[发明专利]基于语义和QoS约束的主体服务描述和匹配方法

说明书

技术领域

基于语义和QoS约束的主体服务描述和匹配方法属于自主计算技术领域，尤其涉及自主 单元主体服务描述和匹配技术。

背景技术

自主计算技术就是为了解决软件复杂性危机而提出的一门新兴的研究课题。随着主体 (Agent)和多主体(Multi-Agent)系统越来越受到分布式人工智能领域研究者的广泛关注， 基于主体的自主计算也逐渐成为研究热点。这些研究以主体充当自主单元，重点关注如何利 用主体和多主体系统为用户提供各种有效和高效的服务(即，基于主体的服务)，通过自配置 使自主计算实现自我管理能力。当自主计算系统中安装或部署了新的自主单元时，需要通过 自配置使新的自主单元在系统中处于合适的位置，并与其它自主单元的连接参数要配置完好。 也就是说，当自主单元进入自主计算系统时，根据用户定制的策略或商业目标，它需要提供 一定的服务。然而，它可能需要在一定的条件下或需要一定的帮助才能提供(或者更好地提 供)这些服务。即，它需要其他自主单元提供的服务才能完成用户定制的策略。在这种情况 下，自主计算系统需要实现自主单元的服务匹配，对这些自主单元主体进行能力描述和能力 匹配，从而实现高效、快速的自配置。对主体的能力描述称为主体服务描述，对主体的能力 匹配称为主体服务匹配。其中，主体服务描述是主体服务匹配的前提和基础。

Wickler研制了主体能力描述语言CDL，它采用动作语言来表示能力，但它的描述是基 于语法层的，没有考虑在语义层上的描述；另外，它没有考虑服务的协商机制，也不支持数 据类型的定义。Wickler在CDL基础上，采用简单的逻辑合一的匹配机制进行服务匹配，从 而匹配方法只能是精确匹配，没有考虑近似匹配以及服务质量与效率的平衡(Wickler G J. Using expressive and flexible action representations to reason about capabilities for intelligent agent  cooperation.University of Edinburgh，Edinburgh，U K，1999.)。

Sycara等人采用LARKS来描述主体服务，并且利用了语义距离的机制来实现近似服务 匹配，提供了多种匹配策略，考虑了服务质量与服务效率的平衡；但由于语义距离的建立工 作量大、主观因素和不确定性因素很多，因而它们的服务匹配方法的实用性和可靠性都有一 定的局限性(Sycara K，Widoff S，Klusch M et al.LARKS：dynamic matchmaking among  heterogenous software agents in cyberspace.Autonomous Agents and Multi-Agent Systems， 2002，5(2)：173-203.)。

Arisha等人提出了一种主体服务描述语言SDL，该语言非常简单，不支持数据类型的定 义，不能有效地描述服务。它主要利用分层机制和同义词词典来刻画服务描述的语义问题， 利用语义距离的机制来提供近似服务匹配，而语义距离的建立工作量大，主观因素很重 (Arisha K，Kraus S，Ozcan F et al.IMPACT：the interactive Maryland platform for agents  collaborating together.IEEE Intelligent Systems，1999，14(2)：64-72.)。

胡军等人运用本体论来描述主体的服务能力，采用领域概念化语言DCL描述领域概念集 合，采用了概念-关系-属性和约束规则的形式表示领域本体论，并在此基础上建立对主体服 务的描述。由于DCL语言通过概念-属性和概念约束槽的形式能够表达复杂的概念和概念的 约束，进而支持描述复杂的主体服务和服务约束，有效解决了主体服务表示能力不足的问题。 该作者提出服务语义相容度的概念，通过计算概念的相容度来定义服务语义的相容度，实现 基于语义的服务匹配。该方法直接利用领域本体论中概念的分类体系，根据概念的上下位关 系计算出概念的相容度，比手工建立的术语间的语义距离而得出的术语相似度的方法更快捷 (胡军，高济，李长云.多主体系统中基于本体论的服务相容匹配机制.计算机辅助设计与图 形学学报，2006，18(5)：694-701.)。