基于OWL-S的Web服務質量本體的描述模式的設計
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Web服務的發現，自動組合和互操作，都需要對服務進行一定的語義描述，基于WSDL的Web服務描述語言主要集中于數據交換和服務發布的語法標準，計算機缺乏對服務描述的語義理解，目前，研究者們提出了專門描述服務語義的OWL-S語言[1]。
OWL-S包含一整套本體提供了Web服務的詞匯表以描述服務的語義，他能夠根據服務的輸入（Inputs）、輸出（Outputs）、前提（Preconditions）以及結果（Effects）進行推理，OWL-S使得Web服務具備機器可理解性和易用性，從而支持智能主體自動的、動態的Web服務發現、執行、組合和互操作。 OWL-S包含以下3種任務：
自動Web服務發現 對于特定Web服務能夠自動定位，這種服務匹配是基于語義的，而不是基于關鍵字的匹配。
自動Web服務調用 通過計算機程序或智能主體自動執行某一特定的Web服務，在這一點上，傳統的Web服務技術已經能夠做到這一點。
自動服務組合和互操作 這個任務是讓計算機可以自動地選擇、組合Web服務，從而執行一些復雜的任務。
為了達到上述目標，OWL-S規范了一組用來描述服務的知識本體，使用語義標記使得Web服務能夠被人和機器理解，OWL-S的知識本體由3部分組成[1]：ServiceProfile，ServiceModel，ServiceGrounding。他們分別描述服務能做什么？服務如何工作以及服務如何被訪問？三者之間的關系如圖1所示。
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雖然OWL-S能夠對Web服務的語義描述提供很好的支持，然而，OWL-S在服務質量（QoS）方面描述的也不盡人意。規范中并沒有提供度量QoS的類和屬性的詳細定義，使得用戶在查找服務時，不能夠很好地根據服務質量的要求來提高查詢的準確率。為此，本文構建一個Web服務質量本體，通過OWL-S Profile中的ServiceParameter這一擴展機制，在Web服務描述中引入該服務質量本體，從而使得Web服務的發現匹配能夠根據服務的QoS信息進行篩選。
2.1 本體的基本概念
一般情況下，Ontology是用于描述特定領域的概念模型。Ontology為語義Web提供了相關領域的共同理解，確定了該領域內共同認可的概念的明確定義以及概念之間的相互關系，這使得人們之間以及機器之間能夠準確地基于語義而不是僅僅是語法里進行交互，然而就服務質量本體而言，目前來沒有一個統一的服務質量本體規范，隨著Web服務的流行，Web服務的數量也在急劇增加，屬于不同服務提供著的功能相似的Web服務，其性能可能差別很大，如何在眾多功能相似的Web服務中發現最佳服務，成為當今Web服務的熱點研究之一，由于 QoS具有不可公度性和矛盾性等特點，因此作者認為有必要對服務質量進行建模，以解決服務提供者和服務消費者之間就服務質量相互理解的問題。
2.2 Web服務質量的度量參數
由于目前還沒有關于Web服務質量的標準，本文在參考了文獻[2-4]提出的服務質量數的基礎上，根據Web服務質量的歷史統計信息和最近時間段的信息，定性的討論了Web服務質量的計算方法并提出了一個有效的Web服務質量模型。該模型由以下5個服務質量參數構成：
穩定性（Stability），用于描述同一Web服務不同的調用時刻所需的響應時間的差異。
響應時間（Response Time），指服務從請求者發出執行請求開始到收到應答消息所經過的時間。
可靠性（Reliability），表示能夠維護服務和服務質量的程度。
服務成本（service Cost），描述服務消費者需要為使用服務而付出的費用。
信譽度（Grade），用于描述服務使用者對他們所調用的Web服務的評價。
2.3 Web服務質量描述模式
為了實現不同服務之間的服務質量的一致描述，同樣需要標準的規范來描述服務質量，以使得服務之間的服務質量比較能在共享的語義基礎上進行，為此，本文提出了服務質量描述模式（QoS Description Schema），如圖2所示。
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（1）QoS Profile Layer
服務質量描述模式的頂層是一個QoS Profile類，QoSprofile類有3個屬性名稱（name）、文本描述（textDescription）和具有質量參數（hasParameter），其中屬性hasPatameter的取值范圍為類QoSParameter。每個服務的質量總體上用一個QoSProfile來描述。
（2）QoS Parameter Definition Layer
該層主要定義用來描述服務質量的各個參數，QoSParameter而類是所有質量參數的公共超類，QoSParamerter類有3個屬性：參數名稱（ParamName）、參數描述（paramDescription）和具有度量（hasMetric）其中hasMetric的取值范圍為類QoSMetric。QoSParameter是所有質量參數的公共超類，通過子類繼承關系定義各服務質量參數。
（3）QoS Metric Layer
該層的作用主要是為服務質量參數定義合適的質量度量，為服務質量定義精確語義信息，QoSMetric類是所有質量參數度量的公共超類，包括單位（unit）、度量名稱（metricName）度量約束（metricConstraint）3個屬性、通過子類繼承關系定義各服務質量參數的度量。
3 結語
本文總結了OWL-S對Web服務的語義描述方法，重點介紹了OWL-S中定義的Profile語義信息，這些信息是本文基于語義匹配的依據，通過OWL-S Profile中的serviceParameter這一擴展機制，在Web服務描述中引入服務質量本體，并提出服務質量本體的描述模式，為語義匹配過程的服務質量篩選機制提供了依據。
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