第6期 万长林，等：语义Wb服务组合中的服务建模及规划算法 ·491· 业标准，它提供了一种对业务流程和交互协议正式 个Web服务提供商提供具有相似功能的Web服 规范的语言.另一类基于智能规划，代表性工作是斯 务，不同的Wb服务提供商提供的逻辑上功能相同 坦福大学、马里兰大学和卡内基梅隆大学等机构提 的服务可能输入/输出接口不兼容或者服务质量不 出的OWL-S4.OWL-S采用基于描述逻辑的0WL 同.本文对Wb服务的建模将逻辑功能和具体实现 语言对Wb服务的属性、功能和结构进行形式化描 区分开来，即用动态描述逻辑中的一个动作来描述 述使其可被计算机理解.通过将Wb服务描述与 具有相同逻辑功能的一类Wb服务，而不是对每个 PDDLIS)之间的转换来将Wb服务组合问题转化为 Wb服务都描述其前提、结果、输入和输出等信息. 智能规划问题，于是就可以利用现有的多种规划器 对于任一原子Wb服务，通过为其关联一个原子动 来实现Web服务组合.比如，Schuster6]等人提出多 作来进行语义建模.动态描述逻辑DDL中的原子动 态过程模型PPM将服务模式化为状态机来描述服 作可定义如下： 务的可能状态及状态间的转换，就可以通过状态机 a(x1,…,xn)=(P,E). (1) 的推理来实现.Keller等将Web服务的可实现性 式中：4为原子动作名；P和E分别为动作的前提条 以及包含关系归结为谓词演算的定理证明问题 件和执行结果，它们都用DDL中的公式(Formula) Narayanan等「8]用Petri网模拟原子组件的复合过 表示；x,…,x。为在P和E中出现的所有个体名 程，将服务组合归结为Petri网的可达性问题.Mcil- (也可称之为动作定义式中的变量).DDL中的公 raih等I9]利用Golog刻画复合过程，应用现有Golog 式由如下产生式定义： 的规划算法和工具解决服务的组合问题.但以上这 p,业：=C(u)IR(u,)|=vT(w,e)1pl 些方法都没有考虑领域本体在规划中的作用.S pVψl<T>p. (2) reno]认为层次任务网HTN规划中的任务分解和 式中：p、业为公式名，u、v为个体名，e为有型域的个 OWL-S中的过程分解十分相似，将OWL-S与HTN 体名，C为概念名，R为抽象角色，T为有型角色，T 结合来解决服务组合问题，该方法在先验知识足够 为动作.且形如R(u,v),R(u,),T(u,v), 的条件下效率很高，但在实际应用中往往缺乏必要 一T(4,),C(u),C(u)的公式被称为简单公式 的先验知识.Gu等结合情景演算和描述逻辑来 primitive formula). 解决服务组合问题，具有很强的描述能力且避免了 下面以OWLS联盟基于OWL-S1.2的图书购 对先验知识的依赖，但该方法的计算复杂度较高.为 买原子服务ExpressCongoBuy为例说明上述的原子 提高效率，Hoffman等12]用简化的本体形式化语言 服务语义建模方法.对ExpressCongoBuy服务，将其 刻画服务及状态，然后用前向规划方法解决服务组 关联到一个原子动作ExpressBuyBook,该原子动作 合问题 可简单描述如下： 本文首先从服务描述的层面，提出了基于动态描 define atomic action ExpressBuyBook 述逻辑DDL的Wb服务模型，动态描述逻辑 variables:ECB_BookISBN,ECB_SignInInfo, DDLB4将动作理论和描述逻辑有机地结合在一起， ECB CreditCardNumber,ECB Ac- 即能描述静态知识，也能描述动态知识，是描述逻辑的 ctID,ECB_CreditCard,ECB_Output 一种动态扩展.基于该Wb服务模型研究了基于动态 preconditions:hasAcctID(ECB_SignInInfo,ECB_ 描述逻辑的语义W©b服务自动组合，重点是基于DDL AcctID)&validity ECB_Credit- 推理算法的Wb服务组合规划算法. Card,Valid )creditNumber 1 语义Web服务建模 (ECB_CreditCard,ECB_Credit- CardNumber)&InStockBook(ECB 1.1原子Web服务建模 _Book)hasISBN ECB_Book, 在OWL-S中Wb服务的功能、输入输出等信 ECB BookISBN) 息的语义描述是通过在OWL-S本体的ServiceProfile effects:type ECB_Output,OrderShippedAc- 概念中hasPrecondition、hasResult、hasInput和ha- knowledgement)&shipment(ECB_Ship- sOutput等属性来实现的，在对Web服务语义建模 ment)&shippedTo (ECB_Shipment, 时每个具体的服务都需要为其指定包括前提、结果 ECB_AcctID)&shippedBook ECB_ 输入和输出等的语义描述.因为互联网上通常有多 Shipment,ECB_Book)