（计算机科学与技术专业论文）multiontology+concept+matching+algorithm+to+discover+semantic+web+service.pdf

m u l t io n t o l o g yc o n c e p tm a t c h i n ga l g o r i t h mt od i s c o v e rs e m a n t i cw e bs e r v i c e a b s t r a c t w e bs e r v i c e sd i s c o v e r yi st h em o s ti m p o r t a n tt a s ki nt h ew e bs e r v i c e sm o d e lt og e tt h e b e s tb e n e f i to u to ft h i st e c h n o l o g y r e s e a r c h e r sh a v ed e v e l o p e dk e y w o r db a s e du d d i d i s c o v e r ys y s t e m st op r o v i d es i m i l a rw e bs e r v i c ea g a i n s tw e bs e r v i c ep r o v i d e r s b u ts e a r c h s t r a t e g yr e l y i n go nk e y w o r dm a t c hm a k e si td i f f i c u l tf o rp e o p l et og e tu s e f u li n f o r m a t i o na n d c r e a t e sp r o b l e mo fi n c o m p l e t ea n di n c o r r e c ts e a r c hr e s u l t s af e a s i b l em e t h o dt oi m p r o v et h e w e bs e r v i c ed i s c o v e r yt e c h n o l o g yi st oa d ds e m a n t i ca n n o t a t i o nt ow e bs e r v i c e 砀er a t i oo fp r e c i s i o na n dr e c a l li sg r e a t l yi m p r o v e db ya d d i n gs e m a n t i ct a g st o鼢 s e r v i c e 1 1 1 ef u n c t i o no fa n a l y s i sa n du n d e r s t a n d i n gi si m p a r t e dt ot h er e t r i e v a ls y s t e m a st h e n a t u r a ll a n g u a g ec a r lb ep a r s e de a s i l yb yc o m p u t e r ，t h ed i s p o s a la b o u ts e a r c hr e q u e s ta n d r e s u l tr e p r e s e n t st h ec h a r a c t e ro fi n t e l l i g e n t ，s ot h ew e bc a nc o m p l e t e st h et a s ka u t o m a t i c a l l y t oag r e a te x t e n t w s d l sc a nb ed e d v e db ya n n o t a t i n ge x i s t i n gw s d ld o c u m e n ta n dc a nb ed i s p o s e db y c o m p u t e ra u t o m a t i c a l l ys of i n a l l yt h eg o a lo fs e m a n t i cs e a r c ho nw e bc a nb ea c h i e v e d t h e r e h a sb e e ns o m es e m a n t i cw e bs e r v i c ef r a m e w o r kp r o p o s e db u tv e r yl i t t l er e s e a r c hw e r ed o n e t of a c et h ec h a l l e n g eo fd i s c o v e r i n gw e bs e r v i c ei nm u l t i p l eo n t o l o g i c a le n v i r o n m e n tw h i c h i sm o r el i k e l yt ob ef a c e di nt h ew o r l do fs e m a n t i cw e bs e r v i c e sa sd i f f e r e n tc u l t u r e b u s i n e s s a n di n d i v i d u a lm a yh a v et h e i ro w nu n d e r s t a n d i n go fo n t o l o g i c a lc o n c e p to fa n y t h i n g t h i s p a p e rd i s c u s s e st h em u l t i p l eo n t o l o g i c a lc o n c e p t sa n dh o wt om e a s u r es i m i l a r i t yb e t w e e n t h e m m s p a p e rh i g h l i g h t st h ei m p r o v e m e n to ne x i s t i n g ，p r o p o s e dm u l t i o n t o l o g yd i s c o v e r y s o l u t i o n ( o u n d h a k a r s ) t oe l i m i n a t em i s m a t c h e sa n dt oi n c r e a s ea c c u r a c yb yu s i n gs y n t a c t i c ， p r o p e r t i e s ，d o m a i n ，m e a s u r i n gs u b c o n c e p to rs u p e r - c o n c e p ta n dn e i g h b o r h o o ds i m i l a r i t y m a t c h i n gb e t w e e nt w oo n t o l o g i e s ac o m p a r i s o no f t h ei m p r o v e dm a t c h m e t h o d si sp r e s e n t e d i nt h i st h e s i sa n df u t u r ew o r ki sa l s oo u t 】i n e df o ri n t e r e s t e dr e s e a r c h e r s k e y w o r d s ：s e m a n t i cw e bs e r v i c ed i s c o v e r y ；c o n c e p tm a t c h i n g ；w s d l - sb a s e ds e r v i c e d i s c o v e r y ；m u l t i o n t o l o g ys e r v i c ed i s c o v e r y m u l t io n t o l o g yc o n c e p tm a t c h i n ga l g o r i t h mt od i s c o v e rs e m a n t i cw e bs e r v i c e l i s to fe q u a t i o n s e ( a a t i o n1 1 ：w o r ds i m i l a r i t 3 ，a l g o r i t h m 9 e cl u a t i o n1 2 ：c o n c e p ts i m i l a r i r ) c a l c u l a t i o nf o r r n u l a 10 e c i u a t i o n3 1 ：s e r v i c et e m p l a t e 3 7 e ca a t i o n3 2 ：c a n d i d a t es e r v i c et e m p l a t e 3 8 e ( ：u a t i o n4 1 ：s e r w i c es i m i l a r i t vc a l c u l a t i o n 4 ( ) e cu a t i o n4 2 ：c a l c u l a t i o no f s s a l t a c t i cs i m i l a r i t v 4 1 e cu a t i o n4 3 ：f u n c t i o n a ls i m i l a r i t 3 ，f o rt h es e r w i c e 4 2 e ( u a t i o n4 4 ：f i n d i n gt h eb e s tm a p p i n gf o ri n d i v i d u a lo p e r a t i o n 4 2 e cu a t i o n4 5 ：m a t c h i n go p e r a t i o n s z l ： e cu a t i o n4 6 ：i os i m i l a r i t 3 ，f o ro p e r a t i o n s 4 3 e c u a t i o n4 7 ：c a l c u l a t i n gt h eb e s ts e to f m a p p i n g sf o ri n p u t s 4 4 e cu a t i o n5 1 ：c o n s t r a i n ts i m i l a r i t y 4 5 e c u a t i o n5 2 ：c a l c u l a t i n gs i m i l a r i t 3 ，b e t w e e nt w oo n t o l o g i c a lc o n c e p t s 4 6 e c u a t i o n5 _ 3 ：c a l c u l a t i n gw e i 曲t e dc o n c e p ts i m i l a r i t y 4 6 e cu a t i o n5 4 ：f i n d i n gp r o p e r t ys i m i l a r i t y 4 6 e ( u a t i o n5 5 ：p r o p e r t ys i m i l a r i t y z 1 7 e ( u a t i o n5 6 ：c a l c u l a t i n gt h ec o n s t a n tf a c t o ro f p r o p e r t 3 s i m i l a r i t y 4 7 e ( u a t i o n5 7 ：s h a l l o w c o n c e p tm a t c h 、z 1 9 e ( u a t i o n5 8 ：s h a l l o wp r o p e r r ym a t c h 2 1 9 e ( u a t i o n5 9 ：c a r d i n a l i r vs i m i l a r i t yf o rp r o p e r t i e s 4 9 e ( u a t i o n5 1 0 ：c o v e r a g es i m i l a r i t y 5 l e cu a t i o n5 1l ：s h a l l o wp r o p e r t 3 ，m a t c hf o rc o v e r a g es i m i l a t v 5 2 e cu a t i o n5 1 2 ：c o n t e x ts i m i l a r i t y 5 z l 6 8 m u l t io n t o l o g yc o n c e p tm a t c h i n ga l g o r i t h mt od i s c o v e rs e m a n t i cw e bs e r v i c e l i s to f f i g u r e s f i g u r e1 1 ：s e m a n t i cw e bs e r v i c ew i t hw s d l s 1l f i g u r e2 1 ：w e bs e r v i c ea r c h i t e c t u r ea n dc o r ec o m p o n e n tm o d u l e l ：； f i g u r e2 2 ：t h ea n n o t a t i o np r o c e s s ：! z i f i g u r e2 3 ：t h eg r a p h i ce d i t o r o f w s d l 3 1 f i g u r e2 4 ：s e m a n t i ca n n o t a t i o nm e t h o do fw s d l - s 3 2 f i g u r e2 5 ：m a t c ho f s i n g l es e r v i c e 3 3 f i g u r e 2 6 ：m a p p i n go f s i n g l es e r v i c eb a s e do nw s d l - - s 3 3 f i g u r e 2 7 ：t h ef l o wo f s e r v i c em a t c h i n g ：；! ； f i g u r e6 1 ：c o n c e p tm a t c h i n g 5 8 f i g u r e6 2 ：g r a p h1 & g r a p h2 f u n c t i o n a ls i m i l a r i t ya n di os i m i l a r i t y 6 0 l i s to ft a b l e s t a b l e3 1 ：s e a r c ht e m p l a t e 3 8 t a b j e3 2 ：c a n d i d a t es e r v i c e 3 9 t a b l e5 1 ：d a t at y p ec o n v e r s i o nv a l u e sf o rr a n g em a t c h ：4 8 t a b l e5 2 ：e x a m p l ef o rp r o p e r t ys i m i l a r i t y 5 0 6 9 m u l t io n t o l o g yc o n c e p tm a t c h i n ga l g o r i t h mt od i s c o v e rs e m a n t i cw e bs e r v i c e c h a p t e r1 ：i n t r o d u c t i o n 1 1r e s e a r c ht o p i ca n ds i g n i f i c a n c e w e bs e r v i c eb e c o m e so n eo ft h ei n t e g r a lp a r t so ft h ew e ba p p l i c a t i o n w e bs e r v i c er e f e r s t oam o d u l a ra p p l i c a t i o nt h a tc a l lb ei n v o k e dt h r o u g ht h ei n t e m e t t h ec o n s u m e r so fw e b s e r v i c e sa r eo t h e rc o m p u t e ra p p l i c a t i o n st h a tc o m m u n i c a t e ，u s u a l l yo v e rh t t p ，u s i n gx m l s t a n d a r d si n c l u d i n gs o a p ，w s d l ，a n du d d i w e bs e r v i c e sa l l o wa p p l i c a t i o ni n t e g r a t i o n t h r o u g hd i f f e r e n t s t a n d a r d s t h ew e bs e r v i c ef r a m e w o r kf o l l o w sas e r v i c eo r i e n t e d a r c h i t e c t u r e ( s o a ) i tu s e st h r e eb a s i cx m lb a s e ds t a n d a r d sw s d l ，u d d ia n ds o a p w s d li e w e bs e r v i c ed e s c r i p t i o nl a n g u a g ei su s e dt od e s c r i b et h ei n p u t s ，o u t p u t sa n dt h e i n v o c a t i o ni n f o r m a t i o no faw e bs e r v i c e t h e s ed e s c r i p t i o n sa r et h e np u b l i s h e do ra d v e r t i s e d i nar e g i s t r yc a l l e du d d i ( u n i v e r s a ld e s c r i p t i o nd i s c o v e r ya n di n t e g r a t i o n ) u d d ia l s o p r o v i d e ss e a r c hm e c h a n i s m st o f i n do rd i s c o v e rt h e s ew e bs e r v i c ed e s c r i p t i o n s o n c et h e r e q u i r e dw e bs e r v i c ed e s c r i p t i o ni sf o u n d ，t h ew e bs e r v i c ec a nb ei n v o k e du s i n gs o a p ( s i m p l e0 b j e c ta c c e s sp r o t o c 0 1 ) c o n c e r n i n gt h es e m a n t i ci n f o r m a t i o no np r o v i d e dw e bs e r v i c e s ，u d d id on o th a v ea n y s e m a n t i ci n f o r m a t i o nt op r o v i d ed u et oi tr e l i e so nk e y w o r db a s i ss e a r c hr e t r i e v a lt e c h n i q u e s s of i n d i n gd e s i r e dw e bs e r v i c ef r o mt h eu d d ir e g i s t r yi st i m ec o n s u m i n ga n di m p r a c t i c a l w s d li se m p h a t i c a l l ys e r v i c ef o u n d a t i o n i ta l t h o u g hh a sd e f m e dt h ei n p u ta n dt h eo u t p u t 锣p ec o n c e p ti nx d s ( x m l s c h e m ad e f i n i t i o n ) ，b u ti td o e sn o ts u p p o r ti n p u t sa n do u t p u t s p a r a m e t e rl o g i c a lr e s t r a i n t i tc a n n o tt os e r v ee q u a l l yw i t hu d d it h a tc a r r i e so nt h es e m a n t i c d e s c r i p t i o n t h e r e f o r e ，s e r v i c er e q u e s t e rw h e nr e t r i e v e sa n dd i s c o v e r st h es e r v i c e ，r e l i e so n t h ek e y w o r dm a t c ht or e t r i e v e t h er e t r i e v a la c c u r a c yr a t i oa n dt h er e c a l li sn o ts a t i s f y i n ga n d c r e a t e s “h u g ed a t a , l i t t l ei n f o r m a t i o n q u e s t i o n x m ls t a n d a r dh a sp r o v i d e dt ou d d ic o m m e r c i a ls e r v i c er e g i s t r a t i o n a tp r e s e n tu d d i s e r v e st h ed i s c o v e r ym e c h a n i s mt h a ti sb a s e do nt h en a n l e ，c o m m e r c i a le n t i t ya n dt h es e r v i c e d e s c r i p t i o nc h a r a c t e r i s t i ck e y w o r d ，d o e sn o ts u p p o r tr e t r i e v a lt h a tp r o v i d e ss e m a n t i cm a t c h u d d ic l a s s i f i c a t i o n ( o n t o l o g i c a lc l a s s i f i c a t i o n ) t y p eo fi n q u i r yi sm o r ef o r m i d a b l et h a nt h e 4 k e y w o r dm a t c h i n gi n q u i r yf u n c t i o n u d d is e r v e rc a np r o v i d ee x a c tm a t c hi ft h es e r v i c e r e q u e s t e ra n ds e r v i c ep r o v i d e ru s et h es a m ek e y w o r dt od e f i n et h e i rs e r v i c e i nt h eu d d ia r e a o fc o m p e t e n c e ，i t sv e r yd i f f f i c u l tt or e t r i e v eam o r ep r e c i s es e r v i c e ，t h e r e f o r ek i n do f p a c k a g e n e e d e df o ra c c u r a t em a t c h i nv i e wo ft h ea b o v eq u e s t i o n ，o n es o l u t i o ni st h es e m a n t i cm o d e l t od e s c r i b et h ew e bs e r v i c e b a s e do nt h i sm e t h o d ，s e m a n t i cw e bm a t c hm o d e ls w sm a t c h m a k e rh a sd e v e l o p e d 【1 】，i ti so n ek i n do fw e bs e r v i c er e t r i e v a li n f e r e n c em e c h a n i s m ， s t r e n g t h e n e dt h eu d d id i s c o v e r ya b i l i t yf u l l yu s i n gt h es e m a n t i ci n f o r m a t i o n t h es w s m a t c hm o d e l s p r i m ef e a t u r ei s ：w h e nt h eb u s i n e s se n t i t ya n dt h es e r v i c eo n t o l o g y d e s c r i p t i o na l r e a d yr e g i s t e r e d ，t h em a t c hm o d e lp r o v i d e so n t o l o g yd e s c r i p t i o nt ob u s i n e s s e n t i t ya n dt ot h es e r v i c e w h e ns e r v i c er e q u e s t e re n q u i r yt os e r v i c er e g i s t r a r ，i tp r o v i d e st h e t a r g e tu s e r so n t o l o g yd e s c r i p t i o n s e m a n t i cw e bs e r v i c em a t c hb a s e do nt h en g r a m 【2 】 a l g o r i t h m ，h a sb e n e f i t e db ys o m eo f t h ei d e af r o mc o n c e p tm a t c h i n ga l g o r i t h m 3 】t h i sp a p e r r e s e a r c hg o a li n c l u d e dt h r e eo ft h ea s p e c t s ： 1 ) l i g h t e rd e s c r i p t i o nf o rw e bs e r v i c eu s i n gw s d l st o p u r s u ed e s c r i b e ds e r v i c e s 。 p r o v i d i n gr i c hs e m a n t i cm a t c hw i t ha n n o t a t i o n 2 ) m u l t io n t o l o g ye n v i r o n m e n ta n ds e r v i c ed i s c o v e r y 3 ) u t i l i z ec o n c e p tm a t c h i n gt e c h n i q u et ob e n e f i ts e r v i c ed i s c o v e r ym e c h a n i s m 1 2g l o b a ls t a t u so ft h er e s e a r c h ( 1 ) s e m a n t i cl a b e l i n g t h es e m a n t i cl a b e l i n gm a i n l yh a st w of o l d s a r t i f i c i a ll a b e l i n ga n dt h em a c h i n el a b e l s a l o n g w i t ht h ew e bs e r v i c ep o p u l a r i z a t i o n , l o c a t i n gt h ea p p r o p r i a t er e s o u r c e si nn u m e r o u s w e bs e r v i c e si sg e t t i n gm o r ea n dm o r ei m p o r t a n t t h eg e n e r a ls t a n d a r dp a y sg r e a ta t t e n t i o n t ow e bs e r v i c e v e r ym u c hi nt h ee x e c u t i o nf e a s i b i l i t ya n dt h eg r a m m a rd e t a i l t h i s c h a r a c t e r i s t i cp r e c i s e l yl i m i t st h es e a r c hm e c h a n i s mw h i c hw o u l do n l yb ea b l e t op r o v i d e k e y w o r da st h ef o u n d a t i o no fs e a r c h t h er e s e a r c hi n d i c a t e dt h a tl a b e l i n ge l e m e n t a r yd a t ac a l l p r o v i d es o l u t i o n , b e c a u s ec u r r e n tg e n e r a ls o l u t i o n b r i n g sk e y w o r db a s e di n q u i r yl o w e f f i c i e n c yq u e s t i o n b a s e do nt h ea b o v ef a c t ，e s t a b l i s h i n gt h es e m i a u t o m a t i cs y s t e mh a sn e c e s s i t yw h i c h m a y m u l t io n t o l o g yc o n c e p tm a t c h i n ga l g o r i t h mt 0discoversemanticw e bs e r v i c e p r o m o t et og i v eo n t o l o g ya n n o t a t i o nt ow e bs e r v i c e t h eg e o r g i au n i v e r s i t y sl s d i s l a b o r a t o r yc o n s t r u c t e dt h em e t e o r - s 【4 】l a b e l i n gs k e l e t o ns e m i a u t o m a t i o nt ol a b e lt h e w s d ld o c u m e n t m e t e o r sp r o v i d e so n ek i n do fp a t t e mt oa d ds e m a n t i c si nt h ec u r r e n t i n d u s t r i a ls t a n d a r d i nf a c t , m e t e o r sp r o v i d e do n ek i n do ff i m c t i o nt oj o i nt h ed a t aa n dt h e r a n k i n go f s e r v i c es e m a n t i c si nt h ew s d ld o c u m e n t w i t ht h ed a t a b a s ea n a l o g y ，s e m a n t i cl a b e l i n gi ss i m i l a rt oe s t a b l i s ht h eg o o dd a t a b a s e t a b l et oi n c r e a s et h ec o n c r e t er e c o r d 。w s d ld o c u m e n tc a na d ds e m a n t i ci n f o r m a t i o ng e t t i n g h e l pf o r mt h eo n t o l o g yc o n c e p t , t h e nl o o k i n gf r o mt h eo n t o l o g ya n g l e ，a d d i n gs e m a n t i c l a b e l i n gt ow s d lm a yr e g a r da st h eo n t o l o g ye n r i c h m e n t t h i st h e ni n v o l v e sm a p p i n g b e t w e e nt h eo n t o l o g i e s t h em a p p i n gt e c h n o l o g i e sa l em a n y ，l i k em a c h i n el e a r n i n g ，i m a g e a n a l y s i s ，a n dh e u r i s t i cm a t c ha n ds oo n w h a tm w s a f ( b a s e do ng r a p h i c a li n t e r f a c e s s e m a n t i ct h ew e bt 0 0 1 ) s t u d i e si st h ew s d ld o c u m e n ta n dt h eo n t o l o g ym a t c h e sq u e s t i o n 5 】 ( 2 ) l a b e l i n gt o o l s a tp r e s e n tt h es e m a n t i cl a b e l i n gp r a c t i c a lt o o l sa r e 6 】： s h o e ：t h eu sc o m e l lu n i v e r s i t yd e v e l o p e ds h o ew h i c hi sb a s e do nt h ej a v ap l a t f o r m h o m e p a g el a b e l i n gs y s t e m ；i th a sd e f i n e dn e w l a b e li nt h eh t m ld o c u m e n t ，a n dd e v e l o p e d s h o eo n t o l o g yt od e s c r i b ec o n t e n t i t sp o s s i b l et oe x p a n dt h el a b e l su s i n gt h i sl a n g u a g e ， s e r v i c er e q u e s t e rt ob ep o s s i b l et ou s et h es h o ed e s c r i p t i o no n t o l o g yt oc 叫o nt h e s e m a n t i cl a b e l i n gt ot h ee x i s t i n gh o m e p a g e o n t o b r o k e r ：g e r m a nk a r l s r u h eu n i v e r s i t yd e v e l o p e da n dr e s e a r c h i n gt h ei n q u i r ys y s t e m i nv i e wo fh t m l i ti st h eo n l yc o m m e r c i a li n f e r e n c em a c h i n ef o rt h ep r o c e s s i n go f o n t o l o g i e s ，w h i c hs u p p o r t sa l lw 3 cs e m a n t i cw e br e c o m m e n d a t i o n s ：o w l ，r d f ，r d f s ， s p a r q la n d ，i na d d i t i o n , t h ei n d u s t r ys t a n d a r df - l o g i c o n t o m a t ：g e r m a nk a r l s r u h eu n i v e r s i t yd e v