一種基于社會標注的服務需求滿足及擴展方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及計算機軟件工程與服務領域，特別涉及一種基于社會標注的服務需求滿足及擴展方法，其構造了基于社會標注的服務需求滿足及擴展方法整體框架圖，也定義了服務語義社會標注的維度框架；同時構建一個社會標注本體，以用戶為中心，建立用戶、標簽、服務及其它們的屬性之間的關系，并從用戶的動態(tài)屬性和靜態(tài)屬性方面考慮用戶的大眾化服務需求和個性化服務需求，使用FOAF社會化文檔存儲用戶的個人描述信息和使用OWL或OWL-S的格式存儲社會標注本體，更具開放性和互動性；通過對基于相似用戶的社會網分析和基于本體相似度的語義網分析，查找到能滿足用戶需求的服務集，并推薦給用戶，用戶根據推薦結果來修正和完善初始需求。
【專利說明】一種基于社會標注的服務需求滿足及擴展方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及計算機軟件工程與服務領域，特別涉及一種基于社會標注的服務需求滿足及擴展方法。
【背景技術】
[0002]隨著Web2.0的出現，網絡的發(fā)展由過去單一，靜態(tài)的頁面瀏覽模式向開放、共享的用戶參與互動模式發(fā)展，并且通過網絡傳輸的產品在網上以很快的速度傳播開來，產品可以在全球范圍內獲得，因此近年來，包括IBM、Intel、Microsoft, SAP, Oracle在內的各大計算機公司都在積極倡導和大力推動SOA (Service-oriented Architecture)。
[0003]未來發(fā)展的重要特征是以用戶為中心、以服務為導向、以信息公開為基礎、以協作性為應用特征、以在線辦事和互動為主要業(yè)務特征，實現從數量增長向質量提升方面轉變，從自我服務向公眾延伸，從信息上網向網上服務的跨越式發(fā)展。
[0004]為了實現網絡間的互操作性(interoperability),需要對服務作形式化或半形式化描述，這是不同服務之間互相通信的一項基本要求。服務數據永遠是信息共享系統(tǒng)中所有協同的基礎。為了能達到真正動態(tài)和有機的協同，必須建立一套完善的語義感知(awareness)和標注(annotat1n)系統(tǒng)。
[0005]當前Web資源的社會標注網站如seekda, del.1c1.us, etc.,由于標注的無邊界和無約束性，導致冗余、繁雜、隨意和無實際意義的標簽眾多，以至于服務查找效率極其低下或者不能有效的查找到相關服務。因此針對該問題，需要提出一種基于多維度的服務標注方法，引導用戶從一個正確、有效的角度對服務資源進行標注，方便Web用戶更有效的查找到自己所需要的服務資源。
[0006]WSDL/0WL-S是用來描述Web服務的標記語言，旨在為服務提供一個全面的描述，使得服務動態(tài)組合和協同過程得以自動化?？梢哉fWSDL與UDDI使Web服務實現了自動化，OffL-S使得Web服務實現智能化。然而在目前的Web框架下，語義Web并不成熟，OffL-S只有在理想的狀況下(到處都是語義)才能發(fā)揮最大功效。在WSDL中，包含如下信息:Type，使用某種語法(如XML模式)的數據類型定義；Message,要傳遞的數據；Input/0utput,操作中的輸入輸出信息！Operat1n,服務支持的操作的抽象描述；Port Type/Interface, —個或多個端點支持的操作的抽象集；Binding，特定端口類型的具體協議和數據格式規(guī)范；Port/Endpoint,綁定和網絡地址的組合；Service,相關端點的集合,包括其關聯的接口、操作、消息等。以上為服務的功能屬性描述參數。
[0007]然而針對目前的服務描述存在如下幾個問題:WSDL等服務描述規(guī)范沒有提供語義支持；Web服務多，語義Web服務少；服務提供者不愿意花大力氣描述服務語義；服務提供者負責封裝語義，僅僅體現提供者對服務的理解。

【發(fā)明內容】

[0008]本發(fā)明的目的在于克服上述不足，提供一種基于社會標注的服務需求滿足及擴展方法，用戶可以通過對服務資源進行社會標注，挖掘出普遍認同的真實語義，變主觀為統(tǒng)計意義上的客觀，提高查準率；同時可以利用群體支持，解決標識能力不足的問題。
[0009]為實現上述技術目的，本發(fā)明提供的方案是:一種基于社會標注的服務需求滿足及擴展方法，包括如下步驟:
步驟一，構造基于社會標注的需求滿足及擴展方法整體框架圖，包括基于FOAF的用戶注冊/登陸，基于用戶的服務語義的社會標注，基于用戶初始需求的服務推薦和基于服務的需求推薦；
步驟二，將需求描述元模型同具體應用領域的知識結合起來進行實例化，從而生成具體應用領域需求獲取模板；
步驟三，使用需求獲取模板獲取涉眾需求，并將角色、目標、過程進行關聯，抽取出需求目標模型；
步驟四，通過使用簡單對象訪問協議SOAP及Web服務描述語言WSDL，建立需求的目標模型與服務的目標模型之間的比較關系，并返回比較結果；
步驟五，根據返回結果將合適的服務功能推薦給用戶，提高需求質量。
[0010]而且，步驟一中，所述基于FOAF的用戶注冊/登錄，包括用戶驗證、用戶注冊和用戶登錄；所述基于用戶的服務語義的社會標注，包括服務查詢、服務表征、服務調用、服務標注和標注統(tǒng)計；所述基于用戶初始需求的服務推薦，包括需求錄入、基于社會標注的服務發(fā)現、服務排序和用戶評價；所述基于服務的需求推薦，包括需求收集、需求推薦、需求補足。
[0011]而且，所述服務標注為，用戶直接在服務表征的基礎上進行標注或者在對服務進行試用后再進行標注，從功能、非功能、情景角度及角色、目標、過程層次對需求進行元描述。
[0012]而且，所述標注統(tǒng)計包括以下步驟:1、從宏觀的層面上，記錄用戶、標簽、服務之間的對應關系，以owl或owl-s的格式存儲；2、從微觀的層面上，記錄用戶的屬性、標簽的屬性和服務的屬性之間的對應關系；3、將標簽按服務的功能屬性、非功能屬性、情境屬性三種類型進行分類；4、輸出帶標注的服務。
[0013]而且，所述基于服務的需求推薦，包括以下三種方式:1、通過用戶所提需求查找服務，此時需要滿足查找的服務功能集大于需求的功能集，才能對用戶進行需求推薦，并將推薦的服務功能集進行需求解析，生成用戶理解的自然語言描述；2、通過FOAF社會化文檔進行分析，同領域，同需求的用戶是否提出過其他的服務能夠滿足的需求，并推薦給用戶；3、通過提供商推薦需求，主要考慮該服務的提供商是否提供過類似的其他服務需求。
[0014]而且，步驟二中，所述需求獲取模板包含角色需求獲取模板、功能需求獲取模板、非功能需求獲取模板以及過程需求獲取模板，并建立它們之間的依賴、轉化關系，從需求獲取模板中抽取需求的目標模型。
[0015]而且，步驟四中，通過在對需求的目標模型與服務的目標模型比較中發(fā)生的命名沖突、類型沖突和結構沖突的分析，返回比較結果，將匹配到的服務功能推薦給用戶，該比較結果包括等價、泛化、特化、交叉和排斥。
[0016]本發(fā)明提供的解決方案構造了基于社會標注的服務需求滿足及擴展方法整體框架圖，包括基于FOAF的用戶注冊/登錄、服務語義的社會標注、基于用戶初始需求的服務推薦和基于服務的需求推薦，利用群體智能協作以及社會用戶之間的交互關系來優(yōu)化服務查詢，并進行服務的需求推薦；也定義了服務語義社會標注的維度框架，從服務的功能屬性、非功能屬性以及情境屬性對服務資源進行標注；同時構建一個社會標注本體，以用戶為中心，建立用戶、標簽、服務及其它們的屬性之間的關系，并從用戶的動態(tài)屬性和靜態(tài)屬性方面考慮用戶的大眾化服務需求和個性化服務需求。使用FOAF社會化文檔存儲用戶的個人描述信息和使用OWL或OWL-S的格式存儲社會標注本體，更具開放性和互動性；通過對基于相似用戶的社會網分析和基于本體相似度的語義網分析，查找到能滿足用戶需求的服務集，并推薦給用戶，用戶根據推薦結果來修正和完善初始需求。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1本發(fā)明實施例的整體框架圖；
圖2本發(fā)明實施例的服務語義社會標注的維度；
圖3本發(fā)明實施例的服務語義社會標注的用戶交互模型；
圖4本發(fā)明實施例的服務語義社會標注整體框架圖；
圖5本發(fā)明實施例的服務社會標注流程圖；
圖6本發(fā)明實施例的需求的服務推薦流程圖；
圖7本發(fā)明實施例的服務的需求推薦流程圖；
圖8本發(fā)明實施例的服務查詢流程圖。
【具體實施方式】
[0018]下面結合附圖及實施例對本發(fā)明作進一步說明。
[0019]本實施例提供一種基于社會標注的服務需求滿足及擴展方法，包括如下步驟: 步驟一，構造基于社會標注的需求滿足及擴展方法整體框架圖，包括基于FOAF的用戶
注冊/登陸，基于用戶的服務語義的社會標注，基于用戶初始需求的服務推薦和基于服務的需求推薦；
步驟二，將需求描述元模型同具體應用領域的知識結合起來進行實例化，從而生成具體應用領域需求獲取模板；
步驟三，使用需求獲取模板獲取涉眾需求，并將角色、目標、過程進行關聯，抽取出需求目標模型；
步驟四，通過使用簡單對象訪問協議SOAP及Web服務描述語言WSDL，建立需求的目標模型與服務的目標模型之間的比較關系，并返回比較結果；
步驟五，根據返回結果將合適的服務功能推薦給用戶，提高需求質量。
[0020]本發(fā)明將社會標注與社會網絡分析應用于Web服務發(fā)現中，運用FOAF社會化文檔對用戶之間的交互關系進行分析，并記錄用戶、標簽、服務之間的對應關系，最終通過服務的需求推薦來修正和完善用戶提出的初始需求。社會標注是指普通的網絡用戶能夠通過自由選擇標簽來標注網絡資源，使得網絡資源能夠浮出語義，并通過查詢發(fā)現與用戶期望語義一致的網絡資源。
[0021]隨著當前網絡的發(fā)展以及網絡資源的開放、共享等特點，Web用戶可以根據自己的需求在網絡中查找相應的服務資源滿足自己的需要。但由于用戶對資源的使用目的、認識程度的差異性，導致找到的服務并不一定能夠準確滿足他們的需求，因此需要用戶的參與，對服務資源進行標注，使得服務資源能夠浮出語義，呈現大眾用戶認可的語義資源，同時可以根據相似用戶標注的資源以及訪問過的資源進行查找，來實現用戶的大眾化需求；對于個性化需求可以根據用戶的社會屬性特征進行查找，由此可以達到同時能滿足大眾化需求和個性化需求的目的。本發(fā)明將采用維度統(tǒng)計來討論、分析服務的社會標注。首先，系統(tǒng)將記錄用戶的注冊信息，把過去經驗(這里指用戶的靜態(tài)屬性，以FOAF社會化文檔展現)包括在事前信息(pr1r informat1n)之中,然后加入現在收集的信息(對資源進行標注后采集到的數據)，形成事后信息(poster1r informat1n),再借事后信息求取參數推估值以及做統(tǒng)計推論，因此它可以總結過去經驗或主觀的事前判斷于統(tǒng)計推論中。在這里，維度統(tǒng)計致力于建立一個基于多方位統(tǒng)計(用戶、標簽、服務、評價等)、全方位分析服務社會標注的統(tǒng)計標準，形成以原始數據(用戶的社會屬性、標簽的屬性以及服務的屬性等)為統(tǒng)計起點，構建一個通用服務社會標注的用戶模型，利用用戶屬性之間的交互關系(這里主要考慮的是用戶的出度和入度)，來進行數據深入挖掘的一種數據分析模式。該方法打破傳統(tǒng)統(tǒng)計器只統(tǒng)計和采集數據的陳規(guī)，在準確統(tǒng)計數據定義的前提下，統(tǒng)計網站所有的實習數據，以更加直觀的方式展現在用戶面前，并將這些數據全面整合，分析出用戶的行為趨勢。維度統(tǒng)計通過這樣一個體系標準，為Internet的商業(yè)用戶、企業(yè)用戶和個人，提供更加完善、更加有價值的數據，幫助他們找到更有效的服務。
[0022]社會網絡分析是對社會關系結構及其屬性加以分析的一套規(guī)范和方法，它主要分析的是不同社會單位(個體、群體或社會)所構成的關系的結構及其屬性，通過FOAF描述的屬性(name, mailbox, preference, posit1n, knows等)、用戶瀏覽和標注的服務以及服務包含的內容、關鍵字等來反映。該發(fā)明引入FOAF社會化文檔，通過FOAF的靜態(tài)屬性(suchas preference, posit1n, etc)和動態(tài)屬性(such as knows, seeAlso)可以查找到相似用戶標注的服務，給用戶提供一種參考或推薦標準。
[0023]本發(fā)明的特色之一是通過大眾用戶對服務資源進行社會標注，利用社會網絡對統(tǒng)計的標注進行分析，由此可以查找最能滿足用戶需求的服務資源。從初始需求到服務，再通過推薦的服務修正和完善初始需求。
[0024]進一步的，上述步驟一中，所述基于FOAF的用戶注冊/登錄，包括用戶驗證、用戶注冊和用戶登錄；所述基于用戶的服務語義的社會標注，包括服務查詢、服務表征、服務調用、服務標注和標注統(tǒng)計；所述基于用戶初始需求的服務推薦，包括需求錄入、基于社會標注的服務發(fā)現、服務排序和用戶評價；所述基于服務的需求推薦，包括需求收集、需求推薦、需求補足。
[0025]進一步的，上述服務標注為，用戶直接在服務表征的基礎上進行標注或者在對服務進行試用后再進行標注，從功能、非功能、情景角度及角色、目標、過程層次對需求進行元描述。
[0026]進一步的，上述標注統(tǒng)計包括以下步驟:1、從宏觀的層面上，記錄用戶、標簽、服務之間的對應關系，以owl或owl-s的格式存儲；2、從微觀的層面上，記錄用戶的屬性、標簽的屬性和服務的屬性之間的對應關系；3、將標簽按服務的功能屬性、非功能屬性、情境屬性三種類型進行分類；4、輸出帶標注的服務。
[0027]進一步的，上述基于服務的需求推薦，包括以下三種方式:1、通過用戶所提需求查找服務，此時需要滿足查找的服務功能集大于需求的功能集，才能對用戶進行需求推薦，并將推薦的服務功能集進行需求解析，生成用戶理解的自然語言描述；2、通過FOAF社會化文檔進行分析，同領域，同需求的用戶是否提出過其他的服務能夠滿足的需求，并推薦給用戶；3、通過提供商推薦需求，主要考慮該服務的提供商是否提供過類似的其他服務需求。
[0028]進一步的，上述步驟二中，所述需求獲取模板包含角色需求獲取模板、功能需求獲取模板、非功能需求獲取模板以及過程需求獲取模板，并建立它們之間的依賴、轉化關系，從需求獲取模板中抽取需求的目標模型。
[0029]進一步的，上述步驟四中，通過在對需求的目標模型與服務的目標模型比較中發(fā)生的命名沖突、類型沖突和結構沖突的分析，返回比較結果，將匹配到的服務功能推薦給用戶，該比較結果包括等價、泛化、特化、交叉和排斥。
[0030]本發(fā)明具體例實施步驟如下。
[0031](I)針對網絡用戶需求的不確定性和不充分性，構造基于社會標注的服務需求滿足及擴展框架，如圖1所示，利用豐富的網絡資源提高用戶需求的準確性和完整性。包含用戶登錄與跟蹤，服務語義的社會標注，基于用戶初始需求的服務推薦和基于服務的需求推薦，它們都建立在服務資源庫的基礎之上，利用服務資源庫中的資源滿足用戶需求。
[0032](2)在用戶登錄之前，首先驗證用戶是否已經注冊，如已注冊，則登錄并進行跟蹤，在整個推薦過程中保持用戶信息的可達性；如未注冊，則先進行注冊，注冊后將生成社會化文檔FOAF。FOAF文檔中包含用戶的個人信息描述以及用戶的社會關系信息。
[0033](3)在用戶對服務進行社會標注時，假定服務資源庫的初始化狀態(tài)為未經用戶標注的原始服務。用戶在輸入需求時，通過關鍵詞匹配，查詢到相關服務，并以WSDL的文檔格式返回給用戶，用戶可以根據文檔描述對服務進行標注，或者在試用該服務后，對服務的性能以及功能進行標注，來展現該服務所能表達的語義信息。此時，用戶可以從服務的功能屬性、非功能屬性以及情境屬性三個角度對服務進行標注，如圖2所示，并將標注后的服務與用戶的個人信息、標簽信息進行關聯，如圖3所示。并將關聯后的信息以0WL/0WL-S的格式進行存儲，方便用戶在后期查詢時可以根據當前記錄的關聯信息找到最能滿足用戶需求的服務資源。
[0034]在對服務進行標注時，系統(tǒng)將對用戶進行實時跟蹤，記錄用戶的個人信息和社會信息，以及標簽，服務之間的對應關系，并根據用戶的屬性文檔FOAF對標簽進行分析、分類，來展示具有相同興趣偏好，以及角色職位的其他用戶標注的服務。
[0035](4)當服務的社會標注達到一定規(guī)模時，用戶輸入初始需求，如圖4-圖7所示，系統(tǒng)將通過提取需求的語義來查詢帶語義標注的服務，同時將跟蹤用戶，記錄其個人信息，通過用戶的社會屬性(包括靜態(tài)屬性和動態(tài)屬性)來查詢該用戶標注過的服務以及與該用戶具有相似性的其他用戶標注過的服務，進而返回給用戶，用戶可以根據返回的結果，精確選擇能滿足其需求的服務資源。
[0036]用戶使用該服務后，可以對其功能、性能、安全性進行評價，來展示該服務是否具有魯棒性，并為其投票，以引導后續(xù)用戶對該服務進行試用。在投票達到一定規(guī)模時，能展示該服務是否受歡迎，以及是否為大眾認可并能夠解決問題的服務資源。同時，用戶可以根據對該服務的試用情況來對服務標注進行修正，包括順序修正和描述修正。
[0037]順序修正是指對服務的標簽進行重新排序，受歡迎的標簽將進行前移，以表明該標簽為大眾認可或者更能代表該服務語義的社會標簽，當其他用戶在試用該服務時，則首先將該標簽推薦給用戶；描述修正是指在用戶使用過該服務時，通過對該服務的其他認識或者能解決該用戶的其他問題，而添加一個新的標簽來展示該服務能實現此功能，以此來擴大服務的功能范圍，為其他用戶提供一個新的服務語義標識。
[0038](5)在用戶提出初始需求時,如圖8所示,可以通過功能分解,來查詢滿足該需求的服務，并能夠將查詢到的服務功能推薦給用戶，使用戶能夠根據推薦的服務功能來修正和完善先前提出的初始需求。這里主要通過三種手段進行需求推薦:
(5.1)通過用戶所提需求查找服務，系統(tǒng)將首先抽取該需求的功能，并通過關鍵詞匹配來查詢服務，此時查找的服務功能集必須大于需求的功能集，才能對用戶進行需求推薦，并將推薦的服務功能集進行需求解析，生成用戶理解的自然語言描述；
(5.2)當用戶輸入需求時，系統(tǒng)將首先調出該用戶的FOAF文檔，通過對該用戶的社會屬性進行分析，利用FOAF中的knows元素查找出同領域，同需求的用戶是否提出過其他的服務能夠滿足的要求，并推薦給用戶；
(5.3)當用戶輸入需求時，系統(tǒng)調出該用戶的FOAF文檔，并結合其標注的服務的提供商，通過提供商推薦需求，主要考慮該服務的提供商是否提供過類似的其他服務需求；
用戶根據推薦的服務需求來修正和完善先前提出的初始需求，來達到提升初始需求的準確性和完整性。
[0039]以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應當指出，對于本【技術領域】的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進或變形，這些改進或變形也應視為本發(fā)明的保護范圍。
【權利要求】
1.一種基于社會標注的服務需求滿足及擴展方法，包括如下步驟: 步驟一，構造基于社會標注的需求滿足及擴展方法整體框架圖，包括基于FOAF的用戶注冊/登陸，基于用戶的服務語義的社會標注，基于用戶初始需求的服務推薦和基于服務的需求推薦； 步驟二，將需求描述元模型同具體應用領域的知識結合起來進行實例化，從而生成具體應用領域需求獲取模板； 步驟三，使用需求獲取模板獲取涉眾需求，并將角色、目標、過程進行關聯，抽取出需求目標模型； 步驟四，通過使用簡單對象訪問協議SOAP及Web服務描述語言WSDL，建立需求的目標模型與服務的目標模型之間的比較關系，并返回比較結果； 步驟五，根據返回結果將合適的服務功能推薦給用戶，提高需求質量。
2.根據權利要求1所述的一種基于社會標注的服務需求滿足及擴展方法，其特征在于:步驟一中，所述基于FOAF的用戶注冊/登錄，包括用戶驗證、用戶注冊和用戶登錄；所述基于用戶的服務語義的社會標注，包括服務查詢、服務表征、服務調用、服務標注和標注統(tǒng)計；所述基于用戶初始需求的服務推薦，包括需求錄入、基于社會標注的服務發(fā)現、服務排序和用戶評價；所述 基于服務的需求推薦，包括需求收集、需求推薦、需求補足。
3.根據權利要求2所述的一種基于社會標注的服務需求滿足及擴展方法，其特征在于:所述服務標注為，用戶直接在服務表征的基礎上進行標注或者在對服務進行試用后再進行標注，從功能、非功能、情景角度及角色、目標、過程層次對需求進行元描述。
4.根據權利要求2所述的一種基于社會標注的服務需求滿足及擴展方法，其特征在于:所述標注統(tǒng)計包括以下步驟， 步驟一，從宏觀的層面上，記錄用戶、標簽、服務之間的對應關系，以owl或owl-s的格式存儲； 步驟二，從微觀的層面上，記錄用戶的屬性、標簽的屬性和服務的屬性之間的對應關系; 步驟三，將標簽按服務的功能屬性、非功能屬性、情境屬性三種類型進行分類； 步驟四，輸出帶標注的服務。
5.根據權利要求2所述的一種基于社會標注的服務需求滿足及擴展方法，其特征在于:所述基于服務的需求推薦，包括以下三種方式， 通過用戶所提需求查找服務，此時需要滿足查找的服務功能集大于需求的功能集，才能對用戶進行需求推薦，并將推薦的服務功能集進行需求解析，生成用戶理解的自然語言描述； 通過FOAF社會化文檔進行分析，同領域，同需求的用戶是否提出過其他的服務能夠滿足的需求，并推薦給用戶； 通過提供商推薦需求，主要考慮該服務的提供商是否提供過類似的其他服務需求。
6.根據權利要求1所述的一種基于社會標注的服務需求滿足及擴展方法，其特征在于:步驟二中，所述需求獲取模板包含角色需求獲取模板、功能需求獲取模板、非功能需求獲取模板以及過程需求獲取模板，并建立它們之間的依賴、轉化關系，從需求獲取模板中抽取需求的目標模型。
7.根據權利要求1所述的一種基于社會標注的服務需求滿足及擴展方法，其特征在于:步驟四中，通過在對需求的目標模型與服務的目標模型比較中發(fā)生的命名沖突、類型沖突和結構沖突的分析，返回比較結果，將匹配到的服務功能推薦給用戶，該比較結果包括等價、泛化、特化、交叉和排斥。
【文檔編號】G06F17/30GK104035998SQ201410262518
【公開日】2014年9月10日 申請日期:2014年6月13日 優(yōu)先權日:2014年6月13日
【發(fā)明者】寧達, 盧紅, 袁剛, 王近濤, 陳鵬, 徐建林, 鄧勇, 黃波, 張慧, 黎楚 申請人:中國船舶重工集團公司第七二二研究所