一种基于WEB服务的仿真功能信息聚类方法.pdf

本发明涉及一种基于Web服务的仿真功能信息聚类方法，该方法将仿真服务注册中心中大量可用的仿真服务按照其功能信息进行聚类分析，分别提出了层次化的仿真服务功能相似度的度量方法和按照编程风格及命名规则的服务描述信息预处理方法。在此基础上，通过设定功能阈值参数构建相似度图，得到仿真服务功能相似网络。最后结合结构化网络聚类算法对仿真服务注册中心中的仿真服务进行聚类。实验结果表明，提出的聚类方法能够有效地提高Web服务的聚类效果，改善仿真服务的发现性能，实现从大量可用的仿真服务中快速准确地找到所需服务。

权利要求书一种基于Web服务的仿真功能信息聚类方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：
1）针对任意两个仿真服务，分析与这两个仿真服务相关联的两个WSDL文件中对应元素的信息，计算这两个WSDL文件对应元素的相似度，并将得到的这些相似度的集成值作为任意两个仿真服务的功能相似度；
2）对以上WSDL文件中提取出的对应元素的信息进行预处理，进一步计算第一步中提到的各层次的相似度；
3）根据步骤2得到的任意两个仿真服务之间的功能相似度，设定功能相似度阈值参数σ构建相似度图Gσ，得到仿真服务功能相似网络；
4）通过仿真功能相似网络中结点之间如何共享邻居结点对结点进行划分，将仿真服务注册中心中的仿真服务进行聚类。
根据权利要求1所述的一种基于Web服务的仿真功能信息聚类方法，其特征在于，所述相应不同层次的相似度包括元素相似度、片段相似度、WSDL相似度和仿真服务相似度。
根据权利要求1所述的一种基于Web服务的仿真功能信息聚类方法，其特征在于，所述信息进行预处理方法的具体步骤如下，
301）提取出有特色的领域特性词汇；
302）将任意风格、形式不一的词进行标准化，转化为驼峰式；
303）对每一个驼峰式的标准词进行处理并转化为许多不同的子词，记为subnames；
304）采用stemming方法来对subnames进行处理，以缩减为对应的词根形式；
305）建立了一个停用词表以去除一些常见词的干扰，所有出现在停用词表中的词将会被过滤掉。
根据权利要求1所述的一种基于Web服务的仿真功能信息聚类方法，其特征在于，所述设定功能相似度阈值参数σ构建相似度图Gσ具体方法为，对于任意两个仿真服务SWSa,SWSb，如果Sim(SWSa,SWSb)≥σ，则存在一条边连接SWSa和SWSb，否则二者之间不连接边。
根据权利要求1所述的一种基于Web服务的仿真功能信息聚类方法，其特征在于，所述对仿真服务注册中心中的仿真服务进行聚类的步骤如下：
501）先遍历图Gσ中的所有结点从而找到图Gσ中的所有满足给定参数要求的结构上相连接的簇。开始时所有结点被标记为未分类结点，该聚类算法将每一个结点分为簇中的成员结点或者非簇成员结点，对于每一个尚未分类的结点，该聚类算法检查该结点是否为核心结点，如果是，那么从该结点可以产生一个簇，否则，该结点标记为非成员结点；
502）为了找到一个新的簇，从任意一个核心结点v出发,寻找所有的从v结构可达的结点，将与结点v相邻的所有邻居结点插入到一个队列中，对于队列中的每一个结点，将该结点直接可达的所有尚未分类的结点插入到队列中，重复此过程直到队列为空；
503）针对非簇成员结点，进一步将其划分为集线点和离群点，如果一个孤立的结点与两个以上簇相连接，那么该结点被划分为集线点，否则，该结点为离群点。

说明书一种基于Web服务的仿真功能信息聚类方法
技术领域
本发明涉及一种仿真功能信息聚类方法，特别是涉及一种基于Web服务的仿真功能信息聚类方法。
背景技术
随着仿真系统不断地增多，分布于不同部门的各仿真系统之间的结构差异越来越大，这些遗留的仿真系统之间往往需要互联互通。此外，新开发的仿真系统也需要与遗留系统进行通信，已达到有效地利用现有系统的目的。然而，遗留仿真系统之间以及与新开发的仿真系统之间的异构性给系统相互之间的通信带来了难题。利用Web服务技术的松散耦合、动态扩展和技术中立等特性，可以对仿真系统进行服务化封装，将其转变为仿真服务，来屏蔽仿真系统的分布和异构性，从而实现对仿真系统的透明使用。
同时，随着可用的仿真服务快速增长，如何在仿真服务注册中心中从大量可用的仿真服务中快速准确地找到所需的服务就变得十分必要和困难。由于仿真服务是由不同的组织机构开发的，使得仿真服务的描述信息缺乏统一的标准，带有很强的随意性，并在一定程度上取决于开发人员的喜好。因此把在仿真服务注册中心中注册的仿真服务按照其功能信息进行聚类分析能够改善仿真服务的发现性能。然而，现存的仿真服务聚类方法存在一些不足。首先，现存的方法在度量仿真服务功能相似度时仅仅考虑了Web服务描述语言(WSDL)文件中部分元素的信息；其次，在仿真服务信息预处理中，目前的方法没有考虑到编程风格和命名规则。
发明内容
针对以上现有技术的不足，本发明提供一种基于Web服务的仿真功能信息聚类方法，以解决在仿真服务注册中心中从大量可用的仿真服务中快速准确地找到所需的服务的问题。
本发明的目的通过以下技术方案来实现：
一种基于Web服务的仿真功能信息聚类方法，该方法包括如下步骤：
1）针对任意两个仿真服务，分析与这两个仿真服务相关联的两个WSDL文件中对应元素的信息，计算这两个WSDL文件对应元素的相似度，并将得到的这些相似度的集成值作为任意两个仿真服务的功能相似度；
2）对以上WSDL文件中提取出的对应元素的信息进行预处理，进一步计算第一步中提到的各层次的相似度；
3）根据步骤2得到的任意两个仿真服务之间的功能相似度，设定功能相似度阈值参数σ构建相似度图Gσ，得到仿真服务功能相似网络；，
4）通过仿真功能相似网络中结点之间如何共享邻居结点对结点进行划分，将仿真服务注册中心中的仿真服务进行聚类。
进一步，所述相应不同层次的相似度包括元素相似度、片段相似度、WSDL相似度和仿真服务相似度。
进一步，所述信息进行预处理方法的具体步骤如下，
301）提取出有特色的领域特性词汇；
302）将任意风格、形式不一的词进行标准化，转化为驼峰式；
303）对每一个驼峰式的标准词进行处理并转化为许多不同的子词，记为subnames；
304）采用stemming方法来对subnames进行处理，以缩减为对应的词根形式；
305）建立了一个停用词表以去除一些常见词的干扰，所有出现在停用词表中的词将会被过滤掉。
进一步，所述设定功能相似度阈值参数σ构建相似度图Gσ具体方法为，对于任意两个仿真服务SWSa,SWSb，如果Sim(SWSa,SWSb)≥σ，则存在一条边连接SWSa和SWSb，否则二者之间不连接边。
进一步，所述对仿真服务注册中心中的仿真服务进行聚类的步骤如下：
501）先遍历图Gσ中的所有结点从而找到图Gσ中的所有满足给定参数要求的结构上相连接的簇。开始时所有结点被标记为未分类结点，该聚类算法将每一个结点分为簇中的成员结点或者非簇成员结点，对于每一个尚未分类的结点，该聚类算法检查该结点是否为核心结点，如果是，那么从该结点可以产生一个簇，否则，该结点标记为非成员结点；
502）为了找到一个新的簇，从任意一个核心结点v出发,寻找所有的从v结构可达的结点，将与结点v相邻的所有邻居结点插入到一个队列中，对于队列中的每一个结点，将该结点直接可达的所有尚未分类的结点插入到队列中，重复此过程直到队列为空；
503）针对非簇成员结点，进一步将其划分为集线点和离群点，如果一个孤立的结点与两个以上簇相连接，那么该结点被划分为集线点，否则，该结点为离群点。
本发明的优点在于：
1.该方法能够识别出图中的簇、集线点和离群点，能够保证在识别出的每一个簇中的仿真服务彼此足够相似。此外，在每一个簇中均存在一个或多个核心的仿真服务，这些仿真服务可以作为最佳匹配服务返回给仿真服务消费者。
2.能够实现将服务注册中心的仿真服务进行聚类，达到从大量可用的服务中快速准确地找到满足用户特定功能的仿真服务的目的。
附图说明
图1一种基于Web服务的仿真功能信息聚类方法流程示意图；
图2构造仿真服务功能相似网络的算法过程图；
图3采用本发明得到的部分仿真服务的聚类结果图。
具体实施方式
此处实施方式以仿真服务为例说明本发明具体的方法，本发明也可适用于其他相关的应用。如图1所示为本发明一种基于Web服务的仿真功能信息聚类方法流程示意图，下面对该方法步骤进行详细说明。
步骤1：分析任意两个仿真服务中与该仿真服务相关联的WSDL文件中相应元素的信息，计算每个WSDL文件相应元素的相似度，并将得到的这些相似度的集成值作为任意两个仿真服务的功能相似度。
每一个仿真服务均有一个与之相关联的WSDL文件，该文件描述了该仿真服务的功能、接口和参数等信息。在度量仿真服务间的功能相似度时不同的元素具有不同的作用，因此分别计算服务的对应元素的相似度，最后将这些相似度的集成值作为两个仿真服务的功能相似度。根据WSDL文件的结构，分析了现存的WSDL文件的结构，进一步定义了仿真服务的功能相似度。具体方法如下：
计算元素相似度，Sim(e)。给定WSDLa中的元素ea和WSDLb中的元素eb，元素相似度Sim(ea,eb)计算如下式(1)：