基于語義的服務(wù)行為交互模型探索

【摘要】為了解決服務(wù)行為在執(zhí)行交互時由于動態(tài)提出的語義信息不符而無法繼續(xù)進行的問題，提出了將語義信息附加到服務(wù)行為中進行靜態(tài)建模；通過針對不同類別的語義信息不符情況建立相對應(yīng)的語義適配器；在附加的語義信息中添加同義詞庫和轉(zhuǎn)換函數(shù)庫的方法來保證服務(wù)行為在滿足語義信息的情況下正常的完成交互。

【關(guān)鍵詞】基于語義；服務(wù)行為；交互模型

1、分析行為交互中語義信息不匹配的類型

用Fn（）代表服務(wù)行為，F(xiàn)n（）[En]代表附加語義信息的服務(wù)行為。在服務(wù)行為進行交互時，可能會出現(xiàn)語義等價、語義分解、語義合并、語義傳遞等情況，以上四種情況下語義適配器中的適配規(guī)則描述及對應(yīng)舉例如下：

（1）語義等價

E1.name= E1'.name

F1=商品入庫（商品）；[E1=質(zhì)量語義信息=經(jīng)過質(zhì)量檢查的商品]

F1'=商品入庫（商品）；[E1'=質(zhì)量語義信息=通過質(zhì)檢的商品]

R.商品入庫（商品）[經(jīng)過質(zhì)量檢查的產(chǎn)品]

{P.商品入庫（商品）[通過質(zhì)檢的商品]

同時將“經(jīng)過質(zhì)量檢查的產(chǎn)品”放進“通過質(zhì)檢的商品”的同義詞庫中；}

（2）語義組合

E1！= E1'，E1= E1'+ E2'

F1=產(chǎn)品入庫（商品）；[E1=質(zhì)量語義信息=經(jīng)過A部門或B部門質(zhì)量檢查的產(chǎn)品]。F1'=產(chǎn)品入庫（商品）；[E1'=質(zhì)量語義信息=經(jīng)過A部門的質(zhì)量檢查的產(chǎn)品]。F2'=產(chǎn)品入庫（商品）；[E2'=質(zhì)量語義信息=經(jīng)過B部門質(zhì)量檢查的產(chǎn)品]。R.產(chǎn)品入庫（商品）；[質(zhì)量語義信息=經(jīng)過A部門或B部門質(zhì)量檢查的產(chǎn)品]。{P. 產(chǎn)品入庫（商品）[質(zhì)量語義信息=經(jīng)過A部門的質(zhì)量檢查的產(chǎn)品]+ P. 產(chǎn)品入庫（商品[質(zhì)量語義信息=經(jīng)過B部門的質(zhì)量檢查的產(chǎn)品]}

（3）語義分解

E1！= E1'，E1+E2=E1'

F1=產(chǎn)品入庫（商品）；[E1=經(jīng)過A部門的質(zhì)量檢查的產(chǎn)品]。F2=產(chǎn)品入庫（商品）；[E2=經(jīng)過B部門的質(zhì)量檢查的產(chǎn)品]。F1'=產(chǎn)品入庫（商品）；[E1'=經(jīng)過A部門或B部門質(zhì)量檢查的產(chǎn)品]。E11'=經(jīng)過A部門的質(zhì)量檢查的產(chǎn)品= E1。E12'=經(jīng)過B部門的質(zhì)量檢查的產(chǎn)品= E2。

Provide service：

P.產(chǎn)品入庫（商品）[經(jīng)過A部門或B部門質(zhì)量檢查的產(chǎn)品]

{if（經(jīng)過A部門的質(zhì)量檢查的產(chǎn)品）{P.產(chǎn)品入庫[經(jīng)過A部門的質(zhì)量檢查的產(chǎn)品]}；if（經(jīng)過B部門的質(zhì)量檢查的產(chǎn)品）{P.產(chǎn)品入庫[經(jīng)過B部門的質(zhì)量檢查的產(chǎn)品]}；}

Request service：

R. 產(chǎn)品入庫[經(jīng)過A部門的質(zhì)量檢查的產(chǎn)品]

{P. 產(chǎn)品入庫[經(jīng)過A部門的質(zhì)量檢查的產(chǎn)品]}；}

R. 產(chǎn)品入庫[經(jīng)過B部門的質(zhì)量檢查的產(chǎn)品]

{P. 產(chǎn)品入庫[經(jīng)過B部門的質(zhì)量檢查的產(chǎn)品]}；}

（4）語義傳遞

E1！= E1' E1=F2'（E1'）

F1（）=產(chǎn)品入庫[E1=經(jīng)過質(zhì)量檢查的產(chǎn)品]

F1'（）=產(chǎn)品入庫[E1'=未經(jīng)過質(zhì)量檢查的產(chǎn)品]

F2'（）=對產(chǎn)品進行質(zhì)量檢查（如果F2'在provide service中存在，則調(diào)用，并存儲在E1對應(yīng)的轉(zhuǎn)換函數(shù)庫中，如果不存在，則檢查E1'對應(yīng)的轉(zhuǎn)換函數(shù)庫中是否有滿足需要的轉(zhuǎn)換函數(shù)。）

R.產(chǎn)品入庫[產(chǎn)品經(jīng)過質(zhì)量檢查]

{P.產(chǎn)品入庫[經(jīng)過質(zhì)量檢查的產(chǎn)品=對產(chǎn)品進行質(zhì)量檢查（未經(jīng)過質(zhì)量檢查的產(chǎn)品）]；}

2、服務(wù)行為的靜態(tài)表達

2.1建立服務(wù)行為的描述模型

服務(wù)中的一個服務(wù)行為表示為一個三元組：F=

1）I=是服務(wù)行為在執(zhí)行交互時的輸入信息。目標對象分為兩種，la代表與其他服務(wù)的服務(wù)行為進行交互的輸入信息。lc代表與同一服務(wù)的服務(wù)行為進行交互的輸入信息。

2）O=是服務(wù)行為在執(zhí)行交互時的輸出信息。目標對象分為兩種，Oa代表與其他服務(wù)的服務(wù)行為進行交互的輸出信息。Oc代表與同一服務(wù)的服務(wù)行為進行交互的輸出信息。

3）E=是附加在服務(wù)行為上的語義信息。Word代表語義信息鏈接的同義詞庫，若行為交互中語義信息不匹配的類型為語義不等價，首先就要查詢同義詞庫，這樣可以減少生成語義適配器的次數(shù)，從而提高服務(wù)行為交互效率。Func代表函數(shù)轉(zhuǎn)換庫，若行為交互中語義信息不匹配的類型為需要語義傳遞，首先要查詢函數(shù)轉(zhuǎn)換庫中的函數(shù)是否能完成目標服務(wù)所需要的函數(shù)轉(zhuǎn)換，同樣起到減少生成語義適配器次數(shù)的作用。

2.2基于π演算的服務(wù)行為形式化建模

利用π演算已有的性質(zhì)、定理、工具等對上述服務(wù)行為的描述模型進行表達和推演，以解決服務(wù)行為交互過程中需要解決的語義等價、語義組合、語義分解、語義傳遞等一系列問題，將服務(wù)行為的靜態(tài)描述模型進一步封裝成基于 演算的進程表達式。

3、服務(wù)行為交互模型

在描述階段，首先利用一個三元組建立附加語義信息的服務(wù)行為的描述模型，將附加語義信息的服務(wù)行為描述模型進行基于π演算的形式化建模，通過π演算表達基于語義的服務(wù)行為的順序、選擇、分裂、并行分裂、選擇合并、并行合并和循環(huán)六種常見的服務(wù)協(xié)議。在交互階段，通過對服務(wù)匹配與發(fā)現(xiàn)方法的研究來解決服務(wù)行為之間的語義分解、語義合并及語義傳遞的確定；通過對候選服務(wù)的語義適配方法的研究來解決服務(wù)行為之間的語義等價性、替代性、兼容性的適配；對服務(wù)行為的語義信息的適配結(jié)果進行相似度檢測；通過π演算的推演表達基于語義的服務(wù)行為間的交互。

4、總結(jié)和下一步工作

把語義信息附加到服務(wù)行為上、附加語義信息的服務(wù)行為協(xié)議的靜態(tài)表達以及附加語義信息的服務(wù)行為的交互，其中包括語義等價、語義分解、語義合并、語義傳遞、語義匹配等方面的實現(xiàn)還有待于繼續(xù)研究探索，這一部分內(nèi)容的研究與web服務(wù)中基于接口的web服務(wù)匹配與發(fā)現(xiàn)、對候選服務(wù)進行語義適配等研究內(nèi)容有很多相似之處，是繼續(xù)研究和改進的方向，但是由于應(yīng)用環(huán)境，應(yīng)用條件不同，很多能解決服務(wù)之間發(fā)現(xiàn)和適配的方法應(yīng)用到具體的服務(wù)行為之間就會產(chǎn)生許多新的問題。由于兩者之間存在很多相似點，而且基于接口的web服務(wù)匹配與發(fā)現(xiàn)、對候選服務(wù)進行語義適配等方面的研究技術(shù)和研究成果已經(jīng)非常成熟，所以為解決本課題的問題提供了很好的解決思路和方向。

參考文獻

[1]鄺礫.基于接口和行為語義的Web服務(wù)發(fā)現(xiàn)與適配研究.（博士學位論文）.浙江：浙江大學，2009.

[2]曹國榮，譚慶平，吳浩.動態(tài)Web服務(wù)行為適配方法初探.計算機科學，2012.12.