专利名称：个性化的服务发现的制作方法
技术领域：
本发明涉及服务发现的方法和设备，具体涉及用于基于用服务属性描述服务特性的服务本体(service ontology)进行协同服务发现的方法和设备。
背景技术：
本说明书中所理解的服务涉及通过支持服务发现和服务交互的任何通用服务平台，例如，Web服务平台，以及超越第三代移动通信环境的服务提供平台所提供的服务。
鉴于各种服务不断增多，需要在满足用户个人任务和需求的合适服务的发现和选择方面支持用户。当试图发现提供适当能力的服务时，用户通常会鉴于不同目的或每个服务可提供的信息而具有一定的使用偏好。
满足该需求的当前已知方法例如依赖于所谓Web服务范例(Web Services Paradigm)，W3C，Web服务活动(体系结构领域)，http//www.w3.org/2002/ws，2002。
用于服务发现的第一种方法依赖于统一描述和发现UDDI(UDDI技术白皮书，http//www.uddi.org)。为达到发现目标，统一描述和发现UDDI提供了Internet范围的注册网络，其特色是关于服务提供方的信息，以及以黄页形式的引用细节。尽管统一描述和发现UDDI现已广为使用，但它具有严重缺点。统一描述和发现UDDI受限于关键字匹配，在服务发现方面不支持任何灵活性。
用于服务发现的其他方法依赖于WSDL(E.Christensen，F.Curbera，G.Meredith和S.Weerawarana的Web Services DescriptionLanguage(SDL)1.1，http//www.w3.org/TR/2001/NOTE-wsdl-20010315，2001)或ebXML(ebXML.ebXML Web网站。http//www.ebXML.org)。如今，虽然提出了WSDL或ebXML以在企业对企业服务提供环境中实现服务目录，但它们仍缺少有效的服务个性化概念。
总之，对于以用户为中心和个性化的服务发现而言，当前仅提供了有限的支持。尽管如此，由于在未来服务数量将不断增多，向服务用户提供这样的支持(即，能够对满足服务用户个人需求和期望的合适服务进行随后选择)是尤为重要的。
发明内容
鉴于以上分析，本发明的目的在于支持以用户为中心和个性化的服务发现。
根据本发明，该目的通过发现至少一个在通信系统中通告(advertised)的服务来实现。此处，根据本发明，假设使用以服务属性描述服务特性的所谓服务本体来实现通告。接收到用于服务发现的查询项(query term)之后，根据查询项定义发现声明(discoverystatement)。然后，通过使用服务本体所隐含的结构查找通过服务本体表示的服务属性与所定义发现声明的最佳匹配，来实现服务发现。
本发明的一重要优点在于将以服务属性描述服务特性的服务本体中可用的信息应用于服务发现，或者，换而言之，该优点在于用于服务发现的协同方法。不仅通过查询项参数与针对服务通告所提示的服务参数的一一比较而发现服务，而且发现依赖于使用服务本体所隐含的结构找出在服务属性与发现声明之间的匹配。
特别是，使用服务本体所隐含的结构改进了在服务发现期间与汇集的服务目录的交互，因为考虑到所定义的发现声明，在为服务发现而通告的全部服务组中，可更有效地找出服务属性与发现声明相匹配或紧密匹配的服务子集。
其原因在于，根据有关结构，将具有有关服务属性的服务设置得与服务本体非常接近，使得按照用户目标驱动方式而非随机方式实现服务发现。这也允许大大减少所发现服务的数量以及在服务选择期间加给用户的负担。
本发明的另一重要优点在于，服务的高效发现构成了根据服务提供(offers)对服务进行随后选择以及随后服务执行的先决条件。换而言之，高效和有效的服务发现为服务的个性化选择和执行铺平了道路。
根据本发明的优选实施例，通过反映使用模式的信息来丰富最初提交的查询项。
此处，使用模式反映出服务上下文(context)以及用户组的典型使用。考虑典型的使用模式允许丰富查询项，以提高在服务发现期间的个性化程度。
当某些用户组的成员倾向于只通过其认为对于服务发现必要的查询项来提交最少量的信息以减少他们一方的负担时，这就显得尤为重要。使用典型服务应用场景(例如，可随时间推移获得，或者从同一用户组中其他服务用户获得)可用的使用模式，提高了服务发现期间的个性化程度。
根据本发明另一优选实施例，在提交查询项之后，对使用模式的可用性进行评估。优选的是，当这样的使用模式不可用时，检索缺省标准的使用模式，否则，检索现有使用模式。
由于支持降级到缺省使用模式，本发明的该优选实施例提高了个性化的质量。
根据本发明的另一优选实施例，针对提交的查询项来确定使用模式。优选的是，将查询参数的类型和值与针对使用模式定义的参数的类型和值进行比较。然后，根据比较结果的最佳匹配允许针对接收的查询项选择适当的使用模式。
该优选实施例的重要优点在于，通过为随后个性化发现自动选择使用模式，提供对服务用户的支持。换而言之，本发明不仅支持提供服务发现的质量的改进，而且减轻服务用户开始这样的服务发现的负担。
根据本发明的另一优选实施例，提出通过用表示用户偏好的参数扩展查询项，来定义发现声明。
除上述使用模式的应用外，本发明的该优选实施例还具有针对专用服务用户的个性化优点。
换而言之，服务用户具有根据其个人需求和偏好对发现过程进行调整的选择。因此，在定义发现声明时使用用户偏好和用户简表来丰富查询项，允许优化在服务发现期间的个性化程度。
根据本发明的另一优选实施例，定义发现声明的步骤包括通过服务用户对服务的概念来扩展查询项的步骤。
本发明的该优选实施例的重要优点在于，即便当服务本体表示不与服务用户的服务概念相符的特定服务概念时，可通过对查询项的适当扩展，将服务用户的服务概念集成到发现过程中。
例如，虽然服务本体可循着地区服务概念宣传餐馆服务的通告，然而服务用户可根据偏好对餐馆服务有自己的看法。此处，根据服务用户概念对查询项的扩展使得服务发现过程独立于服务本体的设置。
根据本发明的另一优选实施例，服务发现依赖于多个用于发现的服务本体，并在服务发现之前，选出合适的服务本体。优选的是，根据利用查询项所接收的信息和/或用户简表数据，实现服务本体的选择。
该优选实施例的重要优点在于，根据本发明的服务发现不受限于静态的、单一的服务本体，而是还在服务目录中可操作的多个服务本体方面得以支持。此处，通过在查询项中给出的信息的评估，特别支持个性化和定制。
该优选实施例的又一重要优点在于，可通过用户简表数据驱动服务本体的选择，其中，用户简表数据允许选择合适的服务本体用于服务发现，即便是服务用户未通过反映其偏好或长期服务应用习惯的查询项提交信息。
本发明的又一优选实施例涉及在服务本体中的开始位置的识别。此处，提出将查询项和服务属性的有关结构包含或集成到服务本体中，例如，通过修改服务本体，以便与查询项的结构相符地表示服务特性。然后，可使用在所包含的查询项之后的服务本体中的元素，以作为服务发现的开始位置。
本发明的该实施例的重要优点在于，通过在服务发现之前对服务本体的适当修改，可大大提高全部发现过程的效率。此外，对服务本体的修改允许对利用现有机制和算法进行服务本体管理，以支持服务发现。
根据本发明的另一优选实施例，提出了根据所定义发现声明遍历服务本体。优选的是，可反复迭代地遍历服务本体，以改善服务发现结果。
本发明的该优选实施例的重要优点在于，在遍历服务本体期间结合服务本体所隐含的结构的携载个性化信息的发现声明所带来的影响。
在寻找所定义发现声明与通过服务本体模拟的服务的服务属性之间的匹配方面，这提高了效率。其原因在于，例如通过在服务本体的有序层次结构中爬升或下降而开发服务本体所隐含的结构，使得能够避免对所有通告的服务的耗时扫描。相反地，有效扫描服务发现的可用解空间，从而删除那些本身在个性化约束方面不够作为服务发现的侯选的服务提供。
同时，又由于个性化允许删除未反映在发现声明中表示的用户偏好的服务，从而大大缩减所检索服务的数量。
根据本发明的另一优选实施例，提出了在服务本体遍历迭代之间松弛(relax)发现声明。
本发明的该实施例的重要优点在于，可为个性化接连调整发现声明，例如，通过松弛用户偏好或使用模式参数，通过改变服务概念，或通过使用不同的服务本体，直至产生服务发现结果。
应该注意，根据本发明的最普遍意义的松弛也隐含有添加约束和/或对已添加到发现声明的约束的进一步限制，以实现更高程度的个性化。这特别适于对服务本体的遍历导致发现大量服务的发现情形。在此情形中，能够进一步规定用户偏好，因此能够进一步优化服务发现质量。
鉴于以上说明，根据本发明，在对发现声明进行再定义时，也可使用使用模式、用户偏好，和/或用户特定服务概念来丰富查询项。换而言之，将双重应用用户个性化特定信息，即，用于发现声明的初始定义，以及在服务本体遍历迭代之间松弛这样的发现声明期间。
该方法的重要优点在于，它避免了当从最开始处不能识别在发现声明与服务本体所提出的服务属性之间的预期匹配度时，在决定如何进一步处理服务发现方面的模糊性。此外，结合反映用户偏好的数据来确定松弛量级，将服务发现引导到与用户偏好相符的方向，并因此提高效率和服务发现质量。
此外，循着服务用户概念的松弛使得能够覆写通过服务本体所隐含的结构。换而言之，再次假设从最开始不可获得发现声明的期望匹配度，则可以通过结合服务用户对可用服务的看法来改变服务发现的策略，从而不同于在服务本体中构造服务提供的方式。
根据本发明另一优选实施例，提供了一种计算机程序产品，该产品可直接载入到设备的内部存储器中，用于使用至少一个服务本体发现所通告的至少一个服务，该产品包括用于在该产品运行在所述设备的处理器上时执行本发明发现过程的软件代码部分。
因此，本发明还用于在计算机或处理器系统上实现本发明方法步骤。总之，这种实现导致提供用于计算机系统的计算机程序产品，或者更具体而言，提供包含在例如一设备中、用于使用至少一个服务本体发现所通告的至少一种服务的处理器。
可将定义本发明功能的程序按照多种方式传递到计算机/处理器，这些形式包括但不局限于永久性存储在不可改写存储介质(例如，可由处理器或计算机I/O附件读取的只读存储器设备，诸如，ROM或CD ROM光盘)上的信息；存储在可改写存储介质(即，软盘和硬盘驱动器)上的信息；或者通过诸如网络和/或电话网络的通信介质经由调制解调器或其他接口设备传递到计算机/处理器的信息。应当理解，当载有实现本发明概念的处理器可读指令时，这种介质表示本发明的可选实施例。
大体来说，本发明支持服务发现期间的个性化，这将在服务的发现，选择和组成方面起到关键作用，因为当前服务多样性可供用户在不同竞争服务之间作出选择，以便实现其特定任务。
由于此处预计多样性会呈量级式地增长，对于网络的无缝集成尤其如此。特别是，本发明意义中的服务发现为随后服务选择的充分个性化铺平道路，因为只有适当的服务发现揭示出充分和可用服务的选择。
另外，个性化和自动化服务发现避免单调乏味地对未组织的服务集进行人工访问以便从服务任务的观点评价适宜性。使用如在合适服务本体、使用模式，和/或用户偏好中表示的服务用户的中肯意见以用于丰富查询项和/或松弛对服务发现定义的要求，从而改善服务提供和鼓励使用发现的服务。
此外，根据本发明的服务发现适合于任何种类的服务平台，例如语义Web服务，前摄服务，智能代理等，并且得益于数据库系统技术，知识工程和得自于人工智能的方案。
另外，服务发现的个性化允许采用许多设备进行服务传递，例如有线电话，无线电话，无线手持电话、互联网连接桌面电脑、膝上型电脑/WLAN，寻呼机等，另外，还适应服务用户的不同角色，例如寻求批准的雇员，作为项目组成员的人员，商务旅行人员、私人服务用户，并且还适于在行进中改变服务传递环境，例如办公室环境、飞机等。基于任何所述考虑，需要避免信息过载，并易于服务传递。
现在将参照附图描述本发明的优选实施例，其中图1所示的示意图表示在本发明意义中的服务提供；图2表示根据本发明支持服务选择的Web服务提供方法；图3表示根据本发明支持服务选择的语义Web服务提供方法；图4表示通过使用根据本发明的服务本体来发现服务的设备的示意图；图5表示图4中所示设备的操作的流程图；图6(a)和6(b)表示服务本体所导致的结构的典型示例；图7表示图4中所示发现声明单元的示意图；图8表示图7中所示扩展单元的操作的流程图；图9表示图7中所示使用模式单元的操作的流程图；图10表示图4中所示发现单元的示意图；图11表示图10中所示的发现单元和相关子单元的操作的流程图；图12示例性表示餐馆服务本体以作为应用根据本发明的发现机制的例子；图13表示根据图12中所示的餐馆服务本体的餐馆服务和从属关系；以及图14表示根据本发明的协同发现声明的逐步松弛和定义。
具体实施例方式
在本发明最佳模式和优选实施例的描述中，应当将下面所用的术语作如下理解约束＝服务发现期间要满足的查询参数或属性的集合。约束或者作用于服务接口，或者作用于服务输出。
服务＝服务是一个软件对象或网络实体，意指与其他服务或终端用户进行交互，将特定功能或者功能集合进行封装。服务具有规定的接口。
硬约束＝必须严格满足的约束。
查询项＝用于与服务目录或服务本身通信的短语。查询项用硬/软约束表达用户需求。定义查询语言并使用它来表达查询项，例如用于通过标准数据库系统实现的目录/服务的结构化查询语言SQL。查询项还可包含语义描述。
查询松弛/扩展＝通过针对给定或相关用户偏好增加新约束(一般是软约束)，或者软/硬约束的显式松弛，对给定的查询项进行重新定义。
服务目录＝在专门的网络实体/节点(即服务目录)登记和通告服务，以便进行自动通告并且被客户发现。目录也可分布在网络中的多个节点上。对于Web服务，UDDI库常常被用作目录。
语义服务描述＝用于服务的有语义含义的通告的动词(verbal)服务特征，例如关键词或基于本体的描述，例如DAML-S或语义Web。
服务概念＝反映服务用户对于通过服务本体通告的服务的看法，例如根据反映服务用户目的的不同服务属性的考虑。在不同服务发现过程下可根据服务概念建立或重新设置服务本体。
服务本体＝关于针对特定服务概念的服务属性和/或概念的偏序(partial order)，例如“优于”类型或IS-A类型的顺序。通常，服务本体可对服务属性和/或概念施加层次，以便对支持服务发现的可用服务施加结构。
软约束＝如果可能则应当满足的约束，例如用户偏好。
用户偏好＝在自然有序域内，通过相关项的偏序(与B相比我更喜欢A，我喜欢A胜于C，等)，或者通过合理数值的软约束(使服务的价格最低，寻找最近的服务，获得最接近的飞机订票日期等)，使用用户偏好来表示用户希望。可使用源于知识表示的公知技术，用语义形式表示用户偏好。
使用模式＝软服务约束和/或硬服务约束的集合，反映出服务用户组的偏好和典型服务适用条件。
用户简表＝与服务用户相关的硬和/或软约束的集合。可在通信系统的任何位置处，例如在网络节点的网络侧或某一终端(例如，移动终端)的终端用户侧维护用户简表。
Web服务＝Web服务是用URI统一资源标识符标识的特殊服务，使用XML定义和描述其接口和绑定。可通过其他软件系统，通常通过(集中)服务目录发现其定义。从而，这些系统可使用通过网际协议传输的基于XML的消息，按照其定义所规定的方式，与Web服务进行交互。
图1所示示意图表示在本发明意义中的服务提供。
如图1中所示和以上概括性描述的，服务10封装通过网络16中定义的接口14提供的至少一个功能12。无论服务被提供为软件对象还是网络实体或者其组合，通过允许交换服务调用所需的信息的服务签名，可与其他服务或服务终端用户进行交互。应当注意的是，本发明不限于特定种类的网络，而是可用于例如移动通信网络，Internet，局域网，统一网络(converged networks)，异构网络，对等网络等或者其任意组合。
换而言之，在服务输入的参数或等效签名参数的实例化之后，可通过相关的服务请求调用服务。尽管本发明不被理解为限于特定类型的服务，不过，典型的服务非限定示例是Web服务，I-模式服务，其他分布式服务范例，例如，CORBA，JINI，JXTA。
如图1中所示，提供服务目录18以登记并通告在网络16中提供的不同服务。服务目录可以分布在网络16中的多个节点上。服务目录16使用摘要级别的服务描述，例如，基于上述服务本体的语义服务描述，来实现服务的通告和宣传。
鉴于以上所述，应当清楚，使用基于查询项的摘要服务描述的服务发现，是通过服务用户进行服务选择的先决条件。
如下面将要描述的，本发明显著地改善服务发现机制。根据本发明，服务发现不仅基于摘要服务描述，而且还基于通过用户对个性化服务发现的偏好而丰富的服务发现机制。
图2表示支持根据本发明的服务发现的Web服务提供方法。
如图2中所示，本发明还可以结合多种增强服务描述和服务通告的现有方法来使用。
可通过作为Web服务在线注册方法的统一描述、发现和集成UDDI来实现服务发现。另外，可选方式是Web服务描述语言WSDL，其作为基于XML的词汇，和简单对象访问协议SOAP，将服务请求与服务描述进行比较的E-Speak，和/或ebXML(图2中未示出)，从工作流观点提供服务描述。
图3表示支持根据本发明的服务发现的语义Web服务提供方法。
DAML-S是一种描述Web服务的基于本体的方法，目的在于提供一种公共的服务本体。建立在DAML+OIL的顶端，D.Connolly等人，DAML+OIL Reference Description，W3C Note，2001年12月，DAML-S的设计遵循语义Web标记语言的分层方法。DAML-S的目的在于提供一种使代理和用户能发现、调用和组成Web服务的本体。DAML-S本体的结构具有三重性，并且具有用于通告和发现服务的服务简表，给出服务操作的详细描述的处理模型，以及给出有关如何通过消息交换与服务进行互操作的细节的服务基础。
如图3中所示，语义服务发现的另一种可选方式是Web服务模拟框架WSMF，其描述了对服务的前置条件和后置条件以及服务模型。Web服务模拟框架WSMF的目的在于将实现Web服务应用的各种部件强解耦，同时在不同部件之间提供最大程度的调解(mediation)。Web服务模拟框架WSMF建立于诸如DAML-S的综合本体之上，并提供服务目标库和调解者(mediator)的概念，以解决服务请求。
虽然参照图2和图3讨论了用于服务发现的上述不同标准，然而显然它们不被认为是对本发明的范围的限制。另外，下面说明的任何功能都可以用硬件、软件或者其组合来实现。
如上所述，本发明涉及以用户为中心的服务提供的个性化，其中，基于本体的发现利用用户偏好、不同用户服务概念，以及标准使用模式。此处，将根据本发明的服务本体理解为针对特定服务概念有关服务属性的偏序。通常，服务本体可对服务属性施加层次，以便为支持服务发现而构造可用服务。
图4表示使用至少一个服务本体发现例如在通信系统中所通告的至少一种服务的设备的示意图。
如图1中所示，发现设备20包括存储器单元22、查询项接收单元24，发现声明单元26和发现单元28。
图5表示图4中所示发现设备20的操作的流程图。
如图5中所示，在步骤S510中，由接收单元执行操作，从服务用户接收用于服务发现的查询项。随后，在步骤S12中，由发现声明单元26执行操作，根据查询项定义发现声明。
在操作上，发现声明单元26访问存储器单元22，以便通过使用使用模式、使用偏好和/或服务概念来丰富查询项的声明功能，以下将更详细地描述。
如图5中所示，在步骤S14中，由发现单元28执行操作，通过搜索在发现声明中的服务约束与通过服务本体传播的服务属性和相关属性值的匹配，来发现服务。此处，在操作上，发现单元28访问存储器单元22，以便在服务发现期间使用服务特性上隐含的服务本体和相关结构。
另外，在操作上，发现单元28通过重新定义发现声明来迭代执行服务发现，直至达到在服务本体中传播的服务与发现声明之间的匹配。
图6(a)和6(b)表示根据本发明的服务本体所导致的结构的典型示例。
如图6(a)和6(b)中所示，可将服务本体看作在服务属性上的偏序，或者换言之，看作非循环有向图，其中，节点分别代表服务属性的集合，而有向边代表这种服务属性集合之间的关系。
如图6(a)和6(b)中所示，可将服务的实例化表示为通过非有向边与服务本体中的节点连接的服务节点，以表示通过服务本体传播的服务属性的实例化。
应当注意，尽管图6(a)中所示服务本体表示在服务特性子集上的偏序，然而图6(b)中所示的服务本体表示偏序的更特定的形式，即，服务特性和概念的子集上的分层结构。
图7表示图4所示发现声明单元26的示意图。
如图7中所示，发现声明单元26包括扩展单元30、使用模式单元32、硬约束单元34和软约束单元36。
在解释图7中所示扩展单元30的详细操作之前，应当注意的是，使用模式反映用户组的典型服务使用上下文。对于使用模式的应用，假设为服务发现提交的查询项与典型服务提供场景有关，例如，在不定的时机或者在商务时机在餐馆吃饭。
另外，通过用户偏好进行的扩展意味着考虑用户简表中通常反映出的服务用户特定偏好。
另外，根据本发明的服务概念指的是对服务特性的不同观点，例如根据遵循区域概念(例如，亚洲或欧洲)，或者遵循口味概念(例如，辛辣或清淡)对餐馆进行的分类。
图8表示图7中所示扩展单元30的操作的流程图。
如图8中所示，步骤S16涉及询问是否应用通过使用模式进行的扩展。在肯定的情况下，在步骤S18中，通过反映典型使用模式的参数扩展查询项，从而定义发现声明。
否则，该流程将进行到步骤S20，以检查在服务发现期间是否要考虑用户偏好。在肯定的情况下，流程进行到步骤S22，其中，通过根据例如从用户简表检索出或者由服务用户直接提供的用户偏好扩展查询项，来定义发现声明。
否则，该流程将前进到步骤S24，用于询问在服务发现期间是否考虑用户特定服务概念。在肯定的情况下，流程将前进到步骤S26，以通过根据用户特定服务概念扩展查询项，来定义发现声明。否则，该流程将结束。
虽然图8表示例如根据对使用模式、用户偏好、服务概念的考虑而为扩展单元施加操作步骤顺序的流程图，不过应当注意，可自由交换这种排序，从而，这种顺序并不是对本发明的范围的限制。
下面，将借助于伪代码表示描述扩展单元30的操作细节，同样，这也不构成对本发明范围的限制。
可根据如下形式，定义使用伪代码定义发现声明的基本模式DISCOVER(选定的本体；starting_position)FROM query_term_parameter_1＝parameter_value_1AND
…query_term_parameter_n＝parameter_value_n此处，DISCOVER项反映对于特定本体以及本体中的特定起始位置启动服务发现的事实。
鉴于此，FROM子句中特定参数值实体化的查询项参数将与通过服务本体传播的服务提供的服务参数进行比较，以用于服务发现。
根据本发明，建议用反映服务发现期间个性化约束的用户特定信息来扩展这些基本模式。
第一扩展是通过使用模式进行扩展，并且可根据以下形式用伪代码表示进行表示DISCOVER(选定本体；starting_position)FROM query_term_parameter_1＝parameter_value_1AND…query_term_parameter_n＝parameter_value_nANDWHEREusage_pattern_parameter_1＝usage_parameter_1AND…usage_pattern_parameter_m＝usage_parameter_m对于使用模式的应用，应当注意，根据本发明，还支持对于与使用模式有关的方面的自动处理，如下所述。
图9表示图7中所示使用模式单元32的操作的流程图。
如图9中所示，在步骤S28中，询问用于服务发现的使用模式的可用性。如果没有使用模式可用，在步骤S30中，检索缺省使用模式。否则，在步骤S32中，检索对于所提交的查询项检索的可用使用模式。
如图9中所示，在步骤S34中，通过比较查询项中的参数并选择最佳匹配，实现查询项的指派以检索使用模式。将产生的结果用于服务发现，以定义合适的发现声明。
虽然上面已经描述了用使用模式扩展发现声明，然而本发明的另一方面涉及通过使用用户偏好扩展查询项来定义发现声明。
此处，根据如下方式给出用户偏好方面的伪代码表示，这同样被认为不对本发明的范围产生限制DISCOVER(选定本体；starting_position)FROM query_term_parameter_1＝parameter_value_1AND…query_term_parameter_n＝parameter_value_nPREFERINGUser_preference_1_value∈service_attribute(s)_value_rangePRIOR TOUser_preference_2∈set_of_service_attribute(s)PRIOR TO…User_preference_n∈set_of_service_attribute(s)根据以上所述应当明白，根据语句PREFERRING和PRIORTO，伪代码表示通过隐含用户偏好的顺序，例如参数user_preference_1，…，user_preference_n，来表示用户偏好。
虽然用户偏好排序的这种表示允许将用户偏好(例如表示为服务属性或属性值的优选范围)引入到发现声明的定义中，不过，根据本发明，还支持根据以下方式结合顺序的建立，例如使用用户偏好的“或”(OR)连接来引入这种用户偏好的逻辑组合DISCOVER(选定本体；starting_position)FROM query_term_parameter_1＝parameter_value_1AND…
query_term_parameter_n＝parameter_value_nPREFERINGUser_preference_1∈set_of_service_attribute(s)ORUser_preference_2∈set_of_service_attribute(s)PRIOR TO…User_preference_n∈set_of_service_attribute(s)应当注意，用户偏好的或连接方式允许从服务本体中给出的结构中进行抽象，或者换言之，自由遍历服务本体，而不严格地局限于服务本体所导致的结构。
另外，应当注意，还可以由使用模式与用户偏好的组合实现在发现声明定义过程中对查询项的扩展。
另外，不仅对于表示用户偏好的参数，而且对于表示使用模式的参数，都可以根据以下方式考虑其逻辑组合DISCOVER(选定本体；starting_position)FROM query_term_parameter_1＝parameter_value_1AND…query_term_parameter_n＝parameter_value_nWHEREusage_pattern_parameter_1＝usage_parameter_1ORusage_pattern_parameter_2＝usage_parameter_2PREFERINGUser_preference_1_value∈service_attribute(s)_value_range ORORUser_preference_2∈set_of_service_attribute(s)PRIOR TO …
User_preference_n∈set_of_service_attribute(s)本发明的另一方面涉及在用于服务发现的服务声明定义过程中考虑服务概念。如上面概括描述的，服务概念表示对于通过服务本体所支持的服务的观点。
此处，可使用例如“与”(AND)连接将用户优选的服务概念包含到服务声明中，以作为对所接收到的查询项的补充。根据伪代码表示，可根据以下方式表示相应表示，其同样不被认为是对本发明的范围的限制DISCOVER(选定本体)FROMstarting_point_in_selected_ontologyWHERE query_term_parameter_1＝parameter_value_1AND…query_term_parameter_n＝parameter_value_nANDuser_conception_parameter_1＝conception_parameter_1AND …user_conception_parameter_k＝conception_parameter_kPREFERINGUser_preference_1∈set_of_service_attribute(s)PRIOR TOUser_preference_2∈set_of_service_attribute(s)PRIOR TO …为了理解上面给出的伪代码表示，应当注意，与PREFERRING子句中给出的用户偏好无关地，对于WHERE子句中表示的用户概念将始终考虑任何这样的指定的用户偏好。这允许在服务发现过程中考虑不同的服务概念。
定义根据本发明的发现声明的另一方面涉及在发现声明中表示用户偏好，使用模式和服务概念的方式。
如图7中所示，发现声明单元26包括硬约束单元34和软约束单元36。
在操作上，硬约束单元34将把查询项扩展表示成必须满足的硬约束。另外，在操作上，软约束单元36将把查询项扩展表示成应当满足的软约束。
鉴于所给出的伪代码表示，将硬约束包含在WHERE子句中，而将软约束包含在PREFERRING子句中。
另外，可以从用户简表或使用模式简表中收集与查询项扩展有关的信息。可通过考虑以前服务应用、用户偏好的收集、服务域知识表示和/或假定的用户意图，来构建这种知识库。
虽然已经参照图7到9说明了根据本发明定义发现声明的上述不同方面，然而下面将参照图10和图11说明服务发现的以下方面。
图10表示图4中所示发现单元28的示意图。
如图10所示，图4所示发现单元28包括服务本体选择单元38、起始位置确定单元40、服务本体遍历单元42以及松弛单元44。
图11表示图10中所示的发现单元28和相关子单元38至44的操作的流程图。
如图11中所示，在步骤S36中，由服务本体选择单元38执行操作，选择初始服务本体。应当注意，仅当超过一个服务本体可用于服务发现时，才执行步骤S36。
另外，根据本发明的服务本体选择依赖于通过查询项提供的信息和/或用户简表数据。服务本体选择的结果是最适合服务发现目的的一个服务本体。
如图11中所示，在步骤S38中，由起始位置确定单元40执行操作，为随后的服务发现确定服务特性顺序中的起始位置。优选地，根据本发明，建议将作为起始概念的查询项包含到服务本体中，接着将继起始概念之后的概念设置为用于服务发现的起点。
如图11中所示，在步骤S40中，由服务本体遍历单元42执行操作，基于定义的发现声明遍历选定的服务本体，以便将该发现声明与通过所选服务本体通告的服务特性进行比较。
如图11中所示，在步骤S42中，由服务本体遍历单元42执行操作，评价服务发现的成功性。当服务发现是成功的服务发现时，将结束流程。否则，服务发现流程将转到另一询问步骤S44，以评估是否达到服务发现的最大迭代计数。在肯定的情况下，将结束服务发现流程。
如图11中所示，当服务发现还没有终止并且也没有达到最大迭代计数时，该流程将转到步骤S46，由松弛单元执行用于松弛发现声明的操作。
应当注意，在服务发现过程中的松弛是可选的，因为当可使用多个服务本体时可通过选择不同服务本体来重新迭代服务发现。
还应当注意，考虑反映用户偏好，使用模式和/或服务概念的数据例如作为硬约束或软约束，可实现对发现声明的松弛。
当用前一个发现声明遍历时，进一步松弛意味着削弱或忽视在服务本体中没有适当对应物的约束。
如图11中所示，与步骤S46中是否松弛发现声明无关，流程将分支返回步骤S36，以便进行服务发现的另一次迭代。
已经说明了本发明的上述不同方面和优选实施例，在下面本发明的应用示例中，将参照图12和图13说明餐馆的选择。
对于下面的示例，在不对本发明范围产生限制的情况下，可以假设通过OntoEdit，Ontoprise，Ontology Engineering Workbench，OntoEdit，http//www.ontoprise.com，产生服务本体，按照W.Keβling，G.Kstler，Preference SQL，Design，Implementation，Experiences，Proc.Of the Int.Conf.On Very Large Data Bases(VLDB’02)，中国香港，2002年给出的符号的协同查询数据库语言被用于定义发现声明。
下面的示例涉及目的在于例如使用移动设备发现本地餐馆的餐馆服务，并且试图进行最好的匹配以便发现随后实施的服务的服务用户。
根据该示例，服务用户可搜索晚餐的餐馆服务。在指定预订具有广东烹饪的餐馆的请求的情况下，服务发现应当提供适当的服务。
此时，图12示出了餐馆服务本体以作为应用根据本发明的发现机制的例子，图13表示根据图12中所示的餐馆服务本体的餐馆服务和从属关系。
图12和13中所示的餐馆服务本体的侧重于服务概念区域性烹饪。可进一步假设查询项扩展可使用不同使用模式，即商务和不定(casual)。
使用SQL风格的声明查询语言，可根据以下形式来定义发现声明SELECT grounding(service)FROM 广东WHERE category＝不定如果该发现声明没有提交足够的服务或者还没有满足服务用户，则根据以下方式遵循服务本体所隐含的结构松弛该发现声明，以便从广东松弛成中国SELECT grounding(service)FROM中国WHERE category＝不定将迭代进行松弛，直至寻找到适当的匹配，例如山东酒店。
如图14中所示，使用协同检索技术，如上面概括描述的，可将相关的一系列发现声明置于单个发现声明中，从而，可根据以下方式在包含服务描述的协同数据库上执行该发现声明。
SELECT grounding(service)FROM餐馆WHERE category＝不定PREFERRING(concept(service))＝广东PRIOR TO(concept(service))＝中国PRIOR TO(concept(service))＝亚洲鉴于以上所述，可引入有关服务用户的知识，以改进服务发现。可假设服务用户对于将要首选的餐馆风格具有清楚的概念。例如为了款待重要的顾客，服务用户可能会首选昂贵的法国或日本餐馆，或者如果没有的话，则首选意大利烹调风格。为了引入这些用户偏好，将根据以下方式重新定义发现声明以进行协同检索SELECT grounding(service)FROM 餐馆WHEREcategory＝不定PREFERRING(concept(service))＝法国OR(concept(service))＝日本PRIOR TO(concept(service))＝意大利针对上面所述的服务发现个性化的另一种方法是在服务发现期间考虑服务概念。此处，可假设服务用户没有表明明显的偏好，而依赖于某种烹饪服务概念。
如图12和13中所示，基本服务本体导致对地理区域的服务概念的基于区域的松弛。不过，服务用户可能分不出与其各自区域有关的不同烹调风格，而是通过以滋味为主导(例如，辣和香辣风味食物)来区分，即，具有基于滋味的服务概念。
鉴于此，对于基于滋味的服务概念，可根据以下方式来扩展例如针对印度餐馆的查询项SELECT grounding(service)FROM 餐馆WHEREcategory＝商务AND foodFlavour＝辣AND foodFlavour＝香辣PREFERRING(concept(service))＝印度PRIOR TO(concept(service))＝亚洲通过提供该语句和如图12和13中所示的服务本体，在服务发现期间将实现从印度到辣和香辣亚洲餐馆服务的松弛。由于可能发现没有通告为辣和香辣滋味的服务，则由于反映服务用户的服务概念的硬约束，服务发现将忽略所有其他亚洲服务，最终发现Quality TexMex餐馆服务。
上面给出的示例再次说明协同发现声明的定义，以及随后将该发现声明提交给服务目录，例如协同数据库，使服务发现能够有效地实现个性化。根据本发明，不仅可显式提供的用户偏好，而且还可提供用户特定服务概念。
另外，适当的使用模式提供贴切的缺省模型，具有针对多种服务应用的有益设置，且具有针对每个用户的特定可用偏好实例。
权利要求
1.一种用于使用至少一个服务本体发现在通信系统中通告的至少一个服务的方法，其中，所述服务本体用服务属性描述服务特性，该方法包括步骤接收用于服务发现的查询项；根据查询项定义服务声明；以及使用服务本体隐含的结构，发现服务属性与发现声明相匹配的服务。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于服务本体描述服务特性的顺序。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于服务特性的顺序是分层的。
4.根据权利要求1到3中任何一个所述的方法，其特征在于，所述的定义发现声明的步骤包括用反映使用模式的参数扩展查询项的步骤。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于还包括评价使用模式的可用性的步骤。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于还包括当使用模式不可用时识别缺省使用模式的步骤。
7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于还包括，当使用模式可用时检索反映用户组服务上下文的预登记使用模式的步骤。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于还包括为使用模式指派查询项。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于所述的为使用模式指派查询项的步骤包括步骤将查询参数的类型和相关值与使用模式参数的类型和相关值进行比较；以及根据比较结果，针对查询项选择具有最佳匹配的使用模式。
10.根据权利要求1到9中任何一个所述的方法，其特征在于所述的定义发现声明的步骤包括用反映用户偏好的参数扩展查询项的步骤。
11.根据权利要求4到10中任何一个所述的方法，其特征在于所述的定义发现声明的步骤包括用表示用户偏好和/或用户模式的软约束参数扩展查询项的步骤。
12.根据权利要求4到11中任何一个所述的方法，其特征在于所述的定义发现声明的步骤包括用表示用户偏好，使用模式和/或服务概念的硬约束参数扩展查询项的步骤。
13.根据权利要求11或12所述的方法，其特征在于从先前的服务应用，用户偏好的收集，服务域知识表述和/或假定的用户意图获取软约束参数和/或硬约束参数。
14.根据权利要求1到13中任何一个所述的方法，其特征在于，所述的发现服务步骤包括，根据通过查询项接收到的信息和/或根据用户简表数据选择用于发现的服务本体的步骤。
15.根据权利要求1到14中任何一个所述的方法，其特征在于，所述的发现服务步骤包括在服务本体中确定用于随后服务发现的起始位置的步骤。
16.根据权利要求15所述的方法，其特征在于通过以下步骤确定用于服务发现的起始位置将查询项作为起始概念包含到服务本体中；以及将起始概念之后的概念设置为用于服务发现的起点。
17.根据权利要求1到16中任何一个所述的方法，其特征在于所述的发现服务步骤包括针对所定义的发现声明遍历服务本体的步骤。
18.根据权利要求1到17中任何一个所述的方法，其特征在于还包括松弛发现声明以迭代进行服务发现的步骤。
19.根据权利要求18所述的方法，其特征在于根据服务本体导致的松弛顺序来松弛发现声明。
20.根据权利要求18或19所述的方法，其特征在于根据用户偏好、使用模式和/或服务概念来松弛发现声明。
21.根据权利要求20所述的方法，其特征在于针对软约束来松弛服务声明。
22.根据权利要求18到21中任何一个所述的方法，其特征在于松弛顺序是偏序。
23.一种用于使用至少一个服务本体发现在通信系统中通告的至少一个服务的设备，包括存储器单元，用于存储至少一个用服务属性描述服务特性的服务本体；接收单元，其接收用于服务发现的查询项；发现声明单元，用于根据查询项定义发现声明；以及发现单元，用于使用服务本体隐含的结构发现服务属性与发现声明相匹配的服务。
24.根据权利要求23所述的设备，其特征在于所述存储器单元用于存储服务特性具有顺序的服务本体。
25.根据权利要求24所述的设备，其特征在于所述存储器单元按照分层方式存储服务特性的顺序。
26.根据权利要求23到25中任何一个所述的设备，其特征在于所述发现声明单元包括扩展单元，用于使用反映使用模式的参数扩展查询项。
27.根据权利要求26所述的设备，其特征在于所述发现声明单元包括用于评价使用模式可用性的使用模式单元。
28.根据权利要求27所述的设备，其特征在于当使用模式不可用时，所述使用模式单元检索缺省使用模式。
29.根据权利要求27所述的设备，其特征在于当使用模式可用时，所述使用模式单元检索登记的使用模式。
30.根据权利要求29所述的设备，其特征在于所述使用模式单元还用于为使用模式指派查询项。
31.根据权利要求30所述的设备，其特征在于所述使用模式单元通过以下步骤为使用模式指派查询项将查询参数的类型和相关值与使用模式参数的类型和相关值进行比较；以及根据比较结果，针对查询项选择具有最佳匹配的使用模式。
32.根据权利要求23到31中任何一个所述的设备，其特征在于所述扩展单元用反映用户偏好的参数扩展查询项。
33.根据权利要求23到31中任何一个所述的设备，其特征在于所述扩展单元用服务用户的服务概念来扩展查询项。
34.根据权利要求26到32中任何一个所述的设备，其特征在于所述发现声明单元包括用表示用户偏好和/或使用模式的软约束参数扩展查询项的软约束单元。
35.如权利要求26到32中任何一个所述的设备，其特征在于所述发现声明单元包括用表示用户偏好、使用模式和/或服务概念的硬约束参数扩展查询项的硬约束单元。
36.根据权利要求34所述的设备，其特征在于所述软约束参数和/或硬约束参数是从先前的服务应用、用户偏好的收集、服务域知识表示和/或假定的用户意图得出的。
37.根据权利要求23到36中任何一个所述的设备，其特征在于所述发现单元包括服务本体选择单元，用于根据通过查询项接收到的信息和/或根据用户简表数据，选择用于发现的服务本体。
38.根据权利要求23到37中任何一个所述的设备，其特征在于所述发现单元包括起始位置确定单元，用于在服务本体中确定用于随后发现的起始位置。
39.根据权利要求38所述的设备，其特征在于所述起始位置确定单元通过以下步骤确定用于服务发现的起始位置将查询项作为起始概念包含到服务本体中；以及将次序上在起始概念之后的概念设置为用于服务发现的起点。
40.根据权利要求23到39中任何一个所述的设备，其特征在于所述发现单元包括服务本体遍历单元，用于针对所定义的发现声明遍历服务本体。
41.根据权利要求23到40中任何一个所述的设备，其特征在于所述发现单元包括松弛单元，所述松弛单元用于松弛发现声明，以迭代进行服务发现。
42.根据权利要求41所述的设备，其特征在于所述松弛单元根据服务本体导致的松弛顺序松弛发现声明。
43.根据权利要求41或42所述的设备，其特征在于所述松弛单元根据反映用户偏好、使用模式和/或服务概念的数据来松弛服务声明。
44.根据权利要求43所述的设备，其特征在于所述松弛单元针对至少一个软约束来松弛发现声明。
45.根据权利要求41所述的设备，其特征在于所述松弛单元根据不同的服务概念松弛服务声明。
46.根据权利要求41到45中任何一个所述的设备，其特征在于所述松弛单元确定松弛顺序为偏序。
47.根据权利要求23到46中任何一个所述的设备，其特征在于从包括通信系统中的网络节点，网络节点服务提供平台和Web服务平台组成的组中进行选择。
48.一种计算机程序产品，所述计算机程序产品可直接载入到用于使用至少一个服务本体发现至少一个所通告的服务的设备中，所述计算机程序产品包括，当在该设备的处理器上运行该产品时用于执行权利要求1到22中一项权利要求的步骤的软件代码部分。
全文摘要
一种用于使用至少一个服务本体发现在通信系统中所通告的至少一个服务的方法，该方法支持以用户为中心和个性化的服务发现。根据查询项定义发现声明，使用服务本体所隐含的结构，发现服务属性与发现声明相匹配的服务。
文档编号G06F17/30GK1771712SQ03826472
公开日2006年5月10日 申请日期2003年6月20日 优先权日2003年5月16日
发明者玛塞厄斯·瓦格纳, 沃夫-蒂罗·鲍克 申请人:都科摩欧洲通信技术研究所有限公司