在多個web服務中發現至少一個web服務的方法
2023-04-25 06:25:21
專利名稱：在多個web服務中發現至少一個web服務的方法
技術領域：
本發明一般涉及web服務和關於所述服務的查詢。
技術背景在本說明書中，除非特別指出，以下術語以所指出的意義被使用 - "UDDI (統一描述、發現和集成)目錄"是指特別在SOA (面向服 務架構)類型架構的環境中特別專用於web服務的基於XML的目錄。存在 私有和公共目錄、專用於特定服務提供者的目錄。UDDI目錄用於定位網絡 中所要求的web服務。它特別地包括web服務訪問信息和例如對所述服務 及其功能的簡要描述的語境信息。UDDI目錄特別包括 -白頁，包括關於企業的信息；-黃頁，將這些企業的web服務列為WSDL標準；以及 -綠頁，提供關於提供的服務的精確技術信息。所述技術信息尤其覆 蓋對服務、連接或相關的交易過程的描述。-"本體"本體是組織成圖的概念的結構化集合，其中，所述圖的關係可以是語義關係或組合和繼承(在對象意義上)的關係。本體的目的 是對給定域中的知識集合建模。—"OWL"是一種web本體語言，被設計用於不僅能向用戶呈現信息 而且還處理其內容的應用。OWL是基於RDF (資源描述框架)語法的XML "行話"，其指定用於描述元數據和用於對該元數據的某種自動處理的圖 模型。OWL提供用於定義結構化web本體的方法。由於補充詞彙和形式語 義，OWL為機器提供比平常例如使用XML時更強大的解釋web內容的能力。
OWL由提供遞增表達性的三種子語言組成OWL Lite (或OWL) 、 OWL DL 和OWL Full. OWL-S (其中S代表"語義")是面向"語義"的，其至今 僅作為建議存在，並且還未被標準化。一 "輸入參數"是指在輸入提供給web服務的處理搮作的數據；所述 操作的輸入數據被該操作變換以提供輸出結果。- "輸出結果"是指由web服務的操作對其輸入數據(或"輸入M") 實現的處理產生的信息。所述輸出結果是web服務的用戶所期望的產物， 其中，所述用戶可以是電子數據處理應用或另一web服務。一 "web服務"是指可經由標準接口在網際網路上訪問的應用，其可以 獨立於所使用的作業系統和程式語言、4吏用例如基於XML的通信協i義與應 用或其它web服務動態交互。同樣，在其接口級，web服務包括基於輸入 數據或"輸入M"提供結果的處理操作。為使用web服務，其操作中的 一個4皮調用，並且被提供期望的輸入數據，以及恢復輸出結果。—"UML"(統一建模語言)指定一種用於藉助於對象建模的符號 (而不另_語言)，所述符號用於在其開發期間確定和呈現對象系統的組件， 以及在適當的情況下生成其文檔。UML當前是OMG標準。其由合併Jim Rumbaugh、 Grady Booch和Ivar Jacobson的成果產生，並且已通過多種 方式演進。- "語義web"是指用於發布、諮詢以及最重要的對格式化知識的處 理進行自動化的全球資訊網的擴展，這意味著，由語義Web處理的文檔包含將 被自動處理的格式化信息而不是自然語言的文本。- "WSDL"是一種由W3C標準化的語言(2001年3月15日的版本1.1 -見http:〃麗.w3.org/TR/wsdl)，其特別參考了 XML語言.WSDL經由 以下單元描述對web服務的公共訪問接口服務名、操作、所操作的數據 的類型以及所述類型和所述操作之間的連結。WSDL還指示為使用所iiJ艮務 應怎樣通信、為與該服務通信所需的通信協議和消息格式。與OWL-S相似， WSDL-S是面向語義的，但還未被標準化。-"WSMO (web服務建模本體)"是指一種用於"語義上"描述所述
語義web的服務的本體。- "ML"(可擴展標記語言)SGML語言的一種演進，特別被HTML 文檔設計者用於為個人化數據結構而定義其自己的標記。特別是在網際網路中的現代電信技術使得用戶能夠快速訪問多種服務。 在該領域中，語義web正快速增長，特別當涉及用於藉助於現有服務、使 用語義方法開發服務的應用時。越來越多web服務配備了語義，或更一般 地說是語義描述。在本文中，產生的問題是能夠容易地發現構成給定語 義查詢的相關響應的給定"語義服務"(即具有語義描述的服務)，其中， 所述語義查詢即包舍浯義信息的查詢。該問題的一種已知解決方案在於語法上分析服務目錄的內容，發現 並且然後提取每一個服務的語義描述，以及最後從該描述中搜索與所述語 義查詢的匹配。在實踐中，該解決方案必須考慮這一事實服務的語義描 述或本體可以採用不同形式，並且可以使用例如OWL、 OWL-S、 WSDL-S、 WSMO、 UML等的不同類型的語言來寫。因此，特定分析器(解析器)對於每一個 服務類型/形式是必需的，以便從其中提取有用語義信息。然而，該解決方案並不令人滿意，因為其代表沉重的管理負擔，並且 使用戶感知的響應時間降級。特別地，對於每一個請求，必須分析服務目 錄的內容的全部和檢查包含在所述服務的各種語義描述中的所有數據。因此，需要這樣一種解決方案，其顯著筒化對語義服務的搜索，並且 減少該搜索代表的處理時間。發明內容為此，本發明提出一種web月良:^義引用(semantic referential)，包括用於該服務的語義描述的唯一元模型。本發明的語義引用的優選實施例具有以下特徵中的一個或更多—所述引用由操作結構化，所迷操作每一個都包括特定web服務的操作的語義描述；-根據本發明的引用採取不具有任何指向該文件外部的指針的文件的 每一個操作一行；-所述操作的每一個的語義描述包括關於相關的特定web服務的操作 的目的、該web服務的操作的服務質量的信息，和該web服務的操作的語 境的信息；—所述操作的每一個的語義描述進一步包括與輸入和輸出參數相關的 語義信息。本發明還提出一種方法，包括提供根據本發明的語義引用的步驟。本發明的方法的優選實施例具有以下特徵中的一個或更多一本發明的方法進一步包括創建或更新所述引用的初始步驟；一所述引用創建步驟包括以下步驟提供所述web服務的異構語義描述；以及對於所述web服務的每一個選擇適於該服務的語義描述的類型的語法分析器，藉助於所選的語法分析器提取語義描述特徵，並且根據所述唯一元模型轉換和存儲這些語義描述特徵；-在所述提供web服務的異構語義描述的步驟中，因為並且當所述web服務被創建時，提供後者；-根據本發明的方法進一步包括以下步驟接收語義查詢，語義上分析所接收的查詢並根據所述元模型轉錄(transcribe)該分析的結果，並且使用轉錄的結果在所述引用中搜索web服務操作；一所迷語義分析和轉錄步驟通過語義發現機制來實現； 一在所述接收步驟中接收到的查詢是自然語言的查詢。 本發明進一步涉及電腦程式產品，適於執行本發明的方法的步驟;以及電子數據處理系統，包括適於執行本發明的方法的步驟的代碼裝置.
通過閱讀下面僅作為示例給出、並且參考示例和附圖(單一圖)的對 本發明的實施例的詳細描述，本發明的其它特徵和優點將變得顯而易見， 其中，所述附圖示出了本發明的方法的一個實施例的步驟和組件。
具體實施方式
本發明的基本想法是產生服務的唯一語義引用，以便有助於搜索服務和減少該搜索所用的時間。由此，本發明提出一種web服務引用，其聚合為初始異構的(即所述服務的至少兩個具有不同描述)唯一元模型語義描述。該唯一語義服務描^b模型因此規定相同語義描，式將被用於所述服務的每一個。搜索對應於語義請求的服務被捉進和縮短，因為其被縮減為在包含有用語義信息的唯一引用中的搜索。以前，所述搜索通過諮詢不 具有同構格式的^t語義描述來實現。這裡使用改進了搜索性能的單一元模型，而不是藉助於不同形式的語義描述提取有用信息。本發明的所述語義引用優選地通過l^作來結構化。"操作"是指例如 在UML中同名的那個的建模單元。這些操作的每一個都包括保證該操作的 特定web服務的操作的語義描述。更精確地說，在實踐級，操作可以包括 web服務的公共處理功能的語義描述.這樣的引用結構從其目的的角度證 明是有利的能夠容易地發現具有4^人滿意的處理性能的web服務。現在， 該意義上的語義查詢將以接近所^艮務的要求操作的特徵的方式(語義上 地)來表述。由此，根據目錄中的各種操作，對所述引用進行結構化實現 了一致的、並且因此在最後的分析中更高效的對所述引用的搜索。該語義引用優選採取不具有任何指向外部的指針和引用的唯一文件 (其包含所述有用語義信息)的形式。於是，它是自充分的。因此，當程 序為處理查詢而掃描所述引用時，不必要調用外部信息，所述外部信息例 如是所述引用可以指向的本體。這進一步改進了服務搜索的效率。在實踐中，所述引用的一行例如可以專用於給定操作。應當指出，在適當的情況下，每當新服務被列入目錄中時，所述引用 可以根據不同形式的語義描述被自動生成或更新。更詳細地說，所述操作的每一個的語義描述可以例如包括與相關web 服務的目標、服務質量(QoS)和該服務的使用語境有關的信息。所述操 作可以包含對應於該語義信息的關鍵字以及與所述關鍵字相關的值或內
容。由該信息對向(subtend)的所述語義內容高效地定義了有用語義內 容。類似地，關於給定操作的引用的一行可以例如包含關於該操作的輸入 參數和/或輸出結果的信息，以便能夠在較早階段語義上描述該操作的特 徵。與服務的目標、服務質量或使用語境有關的關鍵字可以進一步與語義 標籤同樣地被對待，其中，在適當情況下，所述語義標籤可以還與操作的 輸入^t或結果相關。這裡，語義標籤可以看作名字、 一組字符，或者更 一般地說是與數據項相關並且適於進一步語義上描述其特徵的代碼(例如， "語言"標籤可以與被翻譯web服務處理的數據相關)，應當指出，在語 義上，該標籤的值超越了可以直接從服務的(例如)標準WSDL描述提取 的那些。另一方面，這樣的信息可以從服務的語義描迷或本體提取.在適當的情況下，諸如數據"類型"的其它信息可以被呈現，這裡， 該"類型"可與服務的WSDL描述中呈現的具有同樣名字的單元相比。應當指出，取決於如何要求語義上將查詢與來自所述引用的服務相匹 配，可以設想多種形式的語義引用元模型。上文中給出的示例組成用於高 效結構化所迷語義元模型的許多方法。單一附圖示出了本發明的方法的一個實施例的步驟和組件。參考該圖，所涉及的組件如下-服務目錄IO，列出各個web服務ll-14;-語義描述21 - 24的引用20，所述語義描述典型地在給定URL上可 以得到；-唯一語義引用的自動生成器30; -語義引用40本身； -語義發現機制50;-典型從PDA、計算機和行動電話等發送的語義請求60;以及 -對應於所述查詢的服務的URL。在一個實施例中，上述組件IO、 20、 30在引用40的創建中涉及。
接下來描迷一種用於創建語義引用40的方法。為了概括，該方法與 自動創建過程比較，在所述自動創建過程期間，所有有用信息被從語義描 述21-24中提取出來.提取的信息然後被組織化、結構化並寫入構成該 引用40的文件中。現在更詳細地說正,皮討論的描述21 一 24例如是經由服務目錄10可 訪問的。目錄10例如是UDDI目錄，其可以在適當的情況下包含指向在給 定地址可得的描述21-24 (—般為異構的)的連結或指針。例如，翻譯服務的語義描述可以採取下面的形式(使用XML符號) http:〃my—host/services/TranslationService/Translator.asmx . . ... .. . ,/partOb.. . 儘管該描述使用XML符號，但其不同於服務的簡單XML描述。實際上， 如在本例中可見的，標籤"semanticTag (語義標籤)"這裡添加了語義 信息(language (語言)，text (文本))，所述語義信息趂越了^J艮務 的標準XML描述可以提取的.因此，上面的描述實際上是"語義的"描述。 由於引用40，所述語義信息將隨後實現"語義的"查詢到特定服務的匹配.另一方面，例如在服務的最初描述中呈現的用WSDL-S表迷的其它信
息對於所述語義引用的生成不是不可缺少的；這例如是指本體或所使用的 數據類型的引用、連結到與所述操作連結的前置條件或後置條件的信息等。 包含在所述最初描述中的信息因此被過濾，以《更調整語義引用40的內容 為正好對查詢60有用的內容。從目錄10中列出的所述服務的各個語義描述21 - 24中，主要語義信 息藉助於專用分析器被提取出(步驟S300 )，所述專用分析器才艮據語義描 述21 - 24的類型淨皮提前選出。提取的信息然後根據專用於語義引用40的唯一元模型被轉換(步驟 S300 )和存儲(步驟S400 )。然後它被放置在構成該引用40的文件中。 該文件例如可以採取下面的形式(referential) http://my—host/services/TranslationService/Translator.asmx main semantic concepts of the operation http://other_host/www—serv/RSS_Service/RSS_Service.asmx main semantic concepts of the operation http:〃another—host/inet_serv/TrafficService/Traffic.asmx main semantic concepts of the operation . . . 如在上面使用XML符號描述的例子中可見，語義引用40的文件由操
作(翻譯、RSS服務、流量等)構造，每一個都包含特定web服務ll-14 的特定操作的語義描述("主要語義概念")。然而由於可理解性，所述 描述在本例中未作解釋。特別地，目標、服務質量、使用語境、輸入/輸 出信息未被開發。然而，縮減為嚴格必要的每一個語義描述被完全包括在 所述引用中，所述引用採取不具有4壬何外部指針的文件的形式。同樣的程序(生成器30)可以朝3殳計為實施創建所述引用40的所有 步驟S300-S400。儘管所述引用可以同時被構造或更新(即通過處理將在其中被引用的 所有web服務)，所述引用可以相反在服務創建時或在其後不久"以批量 模式"(即離線)填入。當例如在查詢之後涉及web服務搜索時，這可以 證明是有利的。實際上，本發明的所述語義引用可以通過將在下面描述的 簡單過程響應於語義查詢。該過程包括以下步驟。首先，接收(步驟S600 ) 並且語義上分析語義請求60，然後根據專用於引用40的元模型被轉錄。 隨後是對對應於該查詢的web服務11 — 14的操作的搜索(步驟S500 )。 由於該目的，引用40被詢問，並且作出將所述查詢(如所分析和轉錄的) "語義上"匹配(步驟S500 )於該引用中可用的語義信息的嘗試。一旦服務操作已^Jl現(即已被語義上匹配於所述查詢)，則發出該 查詢的用戶可以例如被重定向到對應的URL 70 (步驟S700 )。可以因此 認為，在該階段查詢60已被處理。可以自然設想用於使發現可用服務的 其它裝置，例如這些服務的組合(聚合)，以產生用戶將感知為匹配其初 始查詢的唯一服務的新服務。所述查詢的語義分析、其轉錄以及適當情況下對匹配的搜索S500可 以通過同一語義發現機制50來構造。該語義裝置50優選用"集成"電子 數據處理工具來實現，其中，所述"集成"電子數據處理工具例如是包括 多個耦合的軟體模塊的助理或應用，所必漠塊的每一個被分配了給定任務。 應當進一步指出，發現機制可以在客戶機或伺服器側實現。對對應於所述語義查詢的服務的搜索由這一事實來推動它在所述唯 一引用文件中實現.此外，假設後面的文件包含所有有用信息，則所迷語
義發現機制的執行只會更好和更快，尤其因為所述引用具有唯一的結構。 因此，響應時間與已知解決方案的相比非常短。實際上，不再必須從不同 形式的語義描述中提取有用信息來處理每一個語義查詢。此外，為推動對"富，，文本的訪問，該引用40可以淨皮尋求提供語義 服務並使它們對其客戶(內部或外部)可用的每一個運營商或服務提供商 訪問。現在再次提到上面描述的、其中所述引用在創^J!艮務時或其後不久被 "以批量模式，，(或離線)填入的變體。在涉及web服務搜索時，該變體 是有利的。實際上，如上面所解釋的，優選"實時地"發現web服務。因 此，優選所迷語義引用由服務的開發者在每次新服務創建時或其後不久更 新。因此，所述服務的初始語義描述到所述引用的唯一描述的轉換可以在 該服務被創建時或其後不久被實現，而不是在搜索期間被完成。因此不在 該服務的發現時消耗對於所述描述的搜索時間和用於其轉換的時間，因為 所述搜索機制基於唯一的引用工作，其效果是改進在所述服務的語義發現 時的響應時間和處理性能。在前述說明的所述"語義"方面提供了本領域的技術人員將能夠容易 地確定的許多應用.例如，它意味著可以設想用自然語言表述的查詢。已 知多種用於對自然語言文本的語義分析的技術。名詞、它們各自的定義以 及它們之間的關係典型從所述查詢中提取或推出。如在本領域中已知的， 詞典和語法分析被用於此。查詢可以從例如IP終端(行動電話、個人數字助理、掌上電腦等)的用戶發出。可以設想其它變型，例如由於所述查 詢的web服務的創建。為此目的，所述查詢(例如是用自然語言表述)的 語義分析之後是根據該分析對web服務要求的標識，以及所述web服務最 後根據所標識的要求確定和排序.在適當的情況下， 一旦被排序，則可以 安朝卜(orchestrate),斤述web月良務。
權利要求
1.一種用於從多個web服務(11-14)中發現至少一個web服務的方法，所述多個web服務由不同形式或不同語言的各個語義描述進行描述，將被發現的服務必須構成包含語義信息的對給定查詢的響應；所述方法特徵在於包括以下步驟-從所述服務的描述開始，創建或更新語義引用(40)，所述語義引用(40)根據唯一語義服務描述元模型聚合描述所述服務的語義信息；以及-當接收到查詢時--根據所述唯一元模型，語義上分析並轉錄所述查詢(S600)；--然後詢問(S500)所述唯一引用(40)，用所述引用(40)中可用的語義信息尋求語義上與根據所述唯一元模型分析和轉錄的所述查詢相匹配，以及由此識別構成對所述查詢的響應的至少一個服務。
2. 根據權利要求l的方法，其中，所述引用(40)由操作來結構化， 所述操作每一個都包含特定web服務(11 - 14 )的操作的語義描述。
3. 根據權利要求2的方法，採取不具有任何指向該文件外部的指針 的文件的形式，所述文件例如包括每一個操作一行。
4. 根據權利要求3的方法，其中，所述操作的每一個的語義描述包 括關於以下的信息-相關的特定web服務(11-14)的操作的目標； —所述web服務(11 - 14 )的操作的服務質量；以及 -所述web服務(11-14)的操作的使用語境。
5. 根據權利要求2的方法，其中，所述操作的每一個的語義描述進 一步包括與輸入和輸出參數相關的語義信息。
6. 根據權利要求5的方法，其中，所述引用創建步驟包括以下步驟 -提供所述web服務(11-14)的異構語義描述(21-24);以及 -對於所述web服務(11-14)的每一個 -選擇適於該服務(11 - 14 )的語義描述的類型的語法分析器； -藉助於所述選擇的語法分析器提取(S2QQ)語義描述特徵；並 -根據所述唯一元模型轉換(S300 )和存儲(S400)這些語義描述特徵。
7. 根據權利要求6的方法，其中，在提供所述web服務(11 - 14 ) 的異構語義描述(21 - 24 )的步驟中，當所述web服務被創建時提供後者。
8. 根據權利要求4的方法，進一步包括以下步驟 -接收(S600 )語義查詢(60);-根據所^模型，語義上分析接收的查詢並且轉錄該分析的結果； -使用所述轉錄的結果，在所述引用(40)中搜索(S500 ) web服務 (11-14)的操作。
9. 根據權利要求8的方法，其中，所述語義分析和轉錄步驟由語義 發現機制(50)實現。
10. 根據權利要求8的方法，其中，在所述接收步驟(S600)中接收 的所述查詢(60)是採用自然語言的查詢(60)。
11. 一種計算積^呈序產品，適於實現根據權利要求1到10中任一個 的方法的步驟。
12. —種電子數據處理系統，包括適於執行根據權利要求1到10中 任一個的方法的步驟的代碼裝置。
13. 包括唯一的web服務語義描i^L模型的web服務的語義引用(40) 的使用，以在多個web服務中自動發現至少一個web服務.
全文摘要
本發明涉及web服務(11-14)的語義引用(40)，所述語義引用包括用於這些服務(11-14)的語義描述的唯一元模型。本發明還涉及創建所述語義引用(40)的方法(S300-S400)和用於根據語義請求(S500-S600)的web服務的語義發現的方法。本發明還涉及電腦程式產品和電子數據處理系統，所述電子數據處理系統包括適於實現本發明的方法的步驟的代碼裝置。
文檔編號G06F17/30GK101149746SQ20071015351
公開日2008年3月26日 申請日期2007年9月20日 優先權日2006年9月21日
發明者P·拉爾韋 申請人:阿爾卡特朗訊公司