没有合适的资源?快使用搜索试试~ 我知道了~
PSG:对等语义网格框架体系结构
EgyptianInformatics Journal(2011)12,125开罗大学埃及信息学杂志www.elsevier.com/locate/eijwww.sciencedirect.com原创文章PSG:对等语义网格框架体系结构Amira Solimana,*, Amr Kamelb, Walaa Shetaa, Reem Bahgatb信息学研究所,科学研究和技术应用城市(MuCSAT),埃及亚历山大21934b开罗大学计算机与信息学院计算机科学系,吉萨12613,埃及接收日期:2011年3月1日;修订日期:2011年5月12日;接受日期:2011年2011年7月5日在线发布摘要网格以灵活、协调和安全的方式共享各种资源的愿景,强烈地依赖于元数据。目前,网格元数据的生成和使用是以一种特殊的方式进行的,其中大部分隐藏在网格中间件代码库和数据库模式中。元数据的这种特殊表达和使用导致在操作过程中长期依赖人工干预,电网机械因此,语义网格作为网格的一种扩展应运而生,它通过网格协议显式地公开和处理丰富的资源元数据,并对资源元数据进行共享和管理。在网格基础设施上分层显式语义基础设施可能导致以提高互操作性和灵活性。在本文中,我们提出了PSG框架体系结构,提供基于语义的网格服务。 PSG架构允许明确使用语义和定义相关的网格服务。PSG体系结构起源于对等计算(P2P)与语义和代理的结合。本体用于注释每个网格组件,开发用户/节点配置文件和组织框架代理。而P2P负责组织和协调网格节点和资源。©2011计算机和信息学院,开罗大学。由爱思唯尔公司制作和主持All rights reserved.*通讯作者。电子邮件地址:a. mucsat.sci.eg(A.Soliman),a.fci-cu.edu.eg(A.Kamel),wsheta@mucsat.sci.eg(W.舍塔河bahgat@fci-cu.edu.eg(R. Bahgat)。1110-8665© 2011计算机和信息学院,开罗大学。制作和主办Elsevier B.V.保留所有权利。开罗大学计算机和信息系负责同行审查。doi:10.1016/j.eij.2011.06.001制作和主办:Elsevier1. 介绍计算网格是一种共享环境,在这种环境中,地理上分布的硬件和软件资源的集合可供远程用户组使用。Ian Foster等人[1]将网格问题定义为动态和多机构虚拟组织中的协调资源共享和问题解决。网格计算结合了分布式计算、网络、服务器和存储等技术,支持跨组织的资源共享经过近20年的发展,网格计算已经有了计算网格、数据网格、接入网格、信息网格、服务网格、无线网格和云计算等多种形式[2]。驱动网格发展和演变的一个主要因素是必须面对海量数据关键词语义网格;对等系统;多智能体系统;语义资源发现;本体126A. Soliman等人任何人类活动领域所产生的。虽然数据仓库和数据仓库现在更强大,可以管理大型数据集,但只有一小部分数据会被人类或程序访问。障碍不在于存储和访问数据的技术,而可能缺乏的是将数据坟墓转化为有用数据并从中提取知识的能力[3]。因此,网格正在从计算和数据管理转向一个遍及全球的知识管理基础设施。为了实现这个雄心勃勃的目标,下一代网格被引入,以开发基于关键技术的网格框架,如语义Web,对等系统和环境计算[4]。语义网格是英国EPSRC/DTI核心电子科学计划的一项倡议[5],旨在整合和桥接网格和语义网[6]中的工作。语义网格是当前网格的扩展,其中信息和服务被赋予了明确的含义,更好地使计算机和人协同工作。这种方法对于实现网格视觉的全面丰富性至关重要,具有高度的易用性和无缝自动化,因此,可以在全球范围内实现灵活的协作和计算。通过向网格提供本体支持,有可能创建一个可搜索的、可重用的资源,该资源可以被更广泛的社区理解和访问[4]。目前,网格元数据的生成和使用是以一种特殊的方式进行的,其中大部分隐藏在网格中间件代码库和数据库模式中。Meta数据的这种自组织表达和使用因此,在本文中,我们介绍了一个轻量级的框架称为PSG的体系结构PSG体系结构允许显式地使用语义和定义相关的网格服务,以支持各种服务功能。我们开发了网格ontol- ogy,并使用它来注释每个网格组件。此外,开发的本体被用来建立节点的轮廓,组织框架代理,并管理代理的通信。PSG体系结构的目标是提供纯粹的ad-hoc网格与基于本体的语义建模的用户任务/需求,网格服务和数据源。在该体系结构中,我们使用P2P和多代理模型来实现自配置,自治管理,动态资源发现和容错。引入的架构是完全分散的,并且能够在开放环境中操作,而不使用预先存在的基础设施或中央管理。在设计中,我们将本体与网格服务相结合,以实现网格信息的有效重用、智能搜索和不同网格资源之间的互连。我们已经开发了一个原型实现的PSG架构,以获得实验结果,构造P2P覆盖和提供语义服务。在这个原型中,我们将网格框架本体与社会网络应用本体。本文的结构如下。第二节介绍了语义网格的一些相关工作,包括对本体集成的一些尝试。第3节介绍PSG的主要组件和服务。在第4节中,给出了详细的框架架构。第5节介绍了开发PSG社交网络应用程序的详细信息。第6节列出了我们获得的实验结果。最后,第七部分对本文进行了总结,并提出了一些有待进一步研究的问题.2. 相关工作开放网格服务架构(OGSA)[7]是标准化工作的结果,现在它由网格标准机构,即开放网格论坛(OGF)[8]支持。OGSA 旨在为网格系统定义一组核心的 功能和行为。Semantic-OGSA(S-OGSA)[9]是一种参考架构,它扩展了OGSA以支持语义的显式处理,并定义了相关的知识服务以支持一系列服务功能。S-OGSA的目标是提供一个统一的平台,用于在网格应用程序中公开和交付显式元数据,包括一个正式的框架和一组指导方针,以简化语义网格应用程序的开发。S- OGSA有三个主要方面:模型(组成它的元素及其相互关系),功能(处理这些组件所需的服务)和机制(在应用程序中部署架构时将启用通信的元素)[9]。另一种提供基于语义的分布式数据管理的体系结构是开放 网格 服 务体 系 结 构数 据 访问 和 集成 ( OGSA-DAI )[10]。OGDA-DAI是关于共享数据的,无论这些数据是在单个组织中,在一组合作伙伴之间,还是与公众共享。通过共享数据,OGSA-DAI可以识别、理解和利用不同变量之间的复杂交互,从而将数据转换为信息。此外,OGSA-DAI允许分布式数据库中的数据被访问、更新、转换和组合. OGSA-DAI有一个强大的分布式查询处理器,它允许在多个数据库上运行查询,就像它们是一个数据库一样。OGSA-DAI可以与关系数据库和XML数据库以及文件系统一起使用。总的来说,仍然需要轻量级的语义网格架构,支持应用程序运行在纯粹的ad-hoc网络。至关重要的是,这样的网格应用程序需要一个完全分散和协作的方法来发现和协调资源.尽管OGSA-DAI和S-OGSA允许网格服务利用语义,但在其上安装和部署应用程序需要专用的预先存在的CONFICATION核心服务器。因此,仍然需要具有轻量级架构,使得用户能够形成具有智能搜索和改进的互连的自发语义服务网络,而不使用预先存在的基础设施或中央管理。3. 主要框架组成部分PSG体系结构包括三个主要部分:P2P覆盖层、多代理系统(MAS)层次结构和语义。P2P覆盖被用来构建非层次的分散网格服务,从而提高网格的可扩展性。此外,使用P2P模型提供了一个完全分散的系统,而无需使用预先存在的基础设施或中央管理。语义服务负责将本体与网格实体集成,并提供本体匹配PSG:对等语义网格框架体系结构127资源发现机制。此外,语义服务为用户提供智能推理和网格上可用资源的互连。在我们的框架中使用多代理系统的原因是为P2P和语义服务提供灵活和分散的决策能力。3.1. 对等覆盖最近,对等(P2P)系统已经获得了巨大的普及。P2P系统由一组动态变化的节点组成,这些节点通过互联网连接在一起,具有对称的角色。P2P是一类利用分布式资源存储、处理、信息和人类存在的自组织系统或应用程序[11,12]。P2P系统已经成为在互联网上构建弹性的、大规模的、分布式的服务和应用的一般范例因此,P2P和网格旨在为高性能、数据密集型的应用提供对远程计算资源的访问。然而,目前大多数网格框架都是作为集中式或层次式架构开发的。因此,随着网格大小的增加,这些架构会遇到瓶颈和可扩展性问题[4]。而在网格架构中采用P2P模型则为开放环境中的网格计算提供了良好的可扩展性、效率、灵活性和鲁棒性[11]。互联网的P2P覆盖网络已经根据构建的网络覆盖结构分为两类:非结构化P2P覆盖网络和结构化P2P覆盖网络[13,14]。在诸如Gnutella[15]的非结构化系统中,数据文件的放置与覆盖拓扑完全隔离,并且使用随机搜索算法来定位数据文件。相反,结构化系统定义了节点和数据文件之间的关系。已经提出了许多结构化P2P覆盖,例如CAN[16]、Chord[17]和Pastry[18]。在我们的框架中,节点使用Chord协议进行组织。Chord使用一致性哈希函数将键映射到节点上。 此外,Chord协议指定了如何找到密钥的位置,新节点如何加入系统,以及如何从现有节点的故障中恢复[17]。Chord提供一致的散列来生成节点和密钥标识符。节点标识符排列在一个称为Chord环的圆中。每个节点都有一个称为手指表的表,它记录了节点邻居的标识符。在一个N节点网络中,每个节点每个密钥k被分配给标识符n等于或大于k的第一个节点。这个节点被称为关键字k的后继节点。如果节点n不知道密钥k的后继者,则n可以在其手指表中找到一个节点m,其标识符比它自己的标识符更接近k。然后,节点m将比n更多地了解k区域中的标识圆。通过重复这个过程,n学习标识符越来越接近k的节点[17]。图1示出了具有三个节点(0、3和6)和三个键(键1和2位于节点3,键5位于节点6)的标识符圆。此外,还显示了节点手指表。3.2. 多agent系统基于Agent的系统技术近年来引起了人们极大的兴趣,因为它有望成为在开放和动态环境中概念化、设计和实现软件代理架构旨在表现出自治,分散协调,并在高度动态的环境,如网格复杂的分布式行为[19,20]。目前,互联网上的代理主要执行信息检索和过滤。当Agent和网格系统协同工作时,Agent将执行上下文信息收集和复杂的推理,以支持用户解决问题的任务。这种集成的一些好处是模块化,自治,群级协调和沉浸在环境中,以及更高级的能力,如解决问题,元推理,学习,共享目标和人类系统协作[21]。如果Agent重复犯同样的错误,并且在日常执行的任务中从未提高过性能,那么它们就不能被认为是智能软件芭芭拉·海耶斯-罗斯[22]将智能代理的主要目标定义为图1由0、3和6三个节点组成的标识符圆128A. Soliman等人时间范围“。从这些要求中,智能代理有两个重要的属性,灵活性(代理应该对重要的意外事件做出反应)和及时性(代理应该满足各种实时约束)[22]。学习还可以通过识别常见的故障条件并设计机制来防止和避免它们来提高代理的性能。此外,元推理使智能体能够决定要推理什么,设定自己的目标并决定如何分配资源。BDI(belief-desire-intention)模型是一种支持目标导向行为的智能体体系结构智能代理。它是一种实践推理的理论,代表了基于人类认知过程中理性行为理论的人类深思熟虑的抽象。信念、愿望和意图的心理态度分别代表了行动者的信息、动机和慎思状态。为了处理某件事,BDI代理人要经历以下三个阶段:首先,感知环境;其次,考虑做什么和如何做,最后执行行动计划。此外,重新考虑代理人的愿望和意图的过程对于为系统提供灵活和自适应的决策非常重要[23,24]。图2示出了BDI代理架构。BDI解释器的基本Agent控制回路由感知、更新信念、产生愿望、选择意图和执行动作组成。欲望、意图和行动都是基于信念而产生的在我们的框架实现中,我们使用Prote'ge'tool[25]构建了一个本体,以处理代理BDI组件,如信念,目标和执行计划。我们建立DBI本体,使信念可以更新和意图可以重新考虑在代理任务执行。第4.2节,代理层次结构,说明了开发的框架本体中代理BDI概念的细节。3.3. 语义模型网格中的资源发现是关于发现相关资源的,发现服务的整体质量不仅由通常的服务质量度量(例如性能、可靠性和可用性)决定准确的资源发现应该能够为用户找到最佳的近似匹配。因此,网格中的资源发现需要处理大量的卷.图2代理和BDI流程。以不同的方式和语言描述,并由不同的虚拟组织管理的资源。在这种异构和动态的环境中,基于语法关键字和分类的匹配不足以实现高精度的资源发现。为了提高发现服务的精确度,必须通过添加到资源描述中的语义信息来赋予资源明确的含义[19,26,27]。通过对网格提供本体论支持,有可能创建一个可搜索的、可重用的资源,可以被更广泛的社区理解和访问。这要求所有类型的网格内容都要用Meta数据标记,元数据以机器可解释的方式对其含义进行编码,因此可以由代理、搜索引擎和应用程序进行处理,以自动进行内容发现[6,27]。Ontology表示社区共享的概念的词汇术语以及它们如何相互关联[6,11]。它正式规定了如何表示对象,概念和其他实体,这些实体被认为存在于某些感兴趣的领域以及它们之间的关系。因此,本体用于构成社区参考,共享对信息含义的一致理解,使知识重用和共享成为可能,并增加系统之间的互操作性[28,29]。本体论作为一种知识表示形式被用于人工智能、语义网、软件工程和信息科学。大多数本体描述个体或实例(本体的底层组件;它们可能包括具体对象,如人,动物和行星,以及抽象个体,如数字和单词),类或概念(抽象组,集合或对象的集合),属性和关系。本体中的对象可以通过为其分配属性来描述。每个属性至少有一个名称和一个值,用于存储特定于它所附加的对象的信息。例如,Person对象具有名为Age的属性,其值为20。属性的一个重要用途是描述本体中对象之间的关系(也称为关系)。通常,关系是一个属性,其值是本体中的另一个对象[30,31]。我 们 提 出 的 框 架 PSG 是 使 用 面 向 服 务 的 体 系 结 构(SOA)开发的,该体系结构将本体与服务定义集成在一起。PSG提供了描述资源和服务的概念模型。我们开发的框架本体,描述PSG架构中的每个服务和实体。此外,PSG概念模型被用来增加与服务相关的活动,即发现和协商的机制。PSG框架本体是根据OWL-DL[33]本体语言规范开发的,描述了对等体、代理、任务和资源。框架本体基于BDI推理模型建立Agent层次结构,管理Agent通信。任务执行也包含在框架本体中;每个任务映射到一组要执行的相关操作,并且在主计划失败的情况下可以使用替代计划4. 拟议框架4.1. 分层架构框架的功能分布在三个层次上,每一层都有自己的职责。层作为PSG:对等语义网格框架体系结构129SEMA人内图NTIC语义浏览器元数据评价机制SrOMMR I Magement自我组织:学习DHT/SDH貌相资源管理鲁金P2P通信服务图3框架分层架构。如图3所示,它们是网络、管理和语义。网络层负责在线状态管理、组织Chord环中的节点,并最终分发资源密钥。管理层负责根据Agent的角色将Agent组织成Agent语义网。该框架使用了两个本体,我们开发了第一个本体并将其与代理集成,而第二个本体覆盖了应用领域,并通过它索引和组织网格资源。最后是语义层,它处理提供给网格用户或较低层代理的本体支持。网络层提供创建连接参与节点的自发服务网络的服务。正如我们之前提到的,节点使用Chord协议[17]组织在P2P覆 盖 中 。 我 们 使 用 METEOR 项 目 的 Chord 实 现 [41] 。METEOR是JXTA社区提供的一个开源项目[32]。该层包含两个服务的实现:chord服务和路由服务. chord服务使用JXTA Discovery和Resolver协议实现[33]。而路由服务是Chord服务和网络路由协议之间的中间层.路由服务存储不同参与节点之间的路由路径。路径从请求(即,源)节点到目的地节点。管理层由PSG提供的主要服务组成,最后,管理层提供代理服务,每个代理角色作为单独的服务提供。Agent管理服务(AMS)负责管理Agent服务之间的通信,并报告环境变化以更新Agent模型。语义层的作用是为用户和中间件代理提供本体支持。一套设施提供给用户,使他们能够与框架进行交互,如浏览,提供元数据和最终评估机制。浏览工具帮助用户浏览和导航通过可用的资源和使用的本体概念。而评价机制影响本体Agent在匹配过程中的决策。另一组设施被开发来引导本体代理从处理不同本体概念之间的语义关系(SR)的规则开始,然后,基于分类匹配方案的本体匹配(OMM)过程,以及使用规则(即,推理规则)。用户配置文件简档代理OMM规则Ontologies(应用程序,域)本体代理发布高级发现请求资源代理DHT同行排名网络代理通信法图书馆AMSMTS注册代理DF为代理商提供黄页图4不同的代理角色。130A. Soliman等人[[●[●[●[●[●[●[●[4.2. 代理层次由于智能体是自治实体,协调不是一个被动的任务,而是主动涉及智能体本身,换句话说,智能体合作,以成功地协调自己。有几种方法与代理的协作和协调有关,角色是其中之一[42]。在我们的框架中,代理可以从六个可用的角 色 中 扮 演 角 色 : 代 理 管 理 ( AM ) , 目 录 促 进 者( DF ) , 网 络 管 理 角 色 ( NM ) , 资 源 管 理 角 色(RM),本体管理角色(OM)和最终配置管理角色(PM)。图4显示了这些角色和不同角色具有NM角色的代理负责加入Chord环,分发资源密钥,并最终管理对等路由表。而具有PM角色的座席负责管理用户配置文件和访问策略的资源。此外,提供最新的对等状态并将更改存储在对等配置文件中。RM角色涵盖资源广告和发现。因此,RM代理处理对等体之间的发布资源广告,并通过发送所请求的资源(如果它是其所有者)来响应发现查询,或者发送对等端持有资源的路由信息。OM代理负责处理与领域本体相关的所有问题。OM代理的职责从加载本体文件开始,然后管理领域概念之间的关系。OM Agent负责组装领域本体中的语义关系,并构造概念子层次。 随后,OM代理为RM代理提供SDH和匹配服务。为了允许代理相互交互,我们提供了一个基于FIPA规范的通信行为库[43]。该通信行为库处理构造代理消息和传输这些消息,其中消息表示代理通信行为之一。AM的主要作用是为其他代理提供通信功能,因为我们将其设计为通信器,以消除来自其他代理的通信开销。在这里,我们列出了我们在框架中使用的交际行为:请求:发送者请求接收者执行某些操作。同意:同意在将来可能执行某项操作的行为。拒绝:拒绝执行给定操作并解释拒绝原因取消:第一个代理通知另一个代理它不再需要第二个代理执行某些操作。失败:告诉另一个代理已尝试执行某个操作,但尝试失败的操作。通知:发送者通知接收者给定的命题是真的。QueryIf:询问另一个代理是否给定命题为真的动作。在我们的框架实现中,我们使用Prote'ge'工具构建本体[25],PSG本体涵盖BDI概念和执行计划。信念在连接智能体执行共同任务和做出决策时起着至关重要的作用根据环境的变化。因此,Agent信念可能是关于同伴、环境设置或关于另一个Agent的。我们建立DBI本体,以便在任务执行过程中可以更新信念并重新考虑意图。如前所述,框架本体是使用OWL-DL[33]本体语言规范开发的。任何类的OWL- DL[33]语义语法都由一组直接超类和一组限制组成。C类可以是写 为 C={superclasses} {restriction} ( 这 里 的 意 思 是 un-ion ) 。 类 限 制 集 包 括 allValuesFrom ( 6 ) 、someValuesFrom($)、hasValue()、minCardinality( ) 、 maxCardinality ( ) 、 cardinality ( = ) 。 而 类owl:Thing是OWL-DL本体中的主类,每个OWL-DL类都是它的子类。我们的本体中的Agent和DBI类表示如下:Agent={owl:Thing} {hasBeliefsP1 and hasDesires=1and hasRole some AgentRole}. Agent 类 表 示 为 owl :Thing的子类,约束集指定Agent必须拥有信念和期望,每个信念和期望的计数大于或等于1。此外,限制包括指定代理类具有角色,并且它是图1中提到的角色集合中的一个。 四、信念={owl:Thing}。Beleif类表示为owl:Thing的子类,没有定义限制。PeerBelief={Belief}{hasPeer = 1}。PeerBeleif类被表示为Belief的子类,并且具有仅具有一个关联对等体的限制。AgentBelief={Belief} {hasAgent=1} 。 AgentBeleif 类 被表示为Belief的子类,并且具有仅具有一个关联代理的限制欲 望 ={owl : Thing} {hasIntentionsP1 and hasPriori-ty=1}. Desire类被表示为owl:- Thing的子类,并且具有指定仅具有一个相关联的优先级和相关联的意图的集合的限制,所述相关联的意图的集合必须大于或等于1。Intention={owl : Thing} {hasMainPlan=1 and hasAl-ternativePlanP0}。Intention类被表示为owl:Thing的一个子类,并具有限制,规定只有一个关联的主计划和另一个可能为空的替代计划。Plan={owl:Thing} {hasType some PlanType and has-RunningTypesomePlanRunningTypeandhasBodyAction- tions P 1 and hasExclusionsWhenFailP 0 and hasActions WhenSuccessP0}。计划类表示为owl:Thing的子类,并具有指定计划类型(主要或替代)、计划运行类型(始终运行的服务计划或基于动作请求执行的动作计划Action={owl : Thing} {hasWeight some Weight andhasState some State}。Action类被表示为owl:Thing的子类,并且具有限制,该限制指定了动作权重(平凡或重要动作)和动作状态(未执行,完成,失败)。如果任何一个行动具有重要的行动权重,而没有执行,则会导致整个计划的失败,然后尝试执行替代计划。●●●●●●●●PSG:对等语义网格框架体系结构1312[2[22我我IC我2R实现BDI代理模型为每个代理指定一组意图;这些意图代表代理试图实现的目标。代理人的意图被解释为一组计划,每个计划由一组需要执行的行动组成,以完成计划,从而实现代理人的目标。操作的成功执行并不总是得到保证,因为它可能需要一个资源,而由于节点失败或资源访问被拒绝,无法找到此资源。为了恢复这一点,我们定义了在主计划失败时执行的替代计划,此外,计划结构智能体应该具有监视环境的能力,以便对动态环境变化做出响应。此外,代理应该重新考虑他们的愿望/意图和目标与环境更新的关系。在PSG架构中,代理能够监控特定事件系列的环境。这些事件与应用程序执行逻辑或环境特性有关。我们将这些事件解释为规则,并将其添加到代理信念中。基于这些规则,智能体可以添加或推断新的信念,并根据新的信念改变他们的愿望/意图。当一个新的信念/愿望产生时,现有的矛盾或过时的信念/愿望将被删除。以下是工程师在管理其DBI时使用的规则:当b是新的,一个新的信念形成:信念=信念{bnew},并且如果$b个信念和[makeObjective(bnew,b)]则信念=信念当一个新的欲望d new形成时:欲望=欲望[{dnew},并且如果d欲,则[makeOb(d,dnew)]欲=欲望当一个愿望被实现时:actions= getProximesOf(mainPlan)如果$aactions[hasWeight(vital)and hasState(failed)],则actions=getRightsWhenFail(mainPlan)getRightsOf(alternativePlan)4.3. 框架语义服务4.3.1. 资源管理服务4.3.1.1. 资源索引。在PSG实现中,我们使用基于语义驱动散列(SDH)本体的索引方案用于DHT覆盖架构[35]。SDH的基本思想是使用分配给本体概念的唯一标识符作为关键字来定位负责维护与底层本体相关联的资源索引的覆盖节点。因此,SDH利用本体,而不是资源名称,作为散列输入,以生成所需的关键字来分配覆盖节点之间的资源。当发出定位或通告资源的查询时,SDH方案获得与查询中指定的资源相关联的概念的ID。然后对该ID进行散列,以在DHT空间中获得维护资源的节点的密钥。然后使用该密钥将请求路由到已识别的覆盖节点。下面几行是用于定位或通告资源的算法的伪代码:SDH(关键字K)//* 使用OMM从关键字中检索本体ID*//OMM_id[ ]<$Ontology_discovery(K);OMM_keys[];对于i=0到OMM _id.length {//* 获取每个OMM ID的DHT密钥<$Hash(OMM[i]+j);}返回OMM_keys;4.3.1.2. 资源访问。共享关系可以随着时间的推移而动态变化,包括所涉及的资源、所允许的访问的性质以及允许访问的参与者。这些关系不一定涉及一组明确命名的个体,而是由管理资源访问的访问策略定义。为了允许用户只访问那些被允许的资源,我们为每个用户和资源附加了权限级别。一旦用户宣布要共享资源,RM代理允许将访问权授予权限级别大于资源权限级别的任何用户。4.3.2. 专业服务个性化资源发现的成功取决于其允许用户从异构源中发现、提取和整合感兴趣的信息的能力,以及其为这些用户提供有效工具以操纵所发现的信息并将其转换为知识的能力。为了实现这一目标,我们建立了一个用户档案,关注建立更密切的关系和了解个人的需求。用户配置文件存储在资源匹配过程中使用的用户兴趣,以向用户提供定制信息。本体代理利用映射函数将资源和用户兴趣映射到领域本体概念。为了支持基于语义的资源索引,发现和广告本体代理使用以下模型来构建用户配置文件[36]:设R为网格中的资源集合,K为领域本体关键字集合。每个资源rR在语义上由一组关键字Kr¼ fkr2K;16i6k Rkg:设C表示领域本体中的概念集合,Sc定义为与概念相关的关键字集合c2C,Sc¼fkc2K;16i6kCkg● 将资源映射到概念:对于给定的资源r2R,并且对于每个关键字kr2K,为了确定与资源r相关联的概念集Cr,Cr¼f[r;16i6kKkg● User Profile开发:设Ru为用户u拥有的资源集合,Cu为用户的兴趣概念联合使用Ru,作为与每个资源rRu相关联的所有关键字集的超集Ku获得的简档Pu。PU CAN定义如下:●●132A. Soliman等人我([[[\(P_u() K_u()fK_ri;r_2R_u;16i6k R_ukg;而Cu可以定义如下:Cu¼fC[u;16i6kKkg4.3.3. 本体匹配服务在我们提出的框架中,语义匹配是基于领域本体。当RM代理发起资源广告/请求时,映射函数用于将广告/请求映射到域本体概念。 广告和请求之间的匹配程度通过计算它们的概念之间的语义距离来确定。OWL本体中的类由一组必要和充分条件定义。事实上,条件是类的语义描述。因此,两个类的定义距离是它们的语义描述之间的差异。我们使用Geo Shu等人提出的算法。[44]来计算两个概念之间的语义距离。在该算法中,两个概念的语义距离是包含距离和定义距离之和。任何本体概念都可以写成一个类C,它由C的一组直接超类和一组约束组成,简称C= SSSR。(这里表示并集,而表示交集,SS是直接超类集合的缩写,SR是限制集合)。包容距离是层次结构中两个概念之间的距离。而为了获得两个概念C1=SS1 SR1和C2=SS2 SR2之间的定义距离,本体代理执行以下步骤:I.通过获取SS1和SS2之间的交集来计算分类相似度TS。TS¼ SS1\ SS2I.现在,由于TS是两个概念定义中的公共类,因此在计算定义距离时不应考虑它因此,如果TS-i. 对于SS1中的每个类C,分别将其超类和因此,令C= SScSRc,则SS 1 =(SS 1-C)SSc,并且SR 1 = SR 1 SRcii. 对第二个概念C2重复上一步现在,SR1和SR2包含了这两个概念的所有限制,并继承了它们的超类。简单地说,定义距离将是SR1限制与SR2限制的所有差异之和。这里限制差异的含义是指SR 1中的限制不能通过SR 2中的限制集得到满足或实现5. 为例我们使用PSG框架来构建语义校园,这是一个语义P2P应用,连接用户或以形成一个社会网络的学者在一所大学。研究了大学用户可获得的学术和组织信息,以创建一个基于校园的语义描述资源。基于校园的资源还通过将一个资源链接到另一个资源的附加语义来丰富。语义校园应用程序提供一系列功能,例如诊断大学学者之间关系的能力,寻找特定研究领域潜在专家的能力,以及提供代表学者个人经验和他们共同研究兴趣的有用信息的能力。5.1. 教育校园校园网是一个自治网络,由单个实体管理,存在于大学校园或本地地理区域(如商业园区、政府中心、研究中心或医疗中心)内。理想的校园网络可让学生从任何一个接入点,方便地存取所有信息库,包括图书馆数据、部门图书馆、非印刷媒体收藏、信息数据库等。理想的校园网络可让学生在网络上方便地共享电子资源,如数据、文本、图像、声音和视频。此外,校园网络告诉用户他/她的朋友在附近。这些侵入式应用程序始终处于活动状态,并且移动到用户移动的每一个地方。大学和学院是Wi-Fi技术最积极的采用者。随着学生和教师对移动设备的广泛采用,越来越多的学生和教师开始倾向于合作和开放的学习环境,这使得高等教育校园成为构建各种应用的沃土,这些应用可以使用无线局域网将学术界联系起来。例如,在大学校园里,学生可以组成小型工作组,以跟踪他们各自的位置,交换文件,分享演示文稿和结果。因此,可以预期任何随机组装的学生设备集合(然而,在移动设备上部署分布式应用程序并使用无线连接进行操作对分布式应用程序的设计施加了很大的限制。他们需要能够快速适应不断变化的条件,以分散的方式运营,并将频繁的网络连接和断开视为规则而不是例外。因此,在分布式应用程序中应集成不同的适应集。这些调整从将无线路由与应用路由表集成开始,集成稳定和恢复例程,最后是节点排名机制,该机制根据节点的能力对节点进行分类,并在早期发现弱节点时使用此排名,从而减少突然节点故障的成本。为了提高PSG的稳定性和可扩展性,并用于开发移动应用程序,另一个配置文件是为对等体开发的,用于存储对等体信息和功能,包括其功率,处理器,运行内存和流失率(节点加入和离开系统的速率)。此对等配置文件反映最新对等状态,有助于早期发现周节点并激活稳定程序。对等PSG:对等语义网格框架体系结构133●[●[●[● foaf:组织– sc:大学– sc:研究所● sc:术语● skos:概念● foaf:文档● foaf:人● foaf:组– sc:员工– sc:学生– sc:工作人员● sc:CampusPlace● sc:课程– sc:CourseInstance– sc:研究小组– sc:项目– sc:讲座– sc:实验室– sc:讨论● sc:CourseInstanceType代理使用配置文件根据其能力对对等体进行排名,并做出决定,例如允许此对等体加入DHT并作为普通对等体(存储资源文件和密钥)或仅发送服务请求且不负责存储任何资源的边缘对等体工作。我们可以将peer classi写为:对 等 方={owl: Thing} {hasAgentsP1和 hasAM=1和hasDF=1}其中owl:Thing是根类,每个本体概念都继承自它。每个Peer类至少拥有两个主代理(AM:代理管理角色和DF:目录促进者)NormalPeer={Peer}{hasNM=1和hasOM=1和hasPM=1 和 hasRMP1 , hasDHT InDHT , 6 具 有 -PowernotLowValue,hasConnectionnotLowValue,$hasComputingResources不是LowValue}NormalPeer类被表示为Peer的子类和指定具有角色的代理的限制(NM:网络管理,OM:本体管理,PM:文件管理,RM:资源管理)。此外,NormalPeer的限制指定此对等体包含在DHT中,这就是它具有网络管理代理的原因。此外,当该对等体加入DHT时,其功率指示符、连接指示符和计算资源必须不低。EdgePeer={Peer}{hasOM=1 and hasPM=1 , 6has-DHT OutDHT , $hasPower some ValueRestrictions ,$has-ConnectionsomeValueRestrictions,$hasComputing Resources some ValueRestrictions}EdgePeer类被表示为Peer的子类和指定具有角色的代理的限制(OM :Ontology Management,PM :ProfilingManagement)。由于EdgePeer被认为是一个周节点,它不包括在DHT中,因此没有网络管理或资源管理代理。而且,该对等体功率指示符、连接指示符和计算资源可以具有低值。5.2. 语义校园我们使用扩 展 FOAF [34] 的 Prote'ge'工具[25]开发领域本体。FOAF是Friend-of-a-Friend的缩写,是语义网最大和 最 流 行 的项 目 之 一 。 它 本质上是 资 源 描 述 格 式(RDF)词汇表,用于描述人和他们认识的人。我们搜索描述大学校园中主要实体和活动的可用本体我们使 用 马里兰大 学计 算 机 科 学 系 [38 , 37] 和 PatrickGosetti-Murrayjohn [39]所做的工作作为构建本体的指导方针。 我们开发的本体论定义了描述大学及其活动的元素。 它包括部门,教师,学生,课程,研究项目和出版物等概念。由于我们的目标是分析组织之间的内部联系,并提供与他们的兴趣相关的信息,因此我们使用FOAF元数据来描述人与组织之间的关联,例如foaf:knows,foaf:currentProject,foaf:fundedBy。为了提供基于语义的搜索方案,提出了与课程主题和研究兴趣应该被映射到本体概念中。简单知识组织系统(SKOS)由W3C引入,是一种在语义Web框架内以机器可理解的方式表达知识组织系统的模型[40]。 SKOS核心词汇表是一组RDF属性和类,可以用来将概念模式的内容和结构表示为RDF图。下面是从语义校园类和它们的属性作为我们的本体开发的样本。sc用作语义校园本体的命名空间标识符,FOAF术语由foaf前缀,SKOS术语由skos前缀。语义关系示例:(d和r用作域和范围的聚焦)foaf:member(d= foaf:Group,r=foaf:Person)foaf:interest(d= foaf:Person,r =foaf:Document)foaf:publications(d= foaf:Person,r= foaf:Document)foaf:knows(d= foaf:Person,r=foaf:Person)skos:semanticRelation(d= skos:Concept,r=skos:Concept)sko
下载后可阅读完整内容,剩余1页未读,立即下载
![zip](https://img-home.csdnimg.cn/images/20210720083736.png)
![](https://csdnimg.cn/download_wenku/file_type_ask_c1.png)
![](https://csdnimg.cn/download_wenku/file_type_ask_c1.png)
![](https://csdnimg.cn/download_wenku/file_type_ask_c1.png)
![](https://csdnimg.cn/download_wenku/file_type_ask_c1.png)
![](https://csdnimg.cn/download_wenku/file_type_ask_c1.png)
![](https://csdnimg.cn/download_wenku/file_type_ask_c1.png)
![](https://csdnimg.cn/download_wenku/file_type_ask_c1.png)
![](https://csdnimg.cn/download_wenku/file_type_ask_c1.png)
![](https://csdnimg.cn/download_wenku/file_type_ask_c1.png)
![](https://csdnimg.cn/download_wenku/file_type_ask_c1.png)
![](https://csdnimg.cn/download_wenku/file_type_ask_c1.png)
![](https://csdnimg.cn/download_wenku/file_type_ask_c1.png)
![](https://csdnimg.cn/download_wenku/file_type_ask_c1.png)
![](https://csdnimg.cn/download_wenku/file_type_ask_c1.png)
![](https://csdnimg.cn/download_wenku/file_type_ask_c1.png)
![](https://csdnimg.cn/download_wenku/file_type_ask_c1.png)
![](https://csdnimg.cn/download_wenku/file_type_ask_c1.png)
![](https://profile-avatar.csdnimg.cn/default.jpg!1)
cpongm
- 粉丝: 4
- 资源: 2万+
上传资源 快速赚钱
我的内容管理 收起
我的资源 快来上传第一个资源
我的收益
登录查看自己的收益我的积分 登录查看自己的积分
我的C币 登录后查看C币余额
我的收藏
我的下载
下载帮助
![](https://csdnimg.cn/release/wenkucmsfe/public/img/voice.245cc511.png)
会员权益专享
最新资源
- 电力电子系统建模与控制入门
- SQL数据库基础入门:发展历程与关键概念
- DC/DC变换器动态建模与控制方法解析
- 市***专有云IaaS服务:云主机与数据库解决方案
- 紫鸟数据魔方:跨境电商选品神器,助力爆款打造
- 电力电子技术:DC-DC变换器动态模型与控制
- 视觉与实用并重:跨境电商产品开发的六重价值策略
- VB.NET三层架构下的数据库应用程序开发
- 跨境电商产品开发:关键词策略与用户痛点挖掘
- VC-MFC数据库编程技巧与实现
- 亚马逊新品开发策略:选品与市场研究
- 数据库基础知识:从数据到Visual FoxPro应用
- 计算机专业实习经验与项目总结
- Sparkle家族轻量级加密与哈希:提升IoT设备数据安全性
- SQL数据库期末考试精选题与答案解析
- H3C规模数据融合:技术探讨与应用案例解析
资源上传下载、课程学习等过程中有任何疑问或建议,欢迎提出宝贵意见哦~我们会及时处理!
点击此处反馈
![](https://img-home.csdnimg.cn/images/20220527035711.png)
![](https://img-home.csdnimg.cn/images/20220527035711.png)
![](https://img-home.csdnimg.cn/images/20220527035111.png)
安全验证
文档复制为VIP权益,开通VIP直接复制
![](https://csdnimg.cn/release/wenkucmsfe/public/img/green-success.6a4acb44.png)