一種基于社交網(wǎng)絡的服務競爭性實現(xiàn)系統(tǒng)及方法
【專利摘要】一種基于社交網(wǎng)絡的服務競爭性實現(xiàn)系統(tǒng)及方法，包括服務采集模塊、服務信息分析模塊、服務社交網(wǎng)絡構(gòu)建模塊、服務競爭性分析模塊、服務數(shù)據(jù)庫及終端用戶接口。本發(fā)明在用戶當前所使用的Web服務中斷或失效時，可以為其提供準確的替代服務。
【專利說明】—種基于社交網(wǎng)絡的服務競爭性實現(xiàn)系統(tǒng)及方法
【技術(shù)領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種基于社交網(wǎng)絡的服務競爭性實現(xiàn)系統(tǒng)及方法，屬于計算機軟件，Web服務【技術(shù)領域】。
【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)的Web服務競爭性分析方法僅僅考慮服務自身的靜態(tài)信息，例如服務質(zhì)量、服務功能的相似性等，當用戶的原有服務中斷或失效而需要替代服務時，往往通過比較用戶的需求描述和已有服務的功能的匹配程度，來為用戶推薦服務。
[0003]為了更準確地說明服務之間的匹配程度，相似度計算方法被引入到服務比較過程中。它通過一個相似度計算公式將服務之間的功能、質(zhì)量及其它靜態(tài)描述信息作比較，從而得到一個量化的相似度分數(shù)，并依據(jù)此分數(shù)來判斷服務之間的競爭性。然而，隨著Web服務規(guī)模的擴大，這種比較過程變得越來越耗時，更為嚴重的是推薦結(jié)果的準確性也越來越低。由于服務數(shù)量的增多，功能相似的服務靜態(tài)描述信息的差別也微乎其微，進而導致量化的相似度分數(shù)的差別也變得越來越不顯著，使得用戶在面對諸多競爭性分數(shù)相似的服務時而無法選擇，這嚴重影響了依靠相似度分數(shù)來判斷服務競爭性解決方案的準確性。
[0004]現(xiàn)有的Web服務競爭性分析方法僅從服務的靜態(tài)描述信息來判斷服務之間的競爭性，而沒有從用戶使用的動態(tài)歷史信息中挖掘服務之間的關系，即，現(xiàn)有方法丟失了一部分描述服務之間關系的信息，進而影響了對服務競爭性判斷的準確性。另一方面，現(xiàn)有方法對服務競爭結(jié)果采用一次計算的方法來進行比較，這種方法在服務規(guī)模較小時，可以比較容易的看出結(jié)果。但是，當服務規(guī)模增大時，這種通過一次計算的結(jié)果很難區(qū)分服務之間的競爭程度，這也干擾了對服務競爭性判斷的準確性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的技術(shù)解決問題:克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種基于社交網(wǎng)絡的服務競爭性實現(xiàn)系統(tǒng)及方法，在用戶當前所使用的Web服務中斷或失效時，可以為其提供準確的替代服務。
[0006]本發(fā)明的技術(shù)解決方案:一種基于社交網(wǎng)絡的服務競爭性實現(xiàn)系統(tǒng)，包括服務采集模塊、服務信息分析模塊、服務社交網(wǎng)絡構(gòu)建模塊、服務競爭性分析模塊、服務數(shù)據(jù)庫及終端用戶接口，該系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)如圖1所示，其中，服務采集模塊用于從Internet上采集用戶相關服務信息并將這些信息送至服務信息分析模塊；服務信息分析模塊再將這些信息進行解析、分類、組合等處理后存儲至服務數(shù)據(jù)庫；服務社交網(wǎng)絡構(gòu)建模塊從服務數(shù)據(jù)庫中讀取分析后的服務信息，組建服務社交網(wǎng)絡；服務競爭性分析模塊根據(jù)服務社交網(wǎng)絡挖掘服務之間的相互關系，并通過傳播理論將這些關系加強，以確定每個Web服務的競爭性分數(shù)，然后將這些信息存儲在服務數(shù)據(jù)庫中；用戶可以通過系統(tǒng)終端用戶接口從服務數(shù)據(jù)庫中快速搜索和選擇所需服務。每個模塊的詳細過程如下所述:
[0007]所述的服務采集模塊,用于從不同的Web服務publisher搜集與用戶所需功能相關的各種服務，該模塊采集的大量服務及相關信息將按照特定格式送至服務信息分析模塊。
[0008]所述的服務信息分析模塊，是構(gòu)建服務網(wǎng)絡的預處理過程，其作用主要包括:接收并解析服務采集信息，并將解析后的服務信息發(fā)送至服務數(shù)據(jù)庫；按照用戶的要求對服務添加分類屬性標簽，即，用戶可以根據(jù)定制的服務類別屬性，來快速搜索并選擇所需服務；將服務組建成三元組模式，即〈user, publisher, service〉,并存儲在服務數(shù)據(jù)庫中，為Web服務社交網(wǎng)絡的構(gòu)建提供基礎數(shù)據(jù)；提取服務描述的關鍵字并存儲在服務數(shù)據(jù)庫，以供在服務競爭性分析模塊中初始化服務競爭性分數(shù)使用。
[0009]所述的服務社交網(wǎng)絡構(gòu)建模塊，根據(jù)服務數(shù)據(jù)庫中服務三元組中的元素及其關系，組建并顯示W(wǎng)eb服務社交網(wǎng)絡，該網(wǎng)絡中Web服務之間的相互關系是服務競爭性分析的重要依據(jù)。
[0010]所述的服務競爭性分析模塊，是該系統(tǒng)的核心部件，該分析過程主要涉及三個主要步驟:首先，初始化各個Web服務競爭性分數(shù)。對于每一個功能領域的Web服務，確定一個標準服務(通常為用戶當前所使用的服務)，采用相似度計算方法，將所采集的服務與標準服務比較，該結(jié)果即為服務競爭性初始值。其次，利用傳播理論來加強上述競爭性分數(shù)的初值。這里需要挖掘Web服務社交網(wǎng)絡中服務之間的關系，同時將這種關系與傳播理論相關聯(lián)，然后采用迭代計算的方法使得競爭性分數(shù)得到加強和收斂。最后，按照競爭性分數(shù)大小對Web服務進行排序。這主要是為了方便終端用戶的服務查詢需求。
[0011]所述的服務數(shù)據(jù)庫，用戶保存采集的服務信息，分析后的服務信息以及服務的競爭性分析結(jié)果等內(nèi)容，是本系統(tǒng)的數(shù)據(jù)存儲截至和交互中心。
[0012]所述終端接口，用戶可通過系統(tǒng)終端接口來快速搜索和選擇所需服務。
[0013]一種基于社交網(wǎng)絡的服務競爭性實現(xiàn)方法的步驟如下:
[0014](I)根據(jù)用戶當前使用或所需要的服務功能，從Internet上各個Web服務publisher中采集相關的服務信息；
[0015](2)將上述服務信息，按照功能領域進行分類，并添加用戶自定義的分類屬性標簽后存儲的在服務數(shù)據(jù)庫中；
[0016](3)從服務數(shù)據(jù)庫中的服務信息中提取服務描述的關鍵字，并存儲在服務數(shù)據(jù)庫中；
[0017](4)從服務數(shù)據(jù)庫中的服務信息中讀取服務的user,publisher, service信息,組成〈user, publisher, service)三兀組；
[0018](5)以此三元組中的元素為節(jié)點，并以元素之間的關系為邊，則構(gòu)成了一個Web服務社交網(wǎng)絡，如圖7所示；
[0019](6)根據(jù)用戶使用歷史信息，挖掘并確定上述Web服務社交網(wǎng)絡中服務之間的關系，通常包括競爭和協(xié)作兩種；
[0020](7)利用相似度計算公式，確定每個Web服務的競爭性分數(shù)的初值；
[0021](8)利用傳播理論并結(jié)合步驟(6)中的服務之間的關系信息，通過迭代計算來加強和收斂服務的競爭性分數(shù)；
[0022](9)用戶可通過上述服務競爭性分數(shù)來準確獲得所需的服務。
[0023]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比的優(yōu)點在于:[0024](I)本發(fā)明的優(yōu)點在于綜合利用Web服務自身的靜態(tài)描述信息和用戶的歷史使用信息來分析服務的競爭性?，F(xiàn)有的Web服務的競爭性分析方法著眼于服務自身描述信息，僅僅考慮了服務的質(zhì)量及功能描述等靜態(tài)信息，而忽略了用戶的歷史使用信息。本發(fā)明從用戶使用的歷史信息中，充分挖掘了服務之間的關系，確保了服務競爭性分析中信息的完整性。
[0025](2)本發(fā)明提供了一種描述服務之間相互關系的新方法。用戶對服務調(diào)用的歷史信息體現(xiàn)了服務之間競爭與組合的關系。如果某幾個功能相似的服務同時被一個用戶調(diào)用，則認為這幾個服務之間存在一定的組合關系，被調(diào)用次數(shù)越多，這種組合關系越強烈；如果某幾個功能相似的服務先后被一個用戶調(diào)用，則認為這幾個服務之間存在一定的競爭關系，被調(diào)用次數(shù)越多，這種競爭性越強烈。本發(fā)明采用了社交網(wǎng)絡的形式來表現(xiàn)這種服務之間的競爭與組合關系，為服務關系的描述提供了一種新途徑。
[0026](3)本發(fā)明采用相似度公式來描述服務之間的競爭性初值，為不同服務之間的比較和選擇提供了量化依據(jù)。
[0027](4)本發(fā)明與傳統(tǒng)方法相比顯著增強了 Web服務競爭性分析的準確性。首先，對用戶歷史信息的充分挖掘，避免了服務關系信息的丟失；其次，相似度方法的使用為服務競爭性分析結(jié)果從定性到定量提供了基礎；最后傳播理論的迭代方法加強和收斂了競爭性分析結(jié)果，從而為用戶提供了可靠的選擇依據(jù)。上述理論和方法確保在用戶所使用服務中斷或失效時，為其提供準確的替代服務。
[0028](5)本發(fā)明可以按照用戶自定義的分類屬性標簽對服務進行分類，極大地方便了用戶快速查找并選擇替代服務的需求。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0029]圖1為本發(fā)明系統(tǒng)的組成框圖；
[0030]圖2為本發(fā)明方法的實現(xiàn)流程圖；
[0031]圖3為服務采集模塊的實現(xiàn)流程圖；
[0032]圖4為服務信息分析模塊的實現(xiàn)流程圖；
[0033]圖5為服務信息關鍵字提取的實現(xiàn)流程圖；
[0034]圖6為服務社交網(wǎng)絡構(gòu)建模塊的實現(xiàn)流程圖；
[0035]圖7為服務社交網(wǎng)絡示意圖；
[0036]圖8為服務競爭性分析模塊的實現(xiàn)流程圖；
[0037]圖9為服務關系不意圖；
[0038]圖10為相似度方法初始化服務競爭性分數(shù)實現(xiàn)流程圖。
【具體實施方式】
[0039]如圖1所示，本發(fā)明系統(tǒng)包括:服務信息采集模塊、服務信息分析模塊、服務網(wǎng)絡構(gòu)建模塊、服務競爭性分析模塊、服務數(shù)據(jù)庫及終端用戶接口。其中:
[0040]服務信息采集模塊，主要用于從Internet的Web服務publisher中心,搜索下載用戶所需服務或與用戶現(xiàn)有服務功能相關的類似服務及其用戶使用歷史信息。
[0041]服務信息分析模塊是在采集過程結(jié)束后，對下載后的信息進行功能領域歸類、用戶自定義標簽添加及服務信息三元組構(gòu)建，并將處理后的信息存儲在服務數(shù)據(jù)庫中。
[0042]服務網(wǎng)絡構(gòu)建模塊，是為獲取服務之間相互關系而使用服務數(shù)據(jù)庫中的服務三元組基礎信息來構(gòu)建Web服務社交網(wǎng)絡，這種服務之間的相互關系是本發(fā)明中服務競爭性分析的關鍵依據(jù)，也是本發(fā)明與傳統(tǒng)Web服務競爭性分析的顯著區(qū)別，它保證了 Web服務競爭性分析中服務信息的完整性。
[0043]服務競爭性分析模塊，是本系統(tǒng)的核心組成部分，通過相似度公式計算和服務社交網(wǎng)絡可以分別得到服務競爭性初始分數(shù)和傳播系數(shù)，然后利用傳播理論將服務競爭性初始分數(shù)進行迭代計算，從而獲取加強后服務競爭性分數(shù)，最后再對這些分數(shù)進行排序，以確定服務的競爭性，為用戶提供準確的替代服務。
[0044]服務數(shù)據(jù)庫是本發(fā)明系統(tǒng)的存儲介質(zhì)和數(shù)據(jù)交換中心，用于存儲系統(tǒng)中各類型的服務信息數(shù)據(jù)，例如，服務信息解析數(shù)據(jù)、用戶自定義服務屬性標簽及服務三元組等數(shù)據(jù)。
[0045]終端是本發(fā)明系統(tǒng)與用戶的交互接口，用戶既可以直接通過功能等關鍵字查詢來獲取所需服務，也可以通過開發(fā)以本系統(tǒng)中服務數(shù)據(jù)庫為中心的終端系統(tǒng)來使用本發(fā)明系統(tǒng)。
[0046]如圖2所示，為本發(fā)明方法的實現(xiàn)流程圖，其主要步驟如下:
[0047](1)服務信息采集模塊從1社611161:web Service Publisher中抓取相關與用戶現(xiàn)有或所需服務相關的服務信息，形成服務信息的元素數(shù)據(jù)，即，按照預定義的格式將抓取的服務信息包括用戶使用記錄、注冊中心等傳送至服務信息分析模塊；
[0048](2)服務信息分析模塊將從服務采集模塊輸送的原始服務信息進行解析，并按照用戶自定義的服務屬性標簽及服務自身功能領域，對解析后的原始服務信息進行歸類存儲。同時，以〈user, publisher, service〉三元組的形式提取服務中的信息,存儲的服務數(shù)據(jù)庫中作為構(gòu)建Web服務社交網(wǎng)絡的基礎數(shù)據(jù)。此外，在該模塊中對服務的關鍵字進行了提取并存儲在服務數(shù)據(jù)庫中，以便為服務競爭性模塊中的初始化服務競爭性分數(shù)提供輸A ；
[0049](3)服務社交網(wǎng)絡構(gòu)建模塊，調(diào)用服務數(shù)據(jù)庫中的服務三元組信息，構(gòu)建并顯示W(wǎng)eb服務社交網(wǎng)絡，該網(wǎng)絡中主要提供Web服務歷史調(diào)用信息包括使用用戶、使用時間等信息，以作為社交網(wǎng)絡中服務之間相互關系挖掘的基礎；
[0050](4)服務競爭性分析模塊，依據(jù)服務社交網(wǎng)絡中提供的Web服務信息，挖掘服務之間的相互關系包括競爭和協(xié)作(也稱組合)關系。然后，再利用傳播理論將這種關系加強，并量化加強的結(jié)果，形成服務競爭性分析結(jié)果并存儲在服務數(shù)據(jù)中，以供終端用戶使用。
[0051]如圖3所示，為服務采集模塊的實現(xiàn)流程圖，其實現(xiàn)過程如下:
[0052](I)開始服務信息采集，與用戶現(xiàn)有或所需服務相關的初始Web Service的URL被加入處理隊列；
[0053](2)判斷運行隊列是否為空；
[0054](3)若處理隊列為空，則結(jié)束服務信息采集工作；
[0055](4)若處理隊列不為空，則抓取網(wǎng)頁中所含的Web服務信息，并將等待隊列中的一個URL移入運行隊列；
[0056](5)將抓取的Web服務信息按照預先定義的格式輸出；
[0057](6)判斷移入的URL中是否有新的服務信息鏈接；[0058](7)若沒有新的服務信息鏈接，則將該網(wǎng)頁的URL移入完成隊列，然后轉(zhuǎn)至步驟
(2)；
[0059](8)若有新的服務信息鏈接，檢查網(wǎng)頁中包含的下一 Web服務信息鏈接；
[0060](9)網(wǎng)頁中的下一服務信息鏈接是否指向html的鏈接；
[0061 ] (10 )若不是指向html鏈接，則報告其他Web服務鏈接，然后，轉(zhuǎn)至步驟(6 );
[0062](11)若為指向html鏈接，則判斷新Web服務信息鏈接與前一 Web服務信息鏈接是否在同一服務器；
[0063](12)若步驟(11)中的兩個Web服務信息鏈接不是同一服務器，則報告外部鏈接，然后，轉(zhuǎn)至步驟(6);
[0064](13 )若步驟(11)中的兩個Web服務信息鏈接在同一服務器，則將新鏈接加入等待隊列，然后轉(zhuǎn)至步驟(6)。
[0065]如圖4所示，為服務信息處理模塊的實現(xiàn)流程圖，其實現(xiàn)過程如下:
[0066](I)啟動Web服務數(shù)據(jù)分析程序；
[0067](2)接收從 Internet\Web Service Publisher 采集的格式化 Web 服務數(shù)據(jù)；
[0068](3)根據(jù)預定義規(guī)則解析格式化服務信息數(shù)據(jù)，并將解析后的數(shù)據(jù)存儲到服務數(shù)據(jù)庫；
[0069](4)添加用戶自定義的Web`服務屬性標簽，例如，除功能領域分類外，還可以添加Web服務的使用周期(即使用時間)、自定義的服務質(zhì)量評級以及服務的歷史調(diào)用信息等屬性標簽，并將這些屬性標簽一并存儲在服務數(shù)據(jù)庫中；
[0070](5)利用采集的Web服務數(shù)據(jù)構(gòu)建服務三元組，即通過查找服務相關的user和publisher,以〈user, publisher, service〉的形式組成服務三元組,作為構(gòu)建Web服務社交網(wǎng)絡的基礎數(shù)據(jù)，并存儲在服務數(shù)據(jù)庫中；
[0071](6)對服務描述中的關鍵字進行提取，以便為下面的服務相似度函數(shù)提供輸入，其具體的提取流程參見圖5。
[0072]如圖5所示，為服務信息關鍵字提取的實現(xiàn)流程圖，這里為提取Web服務描述的關鍵字，米用了 TF-1DF (term frequency -1nverse document frequency)算法，其基本思想是一個詞的重要程度(即關鍵字)不僅取決與該次在文中出現(xiàn)的頻率TF，而且與該詞的逆文檔頻率IDF (可以理解為該詞的權(quán)重)相關聯(lián)。即，一個詞的重要性的大小可以用該詞出現(xiàn)的頻率與其逆文檔頻率的乘積來表示。這里，逆文檔頻率表示該詞的權(quán)重，它的大小與一個詞的常見程度成反比。下面是實現(xiàn)流程圖的具體步驟:
[0073](I)去除服務描述中的停用詞，即過濾掉對結(jié)果毫無幫助的詞，例如，語氣詞、助詞等。如果是非英文等需要分詞的描述，則先分詞；
[0074](2)統(tǒng)計每個詞的詞頻TF，記錄每個詞在服務描述中出現(xiàn)的次數(shù)；
[0075](3)考慮到不同服務描述的長短不同，為便于比較，使用公式(I)對詞頻進行標準
化，即，
[0076]
【權(quán)利要求】
1.一種基于社交網(wǎng)絡的服務競爭性實現(xiàn)系統(tǒng)，其特征在于包括:服務采集模塊、服務信息分析模塊、服務社交網(wǎng)絡構(gòu)建模塊、服務競爭性分析模塊、服務數(shù)據(jù)庫及終端用戶接口 ；其中: 服務采集模塊，從Internet\Web Service Publisher中抓取相關與用戶現(xiàn)有或所需服務相關的服務信息，形成服務信息的元素數(shù)據(jù)，即，按照預定義的格式將抓取的服務信息包括用戶使用記錄、注冊中心傳送至服務信息分析模塊； 服務信息分析模塊，服務信息分析模塊將從服務采集模塊輸送的原始服務信息進行解析，并按照用戶自定義的服務屬性標簽及服務自身功能領域，對解析后的原始服務信息進行歸類存儲；同時，以〈user, publisher, service〉三元組的形式提取服務中的信息,存儲的服務數(shù)據(jù)庫中作為構(gòu)建Web服務社交網(wǎng)絡的基礎數(shù)據(jù)；提取服務描述的關鍵字并存儲在服務數(shù)據(jù)庫，以供在服務競爭性分析模塊中初始化服務競爭性分數(shù)使用； 服務社交網(wǎng)絡構(gòu)建模塊，調(diào)用服務數(shù)據(jù)庫中的服務三元組信息，構(gòu)建并顯示W(wǎng)eb服務社交網(wǎng)絡，該網(wǎng)絡中主要提供Web服務歷史調(diào)用信息包括使用用戶、使用時間信息，以作為社交網(wǎng)絡中服務之間相互關系挖掘的基礎； 服務競爭性分析模塊，依據(jù)服務社交網(wǎng)絡中提供的Web服務信息，挖掘服務之間的相互關系包括競爭和協(xié)作也稱組合關系；然后，再利用傳播理論將這種關系加強，并量化加強的結(jié)果，形成服務競爭性分析結(jié)果并存儲在服務數(shù)據(jù)中，以供終端用戶使用； 服務數(shù)據(jù)庫是本發(fā)明系統(tǒng)的存儲介質(zhì)和數(shù)據(jù)交換中心，用于存儲系統(tǒng)中各類型的服務信息數(shù)據(jù)； 用戶通過終端用戶接口從服務數(shù)據(jù)庫中快速搜索和選擇所需服務。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于社交網(wǎng)絡的服務競爭性實現(xiàn)系統(tǒng)，其特征在于:所述服務競爭性分析模塊具體實現(xiàn)如下:首先，初始化各個Web服務競爭性分數(shù)；對于每一個功能領域的Web服務，確定一個標`準服務，采用相似度計算方法，將所采集的服務與標準服務比較，該結(jié)果即為服務競爭性初始值；其次，利用傳播理論來加強上述競爭性分數(shù)的初值，這里需要挖掘Web服務社交網(wǎng)絡中服務之間的關系，同時將這種關系與傳播理論相關聯(lián)，然后采用迭代計算的方法使得競爭性分數(shù)得到加強和收斂；最后，按照競爭性分數(shù)大小對Web服務進行排序。
3.一種基于社交網(wǎng)絡的服務競爭性實現(xiàn)方法，其特征在于步驟如下: (O根據(jù)用戶當前使用或所需要的服務功能，從Internet上各個Web服務publisher中采集相關的服務信息； (2)將上述服務信息，按照功能領域進行分類，并添加用戶自定義的分類屬性標簽后存儲的在服務數(shù)據(jù)庫中； (3)從服務數(shù)據(jù)庫中的服務信息中提取服務描述的關鍵字，并存儲在服務數(shù)據(jù)庫中； (4)從服務數(shù)據(jù)庫中的服務信息中讀取服務的user,publisher, service信息,組成〈user, publisher, service)三兀組； (5)以此三元組中的元素為節(jié)點，并以元素之間的關系為邊，則構(gòu)成了一個Web服務社交網(wǎng)絡； (6)根據(jù)用戶使用歷史信息，挖掘并確定上述Web服務社交網(wǎng)絡中服務之間的關系，通常包括競爭和協(xié)作兩種；(7)利用相似度計算公式，確定每個Web服務的競爭性分數(shù)的初值； (8)利用傳播理論并結(jié)合步驟(5)中的服務之間的關系信息，通過迭代計算來加強和收斂服務的競爭性分數(shù)； (9 )用戶可通過上述服務競爭性分數(shù)來準確獲得所需的服務。
【文檔編號】G06F17/30GK103455593SQ201310390913
【公開日】2013年12月18日 申請日期:2013年9月1日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月1日
【發(fā)明者】榮文戈, 吳勤奮, 歐陽元新, 彭寶霖, 熊璋 申請人:北京航空航天大學