专利名称：异构电子商务集成系统及方法
技术领域：
本发明属于电子商务技术领域，具体涉及一种异构电子商务集成 系统及方法。
技术背景伴随着电子商务的普遍应用和剧烈增长，越来越多的企业与个人之间、企业与企业之间通过B2C或B2B电子商务平台加强合作与沟通， 例如进行产品信息交换、订货需求获取、认证等。但是不同企业或个 人的信息平台由于开发时间、开发部门、开发方式不同，往往会导致 多个异质的、不同软硬件平台组成的信息系统同时存在和运行，由于 这些系统数据源彼此独立、相互封闭，使得数据难以在系统之间交流、 共享和融合，极易导致"信息孤岛"现象，这给企业间的信息资源共 享带来了困难，也对电子商务拓展应用造成了阻碍。没有进行有效集 成的电子商务信息系统主要存在以下问题其一、电子商务异构问题 多样化、领域化，各个电子商务系统出于自身领域的考虑，在开发和 数据应用时可能会采用不同的操作系统平台、数据库系统以及描述和 系统实现语言，导致同时存在系统异构、语法层异构、结构层异构和 语义层异构等多种情况，增加了建立一个具有统一集成平台电子商务 环境的难度。其二、目前电子商务呈现出自动化、智能化和移动化的 新模式，由于传统基于HTML的电子商务平台缺乏语义信息，无法将 显示信息与数据分离，在一定程度上抑制了电子商务的扩展性发展。其三、现有电子商务从系统结构到数据逻辑的组织都是一种"自治封 闭"的结构，而这种结构不利于领域内部之间、领域与领域之间的信 息共享和沟通，这种结构往往仅适合于特定的应用需要，而缺少适应 不断变化的现代社会信息开放共享要求的机制。已有一些相关技术被提出来解决对电子商务异构数据进行集成。例如，使用XML进行交易方之间数据交换，在一定程度上为解决 语义层异构提供了 一种技术途径，其缺点首先是必须在使用的词汇、 用法和语义方面达成一致，这在一定程度上抑制了电子商务特别是 B2B电子集市跨领域、跨地域的扩展性发展；其次是没有提供描述商 业过程和商品交换标准的数据结构和术语。再如，MOMIS在模式集成 中主要包括包装器和调解器，虽然其包装器层可以将模式转换成公共 数据模型，调解器层可以通过基于学习和基于规则的技术来寻找模式 之间的一致性，其缺点是因为主要采用公用字典来表征用户查询的本 体，在电子商务中运用也有明显的局限性。又如，C-Web虽然支持对 RDF(S)本体的查询，其缺点是依赖于图模型进行处理，难以适应对电 子商务业务流程和交易数据进行准确描述的要求。最后，如现有技术 中运用较为为广泛的中间件技术，如C0RBA、 EJB、 DCOM等集成技术， 由于缺乏针对电子商务的领域和专业特性，也存在互操作性差的缺 点。综上所述，现有技术都因为不具备相应本体构建和映射能力而无 法在语义层实现电子商务异构数据的集成，因此无法在不改变电子商 务系统内部结构和流程的情况下实现良好的互用性。 发明内容本发明的目的在于提供一种能在语义层实现异构数据集成的电 子商务集成系统，可以在不改变电子商务系统内部结构和流程的情况下实现良好的互用性；本发明还提供了一种用于上述电子商务集成系 统的本体构建和映射方法，利用该方法可以在异构电子商务系统访问 中实现数据无缝集成和服务自动匹配映射。为达到上述目的，本发明的解决方案是 一种异构电子商务集成 系统，由本体知识库和系统管理器组成，其特征在于，所述本体知识 库包括语法层、领域层和语义层三种本体层次，所述系统管理器设置一个服务发现模块，用于实时监控系统访问信息，并对访问请求 进行采样，传送给特征抽取与分析决策模块；一个连接到上述服务发现模块的特征抽取与分析决策模块，用于 对电子商务的访问ii式进行特征提取和统计分析，结合本体知识库元 数据信息进行决策分析，如果是已有同类本体，则直接进行本体映射， 如果是新本体，则启动本体构建模块，并将日志、告警等系统信息发 送到用户管理模块；一个连接到上述特征抽取与分析决策模块的本体构建模块，用于 依据本体构建规则，构建或更新本体，并将新的本体传送给本体映射模块；一个连接到上述本体构建模块的本体映射模块，用于为不同的电 子商务本体实施各层次的数据转换、本体上下文转换和服务映射；一个连接到上述服务发现模块、特征抽取与分析决策模块、本体 构建模块和本体映射模块的建模与性能评价模块，用于跟踪除用户管理模块外的其它模块，通过性能分析，分析服务流程在各P介段的服务性能，为提高和改进系统性能提供理论分析和建模方法；一个连接到上述特征抽取与分析决策模块、本体构建模块和本体 映射模块的用户管理模块，用于向前述除建模与性能评价模块以外的 各模块发送管理和控制命令，并接收从各^t块传送过来的日志、告警 等系统信息。同时为用户和管理人员提供更新和维护抽取规则、构建 规则和映射机制的管理访问接口 。一种异构电子商务集成方法，用于电子商务集成系统的本体构建 和映射，其特征在于，该方法包括下述步骤(1) 系统实时对电子商务服务访问进行监控；(2) 判断该访问的状态(2.1) 如果该访问方式是一个同构的电子商务模式，即已经在本 体库中得到匹配，则通知用户管理模块，并进入步骤(3);(2.2) 如果该访问方式是一个异构的电子商务^f莫式，则实施特征 抽取与决策分析，然后，通过本体构建模块，为其构建新的本体并加入 到本体库中，再通过本体映射模块建立映射关系，同时通知用户管理模块，并进入步骤(3);(3) 进入电子商务服务流程；(4) 重复步骤(l)、 (2)、 (3),直至任务结束。 与现有技术相比，本发明具备如下优点依据异构电子商务集成方法，异构电子商务集成系统能够根据不同的电子商务模式进行异构 数据本体特征提取并为之建立相应的本体规则，实施本体映射，即在
语义层实现异构数据集成并完成服务自动匹配映射，从而实现在不改
变电子商务系统内部结构和流程的情况下实现良好的互用性，为解决
异构电子商务平台信息共享和集成提供一种崭新的解决方法和实现途径。
根据下面附图及实施例的描述，本发明的特征和优点将得到充分 说明。
图1为本发明异构电子商务集成系统的总体模块图2为图1中特征抽取与分析决策模块的组成和工作流程图3为图1中本体构建;f莫块的组成和工作流程图4为图1中本体映射模块的组成和工作流程图5为图1中建模与性能评价模块的组成和工作流程图。
具体实施例方式
如图1所示，本发明异构电子商务集成系统包括本体知识库3和 系统管理器2。
在本体知识库3中，所有电子商务数据本体被抽象为三种状态 语法本体31、领域本体32和语义本体33。对于系统管理器2中的服 务发现模块4，既可以同时采样三种本体，也可以根据用户的指定进行特定本体的采样。
在系统管理器2中，设置
一个服务发现模块4，用于实时监控系统访问信息，并对访问请 求进行采样，传送给特征抽取与分析决策模块5。
一个连接到上述服务发现模块4的特征抽取与分析决策模块5, 该特征抽取与分析决策模块5设有接口子模块，可以接收从服务发现 模块4传送过来的多种本体源数据信息。特征抽取与分析决策模块5 内连接上述接口子模块的是本体解析器子模块，该本体解析器子模块 在另 一方面与本体评估器子模块连接，用于对电子商务的访问模式进 行特征提取和统计分析，结合本体知识库元数据信息进行决策分析， 如果是已有同类本体，则直接进行本体映射，如果是新本体，则启动 本体构建模块6，并将日志、告警等系统信息发送到用户管理模块9。
一个连接到上述特征抽取与分析决策模块5的本体构建模块6， 用于依据本体构建规则，构建或更新本体，并将新的本体传送给本体 映射模块7。
一个连接到上述本体构建模块6的本体映射模块7,包括映射触 发器子模块701、语法层上下文转换器子模块702、领域层上下文转 换器子模块703、语义层上下文转换器子模块704，用于为不同的电 子商务本体实施各层次的数据转换、本体上下文转换和服务映射。
一个连接到上述服务发现模块4、特征抽取与分析决策模块5、 本体构建模块6和本体映射模块7的建模与性能评价模块8，用于跟 踪除用户管理模块9外的其它模块，通过性能分析，分析服务流程在各阶段的服务性能，为提高和改进系统性能提供理论分析和建模方 法。
一个连接到上述特征抽取与分析决策模块5、本体构建模块6和 本体映射模块7的用户管理模块9，用于向前述除建模与性能评价模 块8以外的各模块发送管理和控制命令，并接收从各模块传送过来的 日志、告警等系统信息。同时为用户和管理人员提供更新和维护抽取 规则10、构建规则11和映射机制12。
下面结合附图描述本发明异构电子商务集成方法的运用过程。
如图1所示，在工作中，当客户1访问该电子商务集成系统时， 如果该访问已经经过本体映射模块7的匹配，即已经不需要数据的转 换和服务的映射，那么该访问经过特征抽取与分析决策模块5直接进 入本体知识库3实现服务流程。
如果客户1的访问属于异构电子商务，服务发现模块4对其访问 模式进行采样，依据基于语义的服务发现算法，将采样数据传送给特 征抽取与分析决策模块5，该模块根据抽取规则10，采用数据挖掘技 术对三种本体进行特征抽取和统计分析。如果已经是同构电子商务， 则直接进行本体映射；如果是异构电子商务，则启动本体构建模块6， 并将系统信息、日志及告警等信息发送到用户管理模块9;本体构建 模块6依据本体构建规则11，构建或更新本体知识库3。
本体映射模块7综合从本体构建模块6传送过来的新的本体构建 结果与从本体知识库3传送来的本体元数据，在映射机制12的支持下，选择适合当前访问模式的最佳映射方式和数据转换途径，并把这 种新的本体增加到本体知识库3的三种状态中去。建模与性能评价模块8 —方面可以为特征抽取与分析决策模块 5、本体构建模块6、本体映射模块7和整个系统进行建模分析，以 指导它们更好更协调的工作；另一方面，也可以从这些模块中得到反 馈，从而不断修正、优化自身的建模方法，为该电子商务集成系统达 到全局最优发挥更好的作用。管理员在电子商务集成工作过程中，可以通过用户管理模块9管 理和控制特征抽取与分析决策模块5、本体构建模块6和本体映射模 块7的工作方式，还可以对抽取规则10、构建MJJ'J 11和映射才几制12 进行更新和维护。如图2所示，特征抽取与分析决策模块5根据服务发现模块4提 供的输入数据，对各种异构电子商务数据的本体特征提供解析、抽象、 评估、抽取和决策。在步骤501中，特征抽取与分析决策模块5提供 接口接收从服务发现模块4传送的多种本体源数据信息；在步骤502 中，本体解析器自动对各种异构本体源数据进行分析，并解析成原始 本体信息；经过本体评估器的分析步骤503，如果是已建本体类型， 表示是已经匹配过的电子商务模式，则直接转到步骤506中进行决 策，如果是一个新的本体类型，即没有匹配过的电子商务模式，则触 发步骤504;依据本体抽象方法和规则，将这种新的本体类型抽象为 系统内部的本体类型，即步骤505;在步骤506中，运用智能决策方法，如果是已建现有本体类型，则进入本体知识库3中直接进行操作，如果是新建本体，则触发本体构建模块6创建新的本体，再在把性能 参数发往建模与性能评价模块3的同时，把所有的系统信息、告警信 息和日志等发送到用户管理模块9。如图3所示，当一个新的电子商务系统或应用请求到达时，即有 新本体需要创建，本体构建模块6被触发。在步骤601中，选择一个 要创建的新本体，进入步骤602中进行必要的预处理；在步骤603中， 如果预处理后的结果不是初次构建，就直接转到本体操作模块，进入 本体操作步骤605,否则触发构建规则604,依据事先设定好的构建 规则(管理用户也可以经过用户管理模块9修改)，调用本体操作模 块，进行本体操作步骤605;在步骤605中，可以包含各种本体构建 动作，分别对应本体查询606、本体添加607、本体删除608、本体 修改609和本体合并610等。如图4所示，本体映射模块7包括映射触发器子模块701、语法 层上下文转换器子模块702、领域层上下文转换器子模块703、语义 层上下文转换器子模块704。其中，语法层上下文转换器子模块702、 领域层上下文转换器子模块703和语义层上下文转换器子模块704, 分别负责各层次电子商务模式本体上下文的转换，而映射触发器子模 块701根据分析结果来决策判断是采用哪一层的映射，从而调用相应 的转换器实施映射。同时，根据映射规则12,在实际电子商务本体 匹配转换中，有四种基本本体映射机制 一对一、 一'对多、多对一和 多对多。如图5所示，建模与性能评价模块8主要负责收集各个模块的性能参数，依据建模理论和方法为系统进行性能建模，然后根据分析和 评价结果，反馈给各个模块进行优化，使整个系统的性能达到最优。在步骤801中，系统可以收集服务发现模块4、特征抽取与分析决策 模块5、本体构建模块6、本体映射模块7的性能参数，进入到步骤 802中进行初次建模判断；如果某个模块已经建模，则直接转到步骤 805中进行性能评价，否则进入步骤803开始建摸；由于互联网条件 下的电子商务环境存在大量并发的访问操作，因此在步骤803中我们 采用Petri网建模理论；在步骤804中，结合Petri网优化方法和反 馈控制理论对模型进行优化调节；转入步骤805中进行性能评价，如 果未达到用户要求，就返回步骤804继续进行优化，否则进入步骤 806，产生性能分析结果，并报告给用户管理模块9。本发明也考虑了上述实施例的各种变化。例如，图1中本体知识 库3中的语义本体33也可以是商务智能，从而图4中的语义层上下 文转换器子模块704也可以实施商务智能层的转换工作。尽管已经详细描述了本发明的实施例，应当理解前面只是图解本 发明的原理，在不脱离其构思和范围的情况下，本发明的实施例还有 各种变化，替代和修改。
权利要求
1.一种异构电子商务集成系统，由本体知识库(3)和系统管理器(2)组成，其特征在于，所述本体知识库(3)包括语法本体(31)、领域本体(32)和语义本体(33)三种本体层次，所述系统管理器(2)设置一个服务发现模块(4)，用于实时监控系统访问信息，并对访问请求进行采样，传送给特征抽取与分析决策模块(5)；一个连接到上述服务发现模块(4)的特征抽取与分析决策模块(5)，用于对电子商务的访问模式进行特征提取和统计分析，结合本体知识库(3)元数据信息进行决策分析；一个连接到上述特征抽取与分析决策模块(5)的本体构建模块(6)，用于依据本体构建规则，构建或更新本体，并将新的本体传送给本体映射模块(7)；一个连接到上述本体构建模块(6)的本体映射模块(7)，用于为不同的电子商务本体实施各层次的数据转换、本体上下文转换和服务映射；一个连接到上述服务发现模块(4)、特征抽取与分析决策模块(5)、本体构建模块(6)和本体映射模块(7)的建模与性能评价模块(8)，用于跟踪除用户管理模块(9)外的其它模块，通过性能分析，分析服务流程在各阶段的服务性能，为提高和改进系统性能提供理论分析和建模方法；一个连接到上述特征抽取与分析决策模块(5)、本体构建模块(6)和本体映射模块(7)的用户管理模块(9)，用于向前述除建模与性能评价模块(8)以外的各模块发送管理和控制命令，并接收从各模块传送过来的日志、告警等系统信息。同时为用户和管理人员提供更新和维护抽取规则、构建规则和映射机制的管理访问接口。
2. —种异构电子商务集成方法，用于电子商务集成系统的本体构 建和映射，其特征在于，该方法包括下述步骤(1) 系统实时对电子商务服务访问进行监控；(2) 判断该访问的状态(2.1) 如果该访问方式是一个同构的电子商务模式，即已经在本 体库(3)中得到匹配，则通知用户管理模块(9),并进入步骤(3);(2.2) 如果该访问方式是一个异构的电子商务模式，则实施特征 抽取与决策分析，然后，通过本体构建模块(6)，为其构建新的本体并 加入到本体库(3)中，再通过本体映射模块(7)建立映射关系，同时通 知用户管理模块(9)，并进入步骤(3);(3) 进入电子商务服务流程；(4) 重复步骤(l)、 (2)、 (3),直至任务结束。
全文摘要
一种异构电子商务集成系统，由本体知识库和系统管理器组成，本体知识库包括语法层、领域层和语义层三种本体层次，系统管理器装置有服务发现模块，特征抽取与分析决策模块，本体构建模块，本体映射模块，建模与性能评价模块和用户管理模块。该异构电子商务集成系统运用一种本体构建和映射方法，能在语义层实现异构数据集成，即在异构电子商务系统访问中实现数据无缝集成和服务自动匹配映射，因而可以在不改变电子商务系统内部结构和流程的情况下实现良好的互用性，为解决异构电子商务平台信息共享和集成提供一种崭新的解决方法和实现途径。
文档编号G06F17/30GK101308561SQ20081005994
公开日2008年11月19日 申请日期2008年3月4日 优先权日2008年3月4日
发明者刘朝斌, 曾益坤, 王炳志 申请人:曾益坤;刘朝斌;王炳志