基于模糊Petri網的語義Web服務組合

沈陽理工大學信息科學與工程學院 盛建家

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基于模糊Petri網的語義Web服務組合

沈陽理工大學信息科學與工程學院 盛建家

【摘要】由于Web服務組合依賴關系圖越來越龐大，耗費的代價也日益加重，所以提出了一種建立在模糊Petri網的基本結構上的反向搜索算法，通過建立鄰接矩陣、矩陣命令來根據目標輸出庫所搜索與之相關的前驅庫所。通過該算法的運行,不僅可以提高計算效率，同時也可以在模糊Petri網模型中抽取出一個子模型，從而把一個大的、復雜的系統轉化為一個只與問題相關的小的系統來處理。

【關鍵詞】模糊Petri；依賴關系；反向搜索；服務組合

1　引言

隨著Web服務技術的日益成熟，面對日益復雜的Web服務請求者的請求，這需要將許多功能相同或相似的Web服務通過一定的控制手段將其整合成能夠滿足服務請求者需求的Web服務組合。但是所有Web服務組合成的Web服務組合依賴關系圖規模比較龐大，其中存在很多對滿足Web請求服務者請求完全沒用的Web服務。顯然對于請求服務者來說，這種Web服務依賴關系圖是不能直接被調用的。當請求服務者執行Web服務時，根據請求服務者輸入和期望輸出來對整個Web服務關系依賴圖進行反向推理，去除和請求服務者請求無關的Web服務，然后將這個Web服務依賴關系子圖返回給請求服務者，而后請求服務者按照該Web服務依賴關系子圖進行Web服務調用。

2　Web依賴關系圖的矩陣表示及運算定義

2.1矩陣定義

在對得到的Web依賴關系圖進行反向推理之前，首先要對Web服務依賴關系圖矩陣化，然后根據矩陣表示法來進行反向搜索。

2.2運算定義

為了充分突出模糊Petri網的模糊推理能力，就必須用將Petri網用矩陣表示出來。在模糊推理之前，必須給出推理所需要的一些有關矩陣的運算。

3　反向推理（反向搜索算法）

定義3.1 定義矩陣PtoP[Pi][Pj]為Web服務依賴關系圖中庫所之間的鄰接矩陣，矩陣的行與列都代表Petri網中的庫所，在矩陣中的元素Pij’所代表的值若為1，則表示Pj’庫所是Pi’庫所的前驅庫所；若為0，這表示兩個庫所間沒關系。

定義3.2 定義矩陣命令deleteRow(i)是刪除鄰接矩陣中第i行的所有元素，并改變原矩陣的行維數。

定義3.3 定義矩陣命令deleteCol(i)是刪除鄰接矩陣中第i列的所有元素， 并改變原矩陣的列維數。

反向搜索算法步驟如下：

步驟1：根據定義2.13，得到鄰接矩陣PtoP[Pi][Pj]。此時利用矩陣命令deleteRow和deleteCol刪除全是0的行與列，得到新鄰接矩陣PtoP[Pi][Pj]’。

步驟2：組合服務的目標輸出庫所是在分析請求信息的基礎上得到的。現要求找到目標輸出庫所再鄰接矩陣所在那一列，在此列中找到出元素值為1所對應的行，此時行代表的輸入庫所，加入其前驅庫所集中。若沒有找到，則算法結束。

步驟3：對步驟2得到的前驅庫所集中每個前驅庫所將其作為目標輸出庫所，按照步驟2的方法也分別找出其對應的前驅庫所集，直到已經搜索至第一行結束。

步驟4：將以上所得到的所有庫所保存起來，并在Web服務依賴關系圖中刪除那些無關的庫所，得到反向搜索后的Web服務依賴關系子圖，算法結束。

算法結束時，如果算法成功返回這代表已經從原來的Web服務依賴關系圖中找到了一個符合Web服務請求者需求的且規模小的服務依賴關系圖。

4　結束語

本文在模糊Petri網的基礎上，使用矩陣這種數據結構來精確定義Petri網，其中包括Web服務依賴關系圖的輸入輸出矩陣和等效輸入輸出矩陣，并介紹了基于描述Web服務依賴關系圖的矩陣的基本運算的定義，可以進行數學上的計算和推理，而后介紹了用于服務依賴關系圖生成的矩陣基本運算的反向搜索方法。其中反向搜索（推理）算法主要是先減小矩陣規模，減少計算量，從而達到優化算法的目的。

參考文獻

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