[发明专利]一种基于语义相似度的API Framework服务发现方法

说明书

一种基于语义相似度的API Framework服务发现方法，基于API Framework中服务收集模块不断收集服务信息，将服务信息描述为WSDL标准化文档形式；抽取对应的信息内容构造服务属性信息；将同义词集进行组织，得到两个概念或者两个句子直接的语义相似度；针对属性相似度，分别求解服务之间的相似度，最后获得服务相似度，并判别该服务是否属于新的服务类别，从而判断是否将其加入到API Framework服务集中。本发明通过引入计算机领域的语义词典，通过多种语义相似度计算方法的集成，可以有效的辅助服务信息的发现，增强系统的服务范围。

技术领域

本发明涉及5G网络能力开放应用程序框架(API Framework)的服务发现问题，特别涉及一种基于语义相似度的API Framework服务发现方法。

背景技术

工业互联网已成为产业升级发展的必然趋势，5G网络依靠多接入、广覆盖、高性能以及丰富的网络控制和组网方案等优势功能，正在逐渐成为工业企业优先考虑的部署选择。与此同时，5G移动通信系统标准化成为一个亟待解决的问题。在标准化组织第三代合作伙伴计划 (3GPP)中，存在多个北向应用程序接口(API)相关规范(例如，用于3GPP技术规范(TS) 23.682中定义的服务能力暴露功能(SCEF)功能的API，用于MBTS服务提供商和3GPPTR 26.981中定义的BM-SC之间的接口的API)。为避免不同API规范之间的方法重复和不一致，3GPP考虑开发通用API框架(CAPIF)，其中包括适用于任何北向服务API的常见方面。

参照R15能力开放标准规范，研发出API网关(GW)系统，提供基于Restful的网络能力开放API，为第三方提供调用获得相关网络能力(如用户位置、基于业务要求的数据传输QoS保障等)的服务；设计能力开放API Framework，实现API的注册，发现及授权机制，进行标准化操作从而弥补现有技术中不能为API Framework的管理提供一套完整解决方案的问题。

基于5G通信技术和网络的不断发展和演进，在API Framework中构造Restful形式的服务集，为用户提供更加高效、便捷的服务。然而在服务大规模增长的场景下，APIFramework 如何在保证服务集完备性和健壮性的前提下，通过服务之间相似度的衡量，从而发现新的服务类别来扩展该API Framework的服务范围。其中，服务发现依赖于服务之间的相似度，而服务之间的相似度最终转化为对于API中的概念语义相似度的计算，传统的语义相似度计算方法分为四类，分别为基于距离的方法、基于信息量的方法、基于属性的方法以及混合式方法。这四种语义相似度计算方法特点如下：

(1)基于距离的方法

基于距离计算语义相似度的思想：在本体概念结构树中通过向量化概念词来计算两个概念之间的路径长度，通过两个概念在路径维度上的结果得出相似度关系，规定两个概念词在本体层次树中的路径长度越大，相似度越小。传统基于距离的计算方法主要利用了语义字典 (WordNet)中的上下位结构信息来计算相似度，方法简单易实施，但是由于只利用距离、深度、宽度等语义信息进行计算，在计算的准确性方面表现较差，从而影响了服务发现的效率。

(2)基于信息量的方法

基于信息量计算语义相似度的方法是将概念的信息量与本体知识相结合，即认为概念对之间共享信息量越高，其概念的差异信息量越少，相似度则越高。其中，共享信息量根据共享的父节点信息量计算，而差异信息量根据各个概念与共享父节点的差量来计算。在本体的概念结构树中，每个概念子节点可以认为是根节点的实例化以及概念的扩展，因此根据其父节点之间的信息量的关系可以计算其概念之间的相似度。基于信息量的语义计算方法能够客观的反应概念节点在语义、语法等方面的相似度和差异性，但其最大的问题是，信息量的计算依赖于语料库，不同的语料库存在较大的差异，使用不同的语料库计算也会产生很大的差异，从而导致其语义相似度的计算很难形成统一的结果，从而影响其服务发现的可信度。

(3)基于属性的方法