完成匹配。但本体weatherConcept与怎么写作描述文档的元素整体匹配度较高，值为0.859，故选取本体weatherConcept作为与用户申请的天气查询怎么写作的WSDL匹配的语义模型并实施怎么写作匹配。
3结语
通过对WSDL文档进行语义标注来实现怎么写作发现和匹配，文中选用SAWSDL标注怎么写作描述文档。探讨了匹配度算法，根据匹配度可以选择与用户请求相匹配的Web怎么写作，但本文并未研究怎么写作自动组合，在后续的工作中，将从怎么写作匹配入手，深入研究怎么写作自动组合的算法。
参考文献：
吴善明，沈建京，韩强.基于领域本体和OWLS的Web怎么写作组合方法[J].计算机工程，2009（21）.
王燕，陈明，王智广.基于语义的Web怎么写作发现算法[J].计算机应用与软件，2009（1）.
[3]周娟，李蜀瑜.一种基于怎么写作质量的语义Web怎么写作发现框架[J].微机发展，2011（2）.
（责任编辑：余晓）