[發明專利]一種基于本體集合概念相似度的語義匹配方法

在審

• 申請號: 201410079771.4
• 申請日: 2014-03-06
• 公開（公告）號: CN103955461A
• 公開（公告）日: 2014-07-30
• 發明（設計）人: 蔡鴻明;步豐林;陳昊鵬;麥宜清
• 申請（專利權）人: 蘇州鴻然信息科技有限公司
• 主分類號: G06F17/30
• 分類號: G06F17/30;G06F17/27
• 代理公司: 上海卓陽知識產權代理事務所(普通合伙) 31262
• 代理人: 沈紅星

【技術領域】

本發明涉及信息系統領域，具體涉及一種基于本體集合概念相似度的語義匹配方法。

【背景技術】

開放動態的網絡中，特別是云計算以及網格計算環境下，Web服務越來越多，Web服務方式將應用程序功能以一種通用的方式進行調用和交互，對于大規模系統應用具有促進作用。從眾多的服務中發現與用戶需求相匹配的Web?服務成為Web?服務系統中一個關鍵問題。現有的Web?服務描述文件WSDL主要描述了Web?服務的調用操作方式，而缺少對Web?服務功能的描述；服務注冊機制UDDI通過對服務注冊信息(如服務名稱，分類，公司名稱等)進行關鍵詞的精確匹配來發現服務，這種語法級的服務匹配在服務的查全率和查準率方面都無法達到令人滿意的效果。如何在現有服務描述中加入服務的功能描述，即語義信息，通過服務語義的匹配來準確地查找服務成為關注的焦點。在W3C組織提出語義Web?服務描述語言OWL-S之后，卡內基梅隆大學的Massimo?Paolucci?等人提出了語義Web服務的OWL-S/UDDI?匹配算法，該算法通過對本體中概念的包含關系的推理將Web?服務匹配分為4?個不同的等級。在OWL-S?中，服務的功能用服務的輸入、輸出、前提和結果表示，服務的功能匹配表現為服務需求方和服務發布方的輸入、輸出、前提和結果的匹配。在語義Web?服務中，服務需求和發布雙方一般采用共同的領域本體來準確表示服務的輸入、輸出、前提和結果中的信息。然而，對于服務運維者而言，如何有效實現服務的調用，降低服務器負載對于降低運營成本非常重要。

相關術語解釋如下：

Universal?Description?Discovery?and?Integration即統一描述、發現和集成協議。UDDI是一種規范，它主要提供基于Web服務的注冊和發現機制，為Web服務提供三個重要的技術支持：①標準、透明、專門描述Web服務的機制；②調用Web服務的機制；③可以訪問的Web服務注冊中心。

OWL-S??Ontology?Web?Language?for?Services網絡服務的本體語言，意思是萬維網本體語言，是描述互聯網上信息內容及其相互關系的一種人工語言。

REST指的是一組架構約束條件和原則。滿足這些約束條件和原則的應用程序或設計就是?RESTful。

【發明內容】

本發明所要解決的技術問題是，在服務使用者與服務提供者之間提供中間調度支持，在海量并發服務請求環境中，以基于業務群組的方式來處理高并發的Web服務請求，降低服務平均響應時間，提高服務效率。

為了解決上述問題，本發明提供了一種基于本體概念相似度的語義匹配方法，本方法基于需求群組計算出語義相似度作為服務群組中信息服務加入或者去除的基礎，其語義相似度為信息服務與需求群組的輸入語義相似度與輸出語義相似度的數學加權平均值，即所述的信息服務與需求群組的語義匹配度Sim_matching(SS,QS)的計算公式為：Sim_matching(SS,QS)?=?w_rg*Sim_ipput(SS,QS)?+?w_ws*Sim_out(SS,QS)?；

其中QS為需求群組集合，SS為信息服務集合，w_rg為需求群組所占權重，w_ws為信息服務所占權重，權重w_rg和w_ws?必須滿足：w_rg+?w_ws?=1，?0<?w_rg<1，?0<?w_ws?<1；

輸入語義相似度Sim_input(SS,QS)由下公式計算：????????????????????????????????????????????????，其中為信息服務的輸入屬性集合，為需求群組的輸入屬性集合；

輸出語義相似度Sim_output(SS,QS)由下公式計算：?，其中為信息服務的輸出屬性集合，為需求群組的輸出屬性集合；

，兩個本體集合概念相似度，即CSC(Set1,Set2)為兩個本體集合Set1，Set2概念相似度，Set1,?Set2不全為空集，其計算公式為：。