一种基于面向功能服务模式的服务组合方法技术

本发明专利技术公开了一种基于面向功能服务模式的服务组合方法。步骤1：面向功能服务模式建立挖掘算法，历史记录中有大量为满足已有用户需求所构建的服务组合方案，找到这些服务解决方案中有价值的流程片段；步骤2：基于模式的相关服务正向搜索策略，与输入参数相关的单独服务，也包括相关的面向功能服务模式，从而建立完成由输入参数到输出参数转换的服务流程；步骤3：最优服务解决方案的反向启发式搜索策略，通过反向启发式搜索策略对该服务网络进行优化。本发明专利技术克服现有技术没有考虑领域先验知识的缺点，弥补了服务组合领域中利用已有部分服务解决方案片段进行服务组合的空白。务解决方案片段进行服务组合的空白。务解决方案片段进行服务组合的空白。

【技术实现步骤摘要】
一种基于面向功能服务模式的服务组合方法


[0001]本专利技术涉及服务选择
，尤其涉及一种基于面向功能服务模式的服务组合方法。

技术介绍

[0002]为满足用户所提出的复杂功能性服务需求，服务组合技术被广泛用于构建复杂的、增值的组合服务。在服务组合的过程中，服务发现是该组合过程中被频繁使用的步骤，因此，如何高效且准确地寻找相关服务成为至关重要的环节。由于互联网上的可用服务数量快速增长，为服务发现和服务组合带来巨大挑战。

技术实现思路

[0003]本专利技术提供一种基于面向功能服务模式的服务组合方法，克服上述现有技术没有考虑领域先验知识的缺点，弥补了服务组合领域中利用已有部分服务解决方案片段进行服务组合的空白。
[0004]本专利技术通过以下技术方案实现：
[0005]一种基于面向功能服务模式的服务组合方法，所述服务组合方法包括以下步骤：
[0006]步骤1：面向功能服务模式建立挖掘算法，历史记录中有大量为满足已有用户需求所构建的服务组合方案，找到这些服务解决方案中有价值的流程片段；
[0007]步骤2：基于模式的相关服务正向搜索策略，与输入参数相关的单独服务，也包括相关的面向功能服务模式，从而建立完成由输入参数到输出参数转换的服务流程；
[0008]步骤3：最优服务解决方案的反向启发式搜索策略，通过反向启发式搜索策略对该服务网络进行优化。
[0009]进一步的，所述步骤1具体为，由于服务解决方案可以被抽象的描述为有向无环图，有价值的流程片段挖掘即可以被当作频繁子图挖掘，频繁子图和面向功能服务模式都具有相同的含义。
[0010]进一步的，所述步骤2具体为，如图2所示，针对每层，算法首先遍历先验搜索空间，即由所有面向功能服务模式组成的搜索空间，然后遍历由单独服务组成的普通搜索空间，找到可以被上一层所得到的输出参数满足的服务构件，即上一层所得到的输出参数中包含所有调用该服务构件所需要的输入参数，当得到用户提出需求中的所有输出参数时，算法停止，由这些分层的相关服务构件组成的可执行路径即为满足用户功能需求的多种服务解决方案。
[0011]进一步的，所述步骤3具体为，反向启发式搜索策略从虚拟服务S
Out
到S
In
进行反向搜索，主要包括两个步骤：首先，通过语义概念匹配关系将处于多层的候选服务构件相连接，构成多条从虚拟服务S
In
到S
Out
可达的服务解决方案；然后，通过启发式算法优化服务网络，找到最优的服务解决方案。
[0012]本专利技术的有益效果是：
[0013]本专利技术通过发现历史服务记录中体现邻域中先验知识的面向功能服务模式(即由于功能相关性，多个服务被同时调用而形成的有价值流程片段)，从而提高相关服务的发现效率；与从零开始构建服务解决方案的方法相比，该方法由于考虑面向功能服务模式有效地缩减了相关服务的搜索空间，提高了搜索效率，因此取得了很好的实验效果。
附图说明
[0014]图1本专利技术的流程示意图。
[0015]图2本专利技术的频繁模式树图。
具体实施方式
[0016]下面将结合本专利技术实施例中的附图对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0017]当没有任意一个独立的服务可以解决用户所提出的需求时，服务组合技术通过将多个功能相关的服务组合到一起来满足用户需求。为了有效的将功能相关的服务组合到一起，首选定义Web服务，以及Web服务之间关联关系的形式化描述和表达。
[0018]定义1：从服务功能角度，一个Web服务s可以被定义为f
s
＝＜In，Out＞，s∈S，In，Out∈P，其中，In表示调用服务s所需要的输入参数，Out表示调用服务s之后所得到的输出参数，S表示所有服务的集合，P表示所有与集合S内服务相关的输入输出参数集合。
[0019]本节默认为采用领域本体和语义标注的方法，服务输入输出参数集合P内的所有参数都可以用领域本体内的语义概念表达。服务s1和s2兼容指的是服务s1的输出参数可以作为服务s2的输入参数，当且仅当描述服务s1输出参数的语义概念与描述服务s2输入参数的语义概念之间具有语义关联关系。为了衡量语义概念之间关联关系的质量，需要建立语义概念相似性的匹配精度度量机制。下面给出几种用于衡量同一个领域本体内语义概念a和b之间的语义匹配精度度量：
[0020]·
精确匹配(Exact)：如果语义概念a和语义概念b描述和表达的含义是相同的或等价的，那么语义概念a和b之间则为精确匹配，表示为a≡b。
[0021]·
子集匹配(Plugin)：如果语义概念a为语义概念b的子集，也就是说，语义概念a所表达的含义比语义概念b所表达的含义更具体，那么语义概念a和b之间则为子集匹配，表示为
[0022]·
超集匹配(Subsume)：如果语义概念a为语义概念b的超集，也就是说，语义概念a所表达的含义比语义概念b所表达的含义更抽象，那么语义概念a和b之间则为超集匹配，表示为
[0023]·
不匹配(Disjoint)：如果语义概念a和语义概念b之间没有不存在任何可以比较的语义关系时，则称语义概念a和b之间不匹配，表示为a
⊥
b。
[0024]在本节的研究中，使用精确匹配和子集匹配作为判断两个服务是否兼容的评判标准，此外，当涉及到更加宽泛的服务组合时，可以考虑将超集匹配也作为判断服务之间兼容性的标准。
[0025]定义2：给定两组领域本体中的语义概念C1和C2，定义运算符，定义运算符当且仅当存在时，称C1和C2之间满足全匹配关系。值得注意的是运算符不满足交换律，即不满足交换律，即
[0026]根据定义2，可以判断两个Web服务s
i
和s
j
是否兼容。当且仅当描述服务s
i
输出参数的语义概念与描述服务s
j
输入参数的语义概念满足满足时，称服务s
i
和s
j
是兼容的。服务网络根据服务输入输出参数的兼容关系建立了一个或多个数据中服务之间的依赖关系，其形式化定义如定义3所示。
[0027]定义3：服务网络的实例sn
i
被定义为多元组其中，表示服务网络sn
i
中涉及的所有服务集合；和分别表示通过执行服务网络sn
i
可以将外部所提供的输入参数语义概念转换为输出参数语义概念晦，G，晦分别表示从到从到以及从到的有向边，并且每条边都满足全匹配关系。
[0028]因此，服务网络可以被当作是由服务集合输入参数语义概念输出参数语义概念以及有向边晦，G，晦组成的分层有向图，每层包含若干服本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于面向功能服务模式的服务组合方法，其特征在于，所述服务组合方法包括以下步骤：步骤1：面向功能服务模式建立挖掘算法，历史记录中有大量为满足已有用户需求所构建的服务组合方案，找到这些服务解决方案中有价值的流程片段；步骤2：基于模式的相关服务正向搜索策略，与输入参数相关的单独服务，也包括相关的面向功能服务模式，从而建立完成由输入参数到输出参数转换的服务流程；步骤3：最优服务解决方案的反向启发式搜索策略，通过反向启发式搜索策略对该服务网络进行优化。2.根据权利要求1所述一种基于面向功能服务模式的服务组合方法，其特征在于，所述步骤1具体为，由于服务解决方案可以被抽象的描述为有向无环图，有价值的流程片段挖掘即可以被当作频繁子图挖掘，频繁子图和面向功能服务模式都具有相同的含义。3.根据权利要求1所述一种基于面向功能服务模式的服务组合方法，其特征在于，所述步骤2具体为，针对每层，算法首先遍历...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘睿霖，徐汉川，王忠杰，涂志莹，徐晓飞，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：