云環(huán)境下建筑資源與需求建模及其匹配過程研究

童乃綱 邰麗君

【摘要】本文針對云服務(wù)模式具體實(shí)現(xiàn)過程存在研究不足的問題，在云服務(wù)平臺上對建筑資源建模、智能匹配過程進(jìn)行研究。文中首先分析了建筑資源與需求的屬性和特點(diǎn)，構(gòu)建了建筑資源和需求的模型，之后提出智能匹配算法，實(shí)現(xiàn)供需的智能匹配，最后用實(shí)例驗(yàn)證算法的可行性和實(shí)用性。

【關(guān)鍵詞】建筑；模型；匹配

一、引言

我國廣大建筑企業(yè)普遍面臨創(chuàng)新能力弱、協(xié)作能力弱、社會資源利用效率低、產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)作不緊密等問題?；谠品?wù)模式的建筑企業(yè)云服務(wù)平臺將成為企業(yè)充分利用和共享建筑資源，提升經(jīng)營管理和生產(chǎn)能力，增強(qiáng)企業(yè)綜合競爭力的重要支撐手段。因此，本文在云服務(wù)平臺基礎(chǔ)上對于具體的建筑資源與需求匹配過程進(jìn)行研究。

二、建筑資源與需求的屬性和特點(diǎn)

建筑資源是云服務(wù)者為其他單位提供的各種建筑資源。其屬性主要包括：基本屬性資源、設(shè)計(jì)資源、施工資源、標(biāo)準(zhǔn)資源、檢測資源等。云制造需求主要屬性包括：基本屬性、需求類別屬性、需求時(shí)間屬性、需求能力層次屬性等。

云環(huán)境下資源和需求具有如下特點(diǎn)。

分散性：在云環(huán)境下，建筑資源來源于各地，同時(shí)服務(wù)需求也是來源于各地。云服務(wù)平臺可將分散在不同地區(qū)的建筑企業(yè)進(jìn)行整合，企業(yè)可通過該平臺，實(shí)現(xiàn)優(yōu)勢互補(bǔ)，共享資源和技術(shù)，分擔(dān)投入和風(fēng)險(xiǎn)。

異構(gòu)性：云環(huán)境下建筑資源來自不同的地域，其組成復(fù)雜，資源異構(gòu)性問題突出 ，因而對建筑資源進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化建模顯得非常重要。

動態(tài)性：一方面，建筑資源自身能力是在不斷變化的；另一方面，建筑資源聯(lián)盟又是一個(gè)不斷注冊和注銷的動態(tài)過程，因而動態(tài)性是云環(huán)境下建筑資源的一個(gè)重要特性。

組合型：云環(huán)境下制造資源間存在組合服務(wù)性，不同的資源可能進(jìn)行組合服務(wù)。

由于云環(huán)境下資源繁多、地域分散、功能和形式各異、數(shù)據(jù)格式各異，要快速、靈活組織資源，實(shí)施協(xié)同建造，就必須對其進(jìn)行集成和統(tǒng)一的建模來支持云服務(wù)。

三、建筑資源和需求的建模

在云環(huán)境下，服務(wù)的表達(dá)方式在語法和語義上往往是異構(gòu)的，需要對服務(wù)進(jìn)行統(tǒng)一的語義描述。本文提出采用本體的方法對需求和資源進(jìn)行統(tǒng)一建模和語義描述，來解決異構(gòu)資源組合和互操作，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)云資源供需雙方的主動匹配。本體語言采用專門針對服務(wù)語義的OWL-S語言。

四、建筑資源和需求的智能匹配

本體是共享的概念的形式化的規(guī)范說明，是目前廣泛接受的語義Web知識表示方法，因此本文綜合基于關(guān)系推理的經(jīng)典匹配和相似度匹配這兩種算法的優(yōu)勢，提出以下算法，即采用基于相似度的語義匹配方法。

設(shè)計(jì)整個(gè)智能匹配過程主要分為四步進(jìn)行：第一步，進(jìn)行網(wǎng)頁文本的過濾處理，屬于過濾型匹配，當(dāng)服務(wù)描述在這一步驟上能滿足規(guī)定的匹配度，則把滿足該服務(wù)匹配度的服務(wù)加入初步篩選后的服務(wù)集中；第二步，將第一步過濾所得的建筑需求和資源進(jìn)行本體解析；第三步，即核心匹配階段，利用上面介紹的本體相似度匹配方法對需求和資源進(jìn)行相似度匹配；第四步，對匹配結(jié)果做一個(gè)綜合評定，把服務(wù)請求者要求的匹配度作為閥值，返回滿足匹配度的匹配結(jié)果集并進(jìn)行排序選擇輸出。

五、應(yīng)用實(shí)例

為驗(yàn)證以上研究成果的可行性和實(shí)用性，筆者在課題組開發(fā)的企業(yè)云服務(wù)平臺上進(jìn)行資源與需求的匹配。該過程可分解為如下步驟。（1）云服務(wù)用戶通過用戶圖形界面進(jìn)行用戶注冊，用戶注冊后，系統(tǒng)會對用戶進(jìn)行業(yè)務(wù)信用評估與分析，為后續(xù)用戶選擇服務(wù)提供參考依據(jù)。（2）資源提供方和需求方進(jìn)行本體建模，并分別存儲在需求本體庫和資源本體中，供搜索發(fā)現(xiàn)和匹配。（3）需求方發(fā)布一個(gè)服務(wù)需求，發(fā)布后，展開搜索，首先進(jìn)行初級匹配—文本匹配；之后進(jìn)行核心匹配；最后對匹配結(jié)果做一個(gè)綜合評定，把要求的匹配度作為閥值，返回滿足匹配度的匹配結(jié)果集并進(jìn)行排序選擇輸出。（4）該服務(wù)需求者根據(jù)匹配結(jié)果和企業(yè)的信用、資質(zhì)情況選擇服務(wù)提供者，選定后通過云平臺發(fā)出服務(wù)需求。（5）服務(wù)完成后，相關(guān)服務(wù)信息進(jìn)入平臺案例庫，同時(shí)服務(wù)提供方的相關(guān)信用、資質(zhì)情況自動更新，為后續(xù)服務(wù)的開展提供參考。

六、小結(jié)

本文對云服務(wù)資源和需求供需智能匹配過程進(jìn)行了研究，在分析建筑資源和需求屬性以及特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，構(gòu)建了基于本體的模型，提出供需智能匹配方法，并建立了供需智能匹配流程。

參考文獻(xiàn)

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[2]Nicola Guarino. Formal ontology and information systems. In： N. Guarino eds，.Proceedings of FOIS98.Trento， Italy： Amsterdam， IOS Press，1998.3～15.

作者簡介：童乃綱（1979.10—），男，安徽人，本科，工程師，研究方向：大數(shù)據(jù)、云服務(wù)、智能建筑；邰麗君（1980.02—），女，蒙古族，遼寧阜新人，博士，寧波工程學(xué)院，副教授，研究方向：智能制造。