本文選題：語義Web服務(wù) + 社會網(wǎng)絡(luò)��； 參考：《南開大學(xué)》2014年博士論文

【摘要】：基于服務(wù)架構(gòu)(SOA)的語義Web服務(wù),通過服務(wù)重用,具有自包含、自描述、跨平臺等優(yōu)點(diǎn),在電子商務(wù)、企業(yè)應(yīng)用集成等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用,已經(jīng)成為工業(yè)界和學(xué)術(shù)界關(guān)注的焦點(diǎn)。語義Web服務(wù)的研究重點(diǎn)是服務(wù)的發(fā)現(xiàn)和組合。服務(wù)的發(fā)現(xiàn)主要涉及服務(wù)的查準(zhǔn)率和查全率,服務(wù)的組合主要關(guān)注服務(wù)的自動組合。 由于社會網(wǎng)絡(luò)能夠充分利用網(wǎng)絡(luò)實(shí)體問的上下文關(guān)系,發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)實(shí)體,因此研究者把語義Web服務(wù)和社會網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合提出語義Web服務(wù)的社會網(wǎng)絡(luò),用來提高語義Web服務(wù)的發(fā)現(xiàn)效率。但是社會網(wǎng)絡(luò)的引入帶來了新的問題：如何組建語義Web服務(wù)的社會網(wǎng)絡(luò)；如何在組建的語義Web服務(wù)網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行語義Web服務(wù)的查找；如何優(yōu)化所組建的語義Web服務(wù)網(wǎng)絡(luò)；如何在語義Web服務(wù)網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行服務(wù)組合等。本文圍繞這些問題,對社會網(wǎng)絡(luò)在語義Web服務(wù)中的應(yīng)用展開研究,創(chuàng)新點(diǎn)如下： (1)提出了一種有向加權(quán)的語義Web服務(wù)社會網(wǎng)絡(luò)�，F(xiàn)有的語義Web服務(wù)社會網(wǎng)絡(luò)大多為無向無權(quán)的服務(wù)網(wǎng)絡(luò),這類方法只能從定性的角度研究語義Web服務(wù)社會網(wǎng)絡(luò)。針對該問題,本文將語義Web服務(wù)及其之間的關(guān)系形式化為一種有向加權(quán)的服務(wù)網(wǎng)絡(luò)。該方法以語義Web服務(wù)的集合為結(jié)點(diǎn),以服務(wù)集合之間的連接為有向邊,以服務(wù)集合之間連接的強(qiáng)弱關(guān)系為權(quán)重,建立語義Web服務(wù)的社會網(wǎng)絡(luò)。同時研究了服務(wù)網(wǎng)絡(luò)中的領(lǐng)域本體庫、服務(wù)請求者、服務(wù)提供者和服務(wù)注冊中心的交互機(jī)制,用于對服務(wù)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行更新。以商品服務(wù)流程為例進(jìn)行實(shí)驗(yàn),結(jié)果表明該方法所建服務(wù)網(wǎng)絡(luò)能較好的描述語義Web服務(wù)的各項(xiàng)特征。 (2)提出了一種基于緊密度的層次聚類語義Web服務(wù)社會網(wǎng)絡(luò)組建方法�，F(xiàn)有的語義Web服務(wù)聚類方法難以確定聚類結(jié)果中簇的數(shù)量,在進(jìn)行聚類時需要人工設(shè)置較多的參數(shù),導(dǎo)致這些參數(shù)只適用于特定的數(shù)據(jù)集。針對該問題,本文提出了一種基于緊密度和互連度的層次聚類方法。該方法利用語義Web服務(wù)之間的相似度進(jìn)行聚類,形成語義Web服務(wù)社會網(wǎng)絡(luò)的結(jié)點(diǎn),通過控制結(jié)點(diǎn)的緊密度和互連度調(diào)整結(jié)點(diǎn)中語義Web服務(wù)的數(shù)量,細(xì)化語義Web服務(wù)的分類。同時為了提高服務(wù)網(wǎng)絡(luò)中語義Web服務(wù)的查找效率,本文研究了兩階段的倒排索引方法,通過本體-服務(wù)對和服務(wù)-結(jié)點(diǎn)對的兩階段倒排索引進(jìn)行語義Web服務(wù)的發(fā)現(xiàn)。利用OWL-TC4數(shù)據(jù)集進(jìn)行實(shí)驗(yàn),結(jié)果表明改進(jìn)的層次聚類方法提高了語義Web服務(wù)的聚類準(zhǔn)確率,兩階段倒排索引方法減少了語義Web服務(wù)的查找次數(shù),提高了查找效率。 (3)提出了一種基于補(bǔ)償代價(jià)的動態(tài)服務(wù)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)優(yōu)化方法�，F(xiàn)有的研究方法大多只考慮了在一個時刻時語義Web服務(wù)組成的社會網(wǎng)絡(luò),沒有考慮不同時刻服務(wù)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的變化,因此不適應(yīng)語義Web服務(wù)的動態(tài)性。針對該問題,本文提出了一種基于時間序列的網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)動態(tài)優(yōu)化方法。該方法將服務(wù)網(wǎng)絡(luò)的時序動態(tài)性和時刻靜態(tài)性用時間序列的方式表示,服務(wù)網(wǎng)絡(luò)在時間序列的每一個時刻是靜態(tài)的,同時又隨時間序列動態(tài)變化。語義Web服務(wù)的補(bǔ)償代價(jià)是指語義Web服務(wù)在更新、失效等情況下,服務(wù)網(wǎng)絡(luò)為了實(shí)現(xiàn)該語義Web服務(wù)所具有的功能而需要付出的代價(jià)。通過比較語義Web服務(wù)在服務(wù)網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)更新前和更新后的補(bǔ)償代價(jià),從而判斷語義Web服務(wù)網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)是否需要更新,動態(tài)確定語義Web服務(wù)的所屬結(jié)點(diǎn)。利用不同時間段的QOS數(shù)據(jù)集進(jìn)行實(shí)驗(yàn),結(jié)果表明該方法可以有效減少網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的變動次數(shù),得到了穩(wěn)定的服務(wù)結(jié)點(diǎn),提高了服務(wù)的查找效率。 (4)提出了一種基于服務(wù)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的語義Web服務(wù)組合流程驗(yàn)證方法�，F(xiàn)有的語義Web服務(wù)組合流程大多采用形式化方法進(jìn)行驗(yàn)證,隨著語義Web服務(wù)數(shù)量的增多,服務(wù)組合的驗(yàn)證效率越來越低。針對該問題,本文提出一種基于服務(wù)結(jié)點(diǎn)可達(dá)概率的語義Web服務(wù)組合驗(yàn)證方法。該方法以服務(wù)組合流程中的語義Web服務(wù)所在結(jié)點(diǎn)為研究對象,將語義Web服務(wù)的組合流程轉(zhuǎn)化為服務(wù)結(jié)點(diǎn)的可達(dá)路徑,通過有向邊的權(quán)重確定兩個服務(wù)結(jié)點(diǎn)的可達(dá)概率,結(jié)合服務(wù)網(wǎng)絡(luò)的中心度和關(guān)鍵路徑,判斷是否需要對服務(wù)組合進(jìn)行驗(yàn)證。在服務(wù)網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上利用仿真數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn),結(jié)果表明該方法可以有效減少語義Web服務(wù)組合的驗(yàn)證次數(shù),提高了服務(wù)組合的驗(yàn)證效率。 綜上所述,本文采用社會網(wǎng)絡(luò)的方法研究了語義Web服務(wù)的發(fā)現(xiàn)和組合,并取得了一定的研究成果,對促進(jìn)語義Web服務(wù)社會網(wǎng)絡(luò)的研究具有重要的理論意義和應(yīng)用價(jià)值。
[Abstract]:Based on the service architecture (SOA) of the semantic Web service, through service reuse, with self-contained, self describing, cross platform advantages, in e-commerce, has been widely applied to enterprise application integration and other fields, has become the focus of attention of academia and industry. The research focus is the semantic Web service discovery and composition of services the service discovery service. Mainly related to precision and recall, automatic combination mainly focus on service.
Because the context of social network can make full use of the network entities, discover network entities, so researchers have semantic Web services and social networks is proposed based on semantic Web service and social network, to improve the semantic Web service discovery efficiency. But the introduction of social networks has brought new problems: how to build a semantic Web service society how to carry out the network; semantic Web services in semantic Web service network in the search; how to optimize the formation of semantic Web service network; how to carry out the service composition of semantic Web service in the network. This paper will discuss these problems, research on the application of social network in the semantic Web service and innovation are as follows:
(1) proposed a weighted semantic Web service social network. The existing semantic Web service social network are undirected and unweighted network of services, only this kind of research methods from the perspective of qualitative semantic Web service social network. Aiming at this problem, this paper will form a relationship between the service and the semantic Web as a weighted network. This method based on the set of semantic Web services as nodes, to connect the service set between the directed edges, the set of services connected between the strength of the relationship between the weight, establishment of semantic Web service and social network. At the same time on the domain ontology library services in the network, service request the interaction mechanism, service provider and service registration center, service network for goods and services to be updated. Process experiments, the results show that the method of service and the neural network can describe the semantics of Web. All the features of the service.
(2) proposed a method of building the close degree of hierarchical clustering of semantic Web service based social network. Semantic Web service clustering method is difficult to determine the number of clustering results of existing cluster in the clustering parameters in hand more, leading to these parameters are only applicable to a particular data set. To solve this problem, this paper this paper proposes a hierarchical clustering method based on degree of closeness and interconnection. The method uses similarity between semantic Web services clustering, a semantic Web services social network node, by the number of compactness and the interconnection degree adjustment of semantic Web service nodes in the control node, classification of semantic Web services. At the same time in order to find the efficiency of semantic Web services to improve the services in the network, in this paper the inverted index method in the two stage, the service of ontology and services - nodes of the two stage inverted index The discovery of semantic Web services. Experiments on OWL-TC4 dataset show that the improved hierarchical clustering method improves the clustering accuracy of semantic Web services. The two stage inverted index method reduces the number of semantic Web services lookup and improves the lookup efficiency.
(3) propose a method based on the cost of compensation of the dynamic service network optimization method research. Most existing methods only consider the semantic Web service composition at a time when the social network, not considering the variation of different time service network structure, so it is not adapt to the dynamic of semantic Web services. Aiming at this problem, this paper proposes a network node dynamic optimization method based on time sequence. The dynamic and static timing of the service network represented by time series method, service network at every moment of time series is static, but also dynamic changes with time sequence. The cost of compensation is the semantic Web service the semantic Web service in the update, such as the failure cases, in order to realize the service network has the function of semantic Web service needs to pay the price. Through the comparison of semantic Web service in the service network The cost of compensation nodes before and after updating, in order to determine whether the semantic Web service network node needs to be updated dynamically determine the node belongs to semantic Web services. In the experiments with QOS data in different time periods, the results show that the method can effectively reduce the network structure change times, obtain a stable service node, improve the the efficiency of searching service.
(4) propose a semantic Web service composition process verification method of service network structure based on semantic Web service composition process. Most of the existing verified using formal methods, with the increase in the number of semantic Web service, service composition verification efficiency is more and more low. Aiming at this problem, this paper proposes a semantic Web service composition verification method of service node based on reachable probability. The method on the service composition process in the semantic Web service node as the research object, the feasible path of semantic Web service composition process into the service node, determine the reachable probability two service node to the edge weights by combining, centrality and critical path network service the judge whether need to verify the service composition. By using the simulation data based on service network on the experiment results show that this method can effectively reduce the semantic We The number of validation of the B service composition improves the efficiency of the validation of the service portfolio.
To sum up, this paper studies the discovery and combination of semantic Web services using social network approach, and has achieved some research results. It has important theoretical significance and application value to promote the research of semantic Web services social network.

【學(xué)位授予單位】：南開大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TP393.09

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本文編號：1751049