(论文摘录) Semantic Web Services

(论文摘录) Semantic Web Services

Title	Semantic Web Services
Journal	None
Year	2003？
Author	沈坚，隋鑫，罗引，王彬
Level	Introductory
Comment

1.  文章结构

       介绍Semantic Web的知识和技术

       介绍OWL-S规范

       介绍如何使用OWL-S来实现服务发现，调用和组装的自动化

2.  语意Web的层次结构

3．语意Web栈的部分组成元素

 Ontology

Ontology is a formal, explicit specification of a shared conceptualization.

Formal: 规范的，指Ontology是机器可 处理的.

Explicit: 所识别的这些概念的类型，和他们使用上的限制是清晰的定义了.

Shared:  Ontology:捕获的是一种普遍的知识.

Conceptualization: 通过识别出世界上的一种现象的相关概念来对这种现象所建立的抽象模型.

 OWL

W3C提出的一种本体描述语言。

       它有3个子语言：OWL Full, OWL DL和OWL Lite. 限制由少到多，表达能力依次下降，可计算性一次增强。

       OWL Full: 支持OWL的全部语法结构，但没有可计算性保证，基本上不可能完全支持计算机自动推理。

       OWL Lite: 适用于只需要层次式分类结构和少量约束的本体，例如词典. 较易被工具处理。

       OWL DL: 支持所有的OWL语法结构；能提供计算完备性和可判定性。

 建立一个Ontology的步骤       

               定义ontology中的Class，Class指的就是概念。

           把这些Class组织成一个层次化的结构。 

              填充Property在相应的Class上的值。 

              定义Property和描述这些Property对相应的Class的限制。

4. OWL语法简介

Class

提供了组织具有相似特征的资源的一种抽象方式.

Class联系到一个individual的集合，这个集合叫做它的外延，集合中的individual叫做它的instance.

Property

提供描述Class间关系的抽象机制，它可看作Class之上的二元关系.

Individual

描述数据的个体，是组成Class的元素，通过使用rdf:Type来将自己绑定到某个Class上.

5. OWL-S

 

ServiceProfile:

描述服务是做什么的

主要提供以下3方面信息：

       (1) 服务提供者的白页和黄页信息.比如服务提供者的联系方式.

       (2) 服务的功能信息. 主要是指服务的IOPE：Input，Output，Precondition，Effect.

       (3) 提供服务的所属的分类，服务QoS信息.    

 

Service Profile是registry-model-neutral.

Registry Model 实例：

       (1) UDDI: 基于服务注册中心的集中式解决方案.

       (2) 建立服务请求的注册中心，对每个服务请求进行注册，当服务响应完一个请求后，从注册中心中取出下一个进行响应。与UDDI是一个相反的过程。

       (3) P2P方式的registry model, 没有统一的注册中心。

ServiceModel:

描述服务是怎么做的

一个Service通常被称之为一个Process（过程）。

Process的类别：

       (1) Atomic Process. 不可再分，可直接被调用。应提供grounding信息描述如何去访问这个过程。

       (2) Composite Process.

       (3) Simple Process. 是一个抽象概念,不能直接被调用,也不能与grounding绑定.

IOPE

Service Profile和Service Model中都用到了IOPE，两者并不需要完全一致，通常，Profile中的IOPEs是Service Model中的IOPEs的子集，这根据服务提供者需要发布那些功能而给定。

ServiceGrounding:

描述怎样访问服务

涉及到服务的具体规范, 要指定服务访问的协议,消息格式,端口等.

OWL-S规范中没有定义语法成分来描述具体的信息,而是利用了WSDL规范.

OWL-S与WSDL之间的映射关系:

       a) OWL-S的Atomic Process映射到WSDL中的operation；

b) OWL-S中Atomic Process的Inputs和Outputs映射到WSDL中的message；

c) OWL-S中Inputs和Outputs的类型（OWL Class定义）映射到WSDL中的abstract type（XML Schema定义）。

6.  Web Service Architecture with/without OWL-S

 

 

 

7. OWL-S API

OWL-S API提供了一个Java API编程接口，可以读取、执行和编写OWL-S服务描述。

8. Web Service的自动发现

(1) 形式

       a. 匹配（matchmaking）：通常有一个服务注册机构，服务提供者将服务注册到注册中心，服务请求者将服务请求发送到注册中心，注册中心匹配服务请求者的需求和以注册服务，找到最佳服务告诉服务请求者。服务请求者然后直接访问服务。

b. 代理(broker)：Broker的作用类似于代理服务器。首先，提供者将服务都注册到代理处，请求者将请求发给代理，代理找到最合适的服务，并将请求递交给那个服务，并接受来自服务的应答，转发给请求者。也就是说请求者并不是直接和服务提供者进行交互，而是通过代理进行交互。

c. P2P模型：由于注册中心的存在，也就有潜在的单点故障的可能性。P2P的服务发现模型利用了P2P网络的完全分布性，避免这个问题。请求者的请求在P2P网络上通过路由机制进行扩散，寻找最合适的服务。当找到这个服务后，请求者和服务直接进行交互。

(2) OWL-S/UDDI matchmaker (CMU)

它将OWL-S与UDDI的Tmodel结合起来，从而在UDDI中添加语义信息。

9. Web Service的自动调用

OWL_S 虚拟机(CMU)

OWL-S虚拟机提供了一个完整的基于OWL-S的Web Services的调用环境。通过一个OWL-S处理器，虚拟机将OWL-S描述的服务Grouding信息映射为WSDL描述，交给传统的Web Service调用框架（WSIF）进行调用。

10. Web Service的自动组装

介绍了Mindswap开发的一个 Web Service Composer。

11. Web Service技术发展趋势

1. Web从提供静态信息到提供服务，这是Web Services的研究方向；

2. Web从包含隐式的语义到具有显式的语义信息，这是Semantic Web的研究方向；

3. Web从Client/Server的集中式结构，到完全分布式的ad-hoc结构，这是P2P Computing的研究方向；