Chúng tôi tiến hành các thử nghiệm trên máy tính có cấu hình đƣợc trình bày trong Bảng 6.1.
CẤU HÌNH THỰC NGHIỆM
CPU AMD Turion 64x2 Mobile Technology TL 60 2.0 GHZ
RAM 3.0 GB
Hệ điều hành Windows 7 Ultimate
Laptop HP Pavilion DV6000
Bảng 6.1 Cấu hình máy thực nghiệm 6.2.3 Kết quả
Ký hiệu:
- F: Tìm kiếm dịch vụ web dựa trên công dụng. - IO: Tìm kiếm dịch vụ web dựa trên Input, Ouput.
- FIO: Tìm kiếm dịch vụ web bao gồm 2 giai đoạn trong đó giai đoạn 1 tìm kiếm dựa trên công dụng, giai đoạn 2 tìm kiếm dựa trên Input, Ouput.
- IOF: Tìm kiếm dịch vụ web bao gồm 2 giai đoạn trong đó giai đoạn 1 tìm kiếm dựa trên Input, Ouput, giai đoạn 2 tìm kiếm dựa trên công dụng.
Cụ thể kết quả đạt đƣợc nhƣ sau:
Thống kê theo thời gian thực hiện đƣợc minh họa trong Bảng 6.2.
THEO THỜI GIAN (TÍNH THEO MS)
100 200 300 400 500 600 700 800 900 1005
F 23.79 47.11 79.50 104.69 127.09 150.15 175.19 202.09 219.95 240.25
IO 29.46 54.16 82.40 121.71 168.90 193.78 233.78 267.84 286.36 320.53
FIO 24.28 48.57 81.96 109.19 133.57 157.61 182.95 210.34 228.75 249.20
IOF 32.82 56.17 84.91 124.43 172.17 197.61 237.91 272.36 291.71 326.25
Thống kê theo số dịch vụ tìm đƣợc đƣợc thể hiện trong Bảng 6.3 THEO SỐ DỊCH VỤ 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1005 F 1.15 2.91 4.65 5.97 7.63 8.87 9.86 10.95 12.10 13.33 IO 4.00 5.59 7.13 8.13 10.06 11.11 12.32 13.84 15.70 17.09 FIO 0.54 0.96 1.55 1.94 2.59 2.91 3.23 3.65 4.12 4.48
Bảng 6.3 Thống kê theo số lƣợng dịch vụ tìm thấy
Biểu đồ so sánh số lƣợng dịch vụ tìm đƣợc theo phƣơng pháp F, IO, FIO
Hình 6.9 Biểu đồ so sánh số lƣợng dịch vụ tìm đƣợc
Biểu đồ Hình 6.9 cho thấy phƣơng pháp FIO giúp loại bỏ đi đáng kể các dịch vụ web không liên quan với yêu cầu của ngƣời dùng dịch vụ bao gồm các dịch vụ web có các công dụng phù hợp với yêu cầu nhƣng các Input, và Output không phù hợp hoặc các dịch vụ web có các Input, output phù hợp với yêu cầu nhƣng có các
0.00 2.00 4.00 6.00 8.00 10.00 12.00 14.00 16.00 18.00 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1005 S ố lượ n g dịch v ụ t ìm t h ấy
Số lượng dịch vụ trên FOWLS JUDDI
F IO FIO
công dụng không phù hợp. Số lƣợng các dịch vụ không liên quan đƣợc loại bỏ trung bình là 75,26%. Vì vậy với phƣơng pháp FIO có thể phục vụ cho quá trình tìm kiếm dịch vụ web hỗ trợ quá trình thiết kế dịch vụ web tổng hợp trong hệ thống theo kiến trúc hƣớng dịch vụ, hoặc các dịch vụ web tìm đƣợc có thể phục vụ quá trình tìm kiếm, tổng hợp và gọi thực hiện một cách tự động trong quá trình thực thi theo qui trình nghiệp vụ của dịch vụ web tổng hợp.
Biểu đồ so sánh thời gian thực hiện giữa FIO và IO
Hình 6.10 Biểu đồ so sánh thời gian thực hiện giữa IO và FIO
Mặc dù các OWL-S Profile đƣợc chú giải thêm các công dụng ngữ nghĩa, nhƣng thời gian thực hiện tìm kiếm dịch vụ web theo phƣơng pháp FIO lại giảm so với phƣơng pháp IO 18,9% , các công dụng giúp phân loại nhanh các dịch vụ web tìm kiếm trƣớc khi xác định mức độ phù hợp các Input, Ouput so với yêu cầu của ngƣời dùng dịch vu. Việc so sánh giữa các phƣơng pháp đƣợc minh họa trong Hình 6.10, Hình 6.11, Hình 6.12. 0 50 100 150 200 250 300 350 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1005 Th ờ i g ian tính th e o m s
Số lượng dịch vụ trên FOWLS JUDDI
IO FIO
Biểu đồ so sánh thời gian thực hiện giữa FIO và IOF
Hình 6.11 Biểu đồ so sánh thời gian thực hiện giữa FIO và IOF
Biểu đồ so sánh thời gian thực hiện giữa F, IO, FIO, IOF
Hình 6.12 Biểu đồ so sánh thời gian thực hiện giữa F, IO, FIO, IOF
0 50 100 150 200 250 300 350 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1005 Th ờ i g ian th e o m s
Số lượng dịch vụ trên FOWLS JUDDI
FIO IOF 0.00 50.00 100.00 150.00 200.00 250.00 300.00 350.00 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1005 Th ờ i g ian th e o m s
Số lượng dịch vụ trên FOWLS JUDDI
F IO FIO IOF
6.3 Ví dụ
Giả sử ngƣời dùng dịch vụ muốn tìm dịch vụ web có Input là Title và các Ouput là Media, RecommendedPrice và Quantity. Ví dụ về tìm kiếm dịch vụ web dựa trên IO đƣợc minh họa cụ thể trong Hình 6.13.
Hình 6.13 Ví dụ về tìm kiếm dịch vụ web dựa trên IO
Hình 6.14 Ví dụ về tìm kiếm dịch vụ dựa trên công dụng
Sau đó ngƣời sử dụng dịch vụ sử dụng hệ thống FOWL-S Discovery Requester để tìm kiếm dịch vụ web trên FOWLS JUDDI Registry với mong muốn tìm đƣợc các dịch vụ có các Input nhƣ trong Hình 6.13. Khi đó số lƣợng dịch vụ web phù hợp tìm đƣợc là 12 dịch vụ. Các dịch vụ web trong 12 dịch vụ web này thì mỗi dịch vụ có các Input, Output phù hợp, nhƣng có thể có các công dụng khác nhau.
Còn nếu ngƣời dùng dịch vụ tìm kiếm dịch vụ web chỉ bằng công dụng “Search Media” thì có đến 16 dịch vụ web tìm thấy phù hợp với công dụng yêu cầu. Các dịch vụ web trong 16 dịch vụ web này có công dụng phù hợp với yêu cầu ngƣời sử dụng, tuy nhiên có thể có các Input, Output không phù hợp. Công dụng yêu cầu từ ngƣời dùng đƣợc minh họa trong Hình 6.14.
Nhƣng khi ngƣời dùng dịch vụ kết hợp tìm kiếm dịch vụ web với các Input và Output nhƣ trong Hình 6.13 với công dụng là “Search Media”, ví dụ về sự kết hợp này đƣợc minh họa trong Hình 6.15, thì số lƣợng dịch web tìm đƣợc phù hợp với các Input, Ouput và các công dụng trên là 3 dịch vụ. Từ kết quả này cho thấy số lƣợng các dịch vụ không phù hợp với công dụng hoặc không phù hợp Input, Output đƣợc loại bỏ đi đáng kể. Với các dịch vụ tìm đƣợc này có thể đƣợc sử dụng bán tự động/tự động khi thiết kế/thực thi dịch vụ tổng hợp theo kiến trúc hƣớng dịch vụ vì có thể gọi thực hiện đƣợc thông qua các Input, Ouput dịch vụ và công dụng của dịch vụ cũng phù hợp với công dụng yêu cầu của ngƣời dùng.
CHƢƠNG 7: KẾT LUẬN
7.1 Kết quả đạt đƣợc
Trong các ngôn ngữ biểu diễn ngữ nghĩa cho dịch vụ web thì OWL-S là ngôn ngữ ra đời đầu tiên, có nhiều dịch vụ web đƣợc ứng dụng và có cộng đồng nghiên cứu đông do đó trong luận văn này chúng tôi tập trung vào việc khảo sát, phân tích, đánh giá trên ngôn ngữ OWL-S.
Dịch vụ OWL-S có các thành phần IOPE là một cách để xác định chức năng của dịch vụ nhƣng hầu hết các phƣơng pháp tìm kiếm dịch vụ OWL-S hiện tại chỉ dựa trên suy diễn các Input và Output [15]. Mặt khác Precondition và Postcondition vẫn chƣa đƣợc chuẩn hóa [10], tập dữ liệu test từ cộng đồng S3 Contest cho đến tháng 3/2010 chúng tôi thấy rằng Precondition và Postcondion vẫn chƣa đƣợc thêm vào. Nếu việc tìm kiếm dịch vụ web chỉ dựa vào Input và Output có thể có những phƣơng thức web cùng các Input và các Output nhƣng có công dụng khác nhau. David Martin nhận định rằng việc chú giải ngữ nghĩa cho phƣơng thức web bằng một cách nào đó sẽ hữu dụng trong một số tình huống đặc biệt là trong quá trình tìm kiếm [17].
Chúng tôi tiến hành phân tích, đánh giá các hƣớng tiếp cận liên quan đến việc chú giải ngữ nghĩa cho phƣơng thức web bao gồm hƣớng tiếp cận trong SAWSDL và FC-MATCH. Từ việc phân tích, đánh giá các điểm mạnh cũng nhƣ các hạn chế trong các phƣơng pháp trên và nhận định của David Martin, chúng tôi đề xuất chú giải ngữ nghĩa các công dụng cho dịch vụ OWL-S. Các công dụng đề xuất có ƣu điểm là định nghĩa cấu trúc công dụng cụ thể giúp cho con ngƣời và máy dễ dàng xử lý và suy diễn, các công dụng đƣợc chú giải là sự kết hợp của các ontology có sẵn, do đó việc chú giải công dụng dễ dàng, không phải tạo ra Ontology cho công dụng riêng, tái sử dụng các Ontology đã có và khả năng tƣơng thích ngƣợc với các hệ thống lƣu trữ OWL-S đã có.
Do hầu hết các phƣơng pháp tìm kiếm dịch vụ OWL-S hiện tại chỉ dựa trên suy diễn các Input và Output [15] và dựa trên đề xuất chú giải ngữ nghĩa các công dụng cho dịch vụ OWL-S. Chúng tôi đề xuất phƣơng pháp tìm kiếm dịch vụ OWL-S dựa trên công dụng kết hợp với phƣơng pháp tìm kiếm dựa trên Input và Output.
Dựa trên đề xuất bổ sung ngữ nghĩa công dụng cho OWL-S và các thuật toán liên quan đến tìm kiếm dịch vụ OWL-S dựa trên công dụng kết hợp với các Input và Ouput, chúng tôi đề xuất xây dựng thử nghiệm các hệ thống sau:
FOWLS JUDDI Registry: Hỗ trợ đăng ký và tìm kiếm dịch vụ OWL-S dựa trên công dụng kết hợp với Input và Ouput đã chú giải ngữ nghĩa.
FOWLS Annotation Provider: Hỗ trợ nhà cung cấp dịch vụ chú giải ngữ nghĩa các công dụng vào bên trong dịch vụ OWL-S và đăng ký các dịch vụ sau khi chú giải lên FOWLS JUDDI Registry. Trong phiên bản hiện tại chúng tôi chỉ hỗ trợ chú giải ngữ nghĩa công dụng bằng wordnet [40] cho các khái niệm động từ và các domain ontology trong tập dữ liệu test cho khái niệm danh từ.
FOWLS Discovery Requester: Công cụ thử nghiệm cho phép tìm kiếm dịch vụ OWL-S dựa trên công dụng kết hợp với các Input và Ouput.
Hệ thống tìm kiếm dịch vụ OWL-S đề xuất FIO đƣợc thực nghiệm trên tập dữ liệu OWL-S TC V3 với 1005 dịch vụ sau khi tiến hành chú giải ngữ nghĩa các công dụng. Kết quả thực nghiệm cho thấy với hệ thống FIO số lƣợng dịch vụ OWL-S không liên quan giảm 75.3% so với hệ thống tìm kiếm IO và 66.5 % so với hệ thống tìm kiếm F. Bên cạnh đó, Với hệ thống FIO thời gian tìm kiếm giảm 18.9% so với hệ thống IO và giảm 20.6% so với hệ thống IOF. Với kết quả thực nghiệm thu đƣợc cho thấy khả năng thực thi của hệ thống FIO và có thể đƣợc sử dụng trong quá trình tổng hợp dịch vụ web tự động hoặc bán tự động.
7.2 Hƣớng phát triển
- Sử dụng dịch vụ OWL-S đã chú giải công dụng kết hợp với các Input và Ouput cho việc tìm kiếm, chọn, tổng hợp dịch vụ bán tự động/tự động trong các dịch vụ tổng hợp trong quá trình thiết kế theo kiến trúc hƣớng dịch vụ.
- Sử dụng dịch vụ OWL-S đã chú giải công dụng kết hợp với các Input và Ouput cho việc tìm kiếm, chọn, tổng hợp dịch vụ tự động trong các dịch vụ tổng hợp trong quá trình thực thi theo kiến trúc hƣớng dịch vụ.
- Kết hợp việc tìm kiếm dịch vụ OWL-S dựa trên công dụng kết hợp với các thành phần khác của OWL-S Profile.
- Phƣơng pháp chú giải ngữ nghĩa các công dụng cho OWL-S Profile mà chúng tôi đề xuất có thể đƣợc sử dụng cho việc chú giải ngữ nghĩa phƣơng thức web trong ngôn ngữ SAWSDL và phƣơng pháp tìm kiếm dịch vụ web kết hợp các công dụng với các Input và Output cũng có thể đƣợc ứng dụng cho ngôn ngữ này.
Tham khảo
[1] https://webservices.seekda.com/about/web_services.jsp (2010)
[2] W3C: Web Services Activity Statement. Version: January 2008. http://www.w3.org/2002/ws/Activity. (2002)
[3] Clement, L., Hately, A., von Riegen, C., Rogers, T. (eds.): UDDI Version 3.0.2 Specification, UDDI Specification Committee (2004)
[4] Dimitrios Kourtesis, Iraklis Paraskakis (2008), “Combining SAWSDL, OWL-DL and UDDI for Semantically Enhanced Web Service Discovery”, ESWC 2008, pp 614-628.
[5] David Martin, Massimo Paolucci, Sheila McIlraith, Mark Burstein, Drew McDermott, Deborah McGuinness, Bijan Parsia, Terry Payne, Marta Sabou, Monika Solanki, Naveen Srinivasan, Katia Sycara (2004), “Bringing Semantics to Web Services: The OWL-S Approach”, SWSWPC 2004, pp 26- 42.
[6] Dumitru Roman, Uwe Keller, Holger Lausen, Jos de Bruijn, Rubén Lara, Michael Stollberg, Axel Polleres, Cristina Feier, Christoph Bussler, Dieter Fensel (2005), “Web Service Modeling Ontology”, Applied Ontology (AO) 1(1), pp 77-106.
[7] Jacek Kopecký, Tomas Vitvar, Carine Bournez, Joel Farrell (2007), ”SAWSDL: Semantic Annotations for WSDL and XML Schema”, IEEE Internet Computing (INTERNET) 11(6), pp 60-67.
[8] L.Botelho, A.Fernandez, B.Fries, M.Klusch, L.Pereira, T.Santos, P.Pais, M.Vasirani: ServiceDiscovery.InM.Schumacher,H.Helin(Eds.): CASCOM Intelligent Service Coordination in the Semantic Web. Chapter10.Birkh” auser Verlag, Springer (2008)
[9] Massimo Paolucci, Takahiro Kawamura, Terry Payne, Katia Sycara (2002), "Semantic Matching of Web Services Capabilities", International Semantic Web Conference 2002, pp 333-347.
[10] Michael Jaeger, Gregor Rojec-Goldmann, Christoph Liebetruth, Gero Mühl, Kurt Geihs (2005), “Ranked Matching for Service Descriptions Using OWL- S”, KiVS 2005, pp 91-102.
[11] Matthias Klusch, Benedikt Fries (2007), “Hybrid OWL-S Service Retrieval with OWLS-MX: Benefits and Pitfalls”, SMRR 2007, vol.243
[12] Matthias Klusch, Patrick Kapahnke (2008), “Semantic Web Service Selection with SAWSDL-MX”, SMRR 2008.
[13] Emanuele Delia Valle, and Dario Cerizza (2005), “The mediators centric approach to automatic Web Service discovery of Glue”, CEURWorkshop Proceedings, vol. 168, pp. 35-50.
[14] Uwe Keller, Rubén Lara, Holger Lausen, Axel Polleres, Dieter Fensel (2005), “Automatic Location of Services”, ESWC 2005, pp 1-16.
[15] Alberto Fernández, Matteo Vasirani, César Cáceres, Sascha Ossowski (2007), “A Role-Based Support Mechanism for Service Description and Discovery”, SOCASE 2007
[16] Devis Bianchini, Valeria De Antonellis, Michele Melchiori, Denise Salvi (2006), “Semantic-Enriched Service Discovery”. ICDE Workshops 2006:38 [17] David Martin, Massimo Paolucci, Matthias Wagner (2007), “Bringing
Semantic Annotations to Web Services: OWL-S from the SAWSDL Perspective”, ISWC/ASWC 2007, pp 340-352
[18] Matthias Klusch, Patrick Kapahnke, Benedikt Fries, Mahboob Alam Khalid, Martin Vasileski (2009), “OWLS-TC version 3.0 revision 1”.
[19] Matthias Klusch, Xiguo Zhing (2008), “Deployed Semantic Services for the Common User of the Web: A Reality Check”, ICSC 2008, pp 347-353.
[20] Berners-Lee Tim, Hendler James, Lassila Ora (2001), “The Semantic Web”, Scientic American 2001
[21] http://fusion.cs.uni-jena.de/OPOSSum (2010)
[22] Jim Luo, Bruce Montrose, Anya Kim, Amitabh Khashnobish, Myong Kang (2004), “Adding OWL-S Support to the Existing UDDI Infrastructure”, ICWS 2006, pp 153-162.
[23] Massimo Paolucci, Takahiro Kawamura, Terry Payne, Katia Sycara (2002), “Importing the Semantic Web in UDDI”, WES 2002, pp 225-236.
[24] UDDI Version 2.04 API Specification,
http://www.uddi.org/pubs/ProgrammersAPI-V2.04-Published-20020719.htm, (2002)
[25] W3C: Web Services Activity Statement. Version: January 2008. http://www.w3.org/2002/ws/Activity, (2008)
[26] Gudgin Martin, Hadley Marc, Mendelsohn Noah, Moreau Jean-Jacques, Nielsen Henrik, Karmarkar Anish, Lafon Yves (2007), “SOAP Version 1.2 Part 1: Messaging Framework (Second Edition)”. Version: April 2007. http://www.w3.org/TR/soap12-part1/. W3C Recommendation 2007.
[27] Gudgin Martin, Hadley Marc, Mendelsohn Noah, Moreau Jean-Jacques, Nielsen Henrik, Karmarkar Anish, Lafon Yves (2007), “SOAP Version 1.2 Part 2: Adjuncts (Second Edition).” Version: April 2007. http://www.w3.org/TR/soap12-part2/. W3C Recommendation 2007.
[28] Chinnici Roberto, Moreau Jean-Jacques, Ryman Arthur, Weerawarana Sanjiva (2007), “Web Services Description Language (WSDL) Version 2.0
Part 1: Core Language”, Version: June 2007.
http://www.w3.org/TR/wsdl20/. W3C Recommendation 2007.
[29] Booth David, Haas Hugo, McCabe Francis, Newcomer Eric, Champion Michael, Ferris Chris, Orchard David (2004), “Web Services Architecture”, Version: 2004. http://www.w3.org/TR/2004/NOTE-ws-arch-20040211/. W3C Working Group Note.
[30] Business Process Execution Language for Web Services version 1.1, Contributors: IBM, BEA Systems, Microsoft, SAP AG, Siebel Systems, 30 Jul 2002, Updated 08 Feb (2007)
[31] David Martin, Mark Burstein, Jerry Hobbs, Ora Lassila, Drew McDermott, Sheila McIlraith, Srini Narayanan, Massimo Paolucci, Bijan Parsia, Terry Payne, Evren Sirin, Naveen Srinivasan, Katia Sycara: OWL-S: Semantic Markup for Web Services, W3C Member Submission (2004)
[32] Jos de Bruijn, Christoph Bussler, John Domingue, Dieter Fensel, Martin Hepp, Uwe Keller, Michael Kifer, Birgitta Knig-Ries, Jacek Kopecky, Rubn Lara, Holger Lausen, Eyal Oren, Axel Polleres, Dumitru Roman, James Scicluna, Michael Stollberg: Web Service Modeling Ontology (WSMO), W3C Member Submission (2005)
[33] Farrell, Joel ; Lausen, Holger: Semantic Annotations for WSDL and XML Schema. Version: August 2007. http://www.w3.org/TR/sawsdl/. W3C Recommendation (2007)
[34] Klyne, Graham ; Carroll, Jeremy J. ; McBride, Brian: Resource Description Framework (RDF): Concepts and Abstract Syntax. Version: February 2004. http://www.w3.org/TR/rdf-concepts/. W3C Recommendation, (2004)
[35] Brickley, Dan ; Guha, R.V. ; McBride, Brian: RDF Vocabulary Description Language 1.0: RDF Schema. Version: February 2004. http://www.w3.org/TR/rdf-schema/. W3C Recommendation, (2004)
[36] Bechhofer, Sean ; Harmelen, Frank van ; Hendler, Jim ; Horrocks, Ian ;McGuinness, Deborah L. ; Patel-Schneider, Peter F. ; Stein, Lynn A.: OWL Web Ontology Language Reference. Version: February 2004. http://www.w3.org/TR/owl-ref/. W3C Recommendation, (2004)
[37] Anupriya Ankolekar, Mark Burstein, Jerry Hobbs, Ora Lassila, David Martin, Sheila McIlraith, Srini Narayanan, Massimo Paolucci, Terry Payne, Katia Sycara, Honglei Zeng (2001), “DAML-S: Semantic Markup for Web Services”, SWWS 2001, pp 411-430.
[38] Dieter Fensel, Christoph Bussler (2002), “The Web Service Modeling Framework WSMF”, Electronic Commerce Research and Applications (ECRA) 1(2), pp 113-137.
[39] Kaarthik Sivashanmugam, Kunal Verma, Amit Sheth, John Miller (2003), “Adding Semantics to Web Services Standards”, ICWS 2003, pp 395-401.