基于扩展模糊自动机的组合Web服务验证方法研究

利用模糊和不精确推理判定组合Web服务是否满足用户提出的系统性质是推广组合Web服务验证需要解决的一个难题。语义Web和模糊逻辑的结合及其研究成果为解决该问题提供了切实可行的基础。本项目提出基于扩展模糊自动机EFuA的Web服务形式化模型；在该模型上用一系列基于多本体匹配和模糊推理的方法，实现组合Web服务功能和运行过程的形式化验证。首先将组合Web 服务非形式化描述转换为基于EFuA 的组合Web服务形式化模型；再将用户期望的组合Web服务及其性质分别用EuFA表示，最后使用基于EFuA的Web服务匹配、模糊推理、及EFuA的布尔运算，判定组合Web 服务是否能满足用户提出的系统性质。该方法拟在同一模型上完成组合Web 服务功能和运行过程的验证，以简化验证过程，提高验证效率。与现有方法相比，该方法应适于实现真实网络环境下的组合Web服务验证，促进组合Web服务验证从学术界到产业界的推广。

如何正确、有效地集成Internet上的各种资源，是一个具有广泛应用需求的基础性研究问题。Web服务自动组合技术的迅速发展，使异构网络资源自动集成成为可能，可有效降低应用开发成本、提高资源利用率，从而促进社会经济发展。验证组合Web服务是使用组合Web服务前的一个重要的、必要的步骤。现有大多数组合Web 服务验证都基于布尔逻辑，但组合Web服务组成元素(Web服务)同其它Web资源一样，分布在大规模、开放的、非集中的网络环境中，其描述中隐含有模糊信息。基于模糊和不精确推理实现真实网络环境下组合Web服务验证，成为在产业界推广组合Web服务验证必须解决的一个难题。基于扩展模糊自动机EFuA的组合Web服务验证方法可实现真实网络环境下组合Web服务验证，促进了组合Web 服务验证从学术界到产业界的推广，蕴含了巨大的商业价值，具有一定的科学意义。..主要研究内容如下。.①. 基于扩展模糊自动机EFuA的Web服务模型.基于EFuA的Web服务模型全面刻画了Web服务(接口、语义、行为、消息交换成功的置信度)。EFuA 的状态描述服务与用户交互过程中维护的状态；EFuA 的状态转移及其标注描述服务与用户之间的消息交换和消息交换成功的置信度；EFuA接受的语言(消息序列集合)描述服务与用户交互的行为。.②.服务非形式化描述和用户需求转换为EFuA.明确了EFuA和Web服务描述之间的对应关系，提出Web服务的非形式化描述到EFuA的自动转换方法；用户需求使用可能性测度下的LTL公式描述，然后用现有方法将LTL转换为Büchi自动机，最后给出方法将Büchi自动机转换为EFuA；为组合Web服务验证提供了基础(模型和性质)。.③.基于EFuA 的Web服务匹配方法.首先，利用多本体匹配计算不同本体中待比较概念的语义相似度(将本体视为概念格，计算概念语义相似度时用模糊推理替代布尔逻辑推理，覆盖了人类理解与机器理解之间的鸿沟)，然后给出基于服务接口语义相似度和服务行为的服务匹配方法。.④.基于EFuA 的组合Web服务验证方法.提出了一系列验证方法，在同一形式化模型上完成组合Web服务的定性/定量验证，简化了验证过程，提高了验证效率；与现有组合Web服务验证方法相比，该方法可实现真实网络环境下的组合Web服务验证，促进了组合Web 服务验证从学术界到产业界的推广。