(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)发明专利说明书
(10)申请公布号 CN 102123172 A
(43)申请公布日 2011.07.13
(21)申请号 CN201110046066.0
(22)申请日 2011.02.25
(71)申请人 南京邮电大学
    地址 210003 江苏省南京市新模范马路66号
(72)发明人 陈蕾 杨庚 陈燕俐 张迎周 王传栋 许建
(74)专利代理机构 南京经纬专利商标代理有限公司
    代理人 许方
(51)Int.CI
      H04L29/08
      G06F17/30
                                                                  权利要求说明书 说明书 幅图
(54)发明名称
      一种基于神经网络聚类优化的Web服务发现的实现方法
(57)摘要
      本发明提供一种基于神经网络聚类优化的Web服务发现的实现方法，主要用于解决开放网络环境下快速、准确地发现满足用户需求的Web服务。本发明由服务请求子系统、服务提供子系统、服务注册中心和服务发现中介子系统四部分组成。其中服务发现中介子系统是该系统的核心构件，包括服务表示模块、服务分类模块和服务匹配模块。本发明实现了一个聚类优化的语义Web服务发现原型系统，真实Web服务数据集上的评测结果表明，本发明不仅具有较高的服务发现效率和精度，而且实现简单，系统灵活，代价低，易推广。
法律状态
法律状态公告日
法律状态信息
法律状态
权 利 要 求 说 明 书
1.一种基于神经网络聚类优化的Web服务发现的实现方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤（1），服务提供者开发Web服务并在服务注册中心注册发布；
步骤（2），服务注册中心的WSDL文档经过服务发现中介的服务表示模块处理后，生成WLSI-VSM语义特征向量，其步骤是：
（21）使用开源软件WSDL4J对WSDL文档进行服务解析；
（22）对解析后的WSDL文档进行分词、停用词过滤和抽取词干的处理，生成Web服务特征词典；
（23）基于Web服务特征词典，使用开源软件Lucene对WSDL文档进行词频索引处理，生成VSM词形特征向量；
（24）基于WordNet语料库，使用开源软件Rita对VSM词形特征向量进行语义扩展，生成W-VSM语义特征向量；
（25）基于LSI技术对W-VSM语义特征向量进行词义消岐和概念语义空间降维，生成WLSI-VSM语义特征向量；
步骤（3）服务发现中介的服务分类模块对经过步骤（2）处理后的WLSI-VSM语义特征向量采用核Batch SOM神经网络进行分类处理，将所有Web服务按照功能语义自适应地聚类成若干子类，并分别生成类标识服务-“元服务”；
步骤（4），服务请求者构造Web服务请求描述文档并提交给服务发现中介；
步骤（5），采用步骤（2）中的步骤（21）至（25）对步骤（4）的Web服务请求描述文档进行处理后，生成相应的查询请求向量；
步骤（6），服务发现中介的服务匹配模块以经过步骤（5）处理后的查询请求向量作为输入，进行基于核余弦相似性测度的Web服务匹配，对匹配结果排序后，将符合查询请求的<i>top-n</i>个查询结果反馈给查询结果展示模块；
步骤（7），服务请求者根据查询推荐结果通过Web服务调用支撑模块调用相应的Web服务。
正则化工具包2.根据权利要求1所述的基于神经网络聚类优化的Web服务发现的实现方法，其特征在于，步骤（3）基于核Batch SOM 神经网络的Web服务分类包括以下步骤：
（31）批量输入所有WLSI-VSM语义特征向量；
（32）对核Batch SOM 神经网络的神经元权值赋初值；
（33）基于服务相似度度量函数                                                批量式迭代更新若干次神经元权值，直至核Batch SOM 神经网络渐近稳定；其中为以服务和为参数的核函数，表示服务和之间的相似度；
（34）根据步骤（33）学习得到的神经元权值，按照最近邻原则自适应聚类WLSI-VSM服务向量，得到相应的服务子类；
（35）对步骤（34）所获得的服务子类计算聚类中心，并将其标记为代表该类的“元服务”； 
（36）输出服务子类及相应的“元服务”标识。
3.根据权利要求1所述的基于神经网络聚类优化的Web服务发现的实现方法，其特征在于，步骤（6）基于核余弦相似性测度的Web服务匹配包括以下步骤：
（61）输入查询请求向量和经过步骤（3）处理后的服务子类及相应的“元服务”；
（62）计算查询请求向量与元服务的核余弦相似度；
（63）选择和查询请求向量最相似的元服务对应的服务子类作为服务候选集；
（64）计算查询请求向量与服务候选集中所有服务的核余弦相似度；
（65）根据核余弦相似度降序排列服务候选集；
（66）输出<i>top-n</i>个符合查询请求的相关Web服务。
说  明  书
技术领域
本发明涉及一种基于神经网络聚类优化的语义Web服务发现的实现方法，主要用于解决开放网络环境下快速、准确和高效地发现满足用户需求的Web服务的问题，属于分布式计算领域。
背景技术
随着互联网技术的快速发展与普及，如何在开放、动态的网络环境下实现各类资源的共享和集成已经成为计算机软件技术面临的重要挑战之一。近年来，越来越多的企业将其核心业务转移到互联网上，电子商务技术已从简单的Web信息发布发展到互联网范围内的数据共享和信息集成。越来越多的应用表明，Web服务作为一种新型的分布式计算模型，实现了面向服务的架构，具有良好的封装性和广泛适用性，强调开放的标准和协议规范，采用了通用的数
据格式，软件资源的服务接口完全公开，解决了软件跨平台和跨防火墙访问等问题。通过软件资源的集成松散耦合，Web服务支持动态的电子商务与应用集成，使得网络应用为人们提供服务的能力大大增强，正在成为企业信息规划、动态电子商务和应用集成的重要支撑技术。主要的信息技术供应商和应用企业，均已对Web服务提供支持。例如，SAP、Oracle、IBM、Microsoft、HP等提供了面向服务架构的业务平台，IBM和HP在其“适需商务”和“自适应企业”中，倡导使用Web服务作为信息基础设施的软构件；Amazon、Google、Yahoo和eBay等发布了构建网上书店、搜索工具和拍卖的Web服务。然而，由于Web服务是由分布于网络上的众多组织和个人独立开发，其数量众多且增长迅速，只有发现满足用户需求的服务，才使得Web服务的组合、调用和监控成为可能。Web服务发现的结果和效率将直接影响到上层应用系统的功能和质量。因此，如何快速、准确、高效地发现用户所需的Web服务成为了制约Web服务发展的一个关键性问题。

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