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随着面向服务架构(Service-Oriented Architecture,SOA)的发展和应用,Web上出现了越来越多的跨平台的、跨语言的、可扩展的、可靠和安全的服务。当用户提出服务请求后,如何根据请求快速自动匹配发现分布在Web上的相关服务,是语义Web被提出的动机所在。现有的Web服务匹配机制主要是基于关键字匹配,缺乏机器可理解的语义信息,使得服务发现的查全率、查准率偏低,无法实现智能化搜索。因此,引入机器可以理解的语义信息,在基于语义的基础上,提供更准确、效率更高的Web服务匹配算法和机制快速地找到相关的Web服务,成为一个亟待解决的问题。针对以上问题,本文所作的研究工作如下:(1)比较全面的介绍了Web服务和语义Web等相关知识背景以及它们的最新发展状况。在对信息领域语义相似度算法进行研究的基础上,提出了一种改进的本体单概念相似度算法。该算法中采用提出的权重分配方法和构建的节点路径表对本体间继承关系和属性关系进行预处理后,结合给出的语义距离计算算法并构造合适的相似度函数,可以高效、准确地计算两个本体概念之间的相似度。在本体单概念相似度算法的基础上改进了信息领域一个经典的概念集合相似度算法,使其可以适用于语义Web服务的匹配。仿真实验结果显示算法改进后的匹配精确度要优于改进前。(2)在已有的WSDL(Web Services Description Language)和OWL-S(Ontology Web Language for Services)的基础上,提出了一个基于语义的二维Web服务描述模型,分别从语法和语义两个层面来描述Web服务的属性。该模型补充了WSDL的语义缺乏,增强了OWL-S的语义能力,为基于语义的Web服务匹配提供了良好的语义基础。在本体单概念相似度算法和本体多概念相似度算法的基础上,根据二维Web服务描述模型和给出的服务匹配策略,设计了一个基于语义的服务匹配模型。为了减小对不相关服务的相似度的计算量,结合提出的相似度算法,采用了分级并进行过滤的匹配机制,能极大地提高Web服务匹配的效率。(3)设计并实现了语义Web服务匹配算法和验证系统,并在用二维Web服务描述模型描述的OWL-S Profile文档作为实验材料的基础上,验证了所改进的匹配算法和设计的匹配模型的可行性和有效性,在提高Web服务查准率、查全率和满足服务请求者要求方面具有良好的效果。