語(yǔ)義網(wǎng)格的產(chǎn)生解析

SemanticGrid語(yǔ)義網(wǎng)格的產(chǎn)生語(yǔ)義網(wǎng)格是語(yǔ)義Web和網(wǎng)格相結(jié)合產(chǎn)生的新的研究領(lǐng)域，最初語(yǔ)義網(wǎng)格提出是為了加速e-Science的發(fā)展網(wǎng)格本身致力于共享信息資源，然而現(xiàn)有網(wǎng)格上存在信息格式異構(gòu)，信息語(yǔ)義的多重性以及信息關(guān)系的匱乏和非統(tǒng)一等問(wèn)題在傳統(tǒng)的網(wǎng)格中引入語(yǔ)義來(lái)改變這種局面，語(yǔ)義網(wǎng)格通過(guò)將網(wǎng)格上的信息進(jìn)行更好的形式化描述來(lái)解決以上問(wèn)題，以使計(jì)算機(jī)盡可能取代人進(jìn)行網(wǎng)格上信息處理語(yǔ)義網(wǎng)格的定義語(yǔ)義網(wǎng)格是對(duì)當(dāng)前網(wǎng)格的擴(kuò)展，使其在信息和服務(wù)方面具有更好的定義方式，有利于人和計(jì)算機(jī)之間的交互

SemanticsinandontheGridGridwithSemanticsIntelligentGridmiddleware語(yǔ)義網(wǎng)格的進(jìn)化ScaleofdataandcomputationSemantic

WebClassical

WebSemantic

GridClassical

GridScaleof

InteroperabilityKnowledgeServicesKnowledge-baseddata/computationservicesKnowledge-basedinformationservicesComputationservicesInformationservicesTextminingDataminingOGSABaseGridservicesOGSASemanticGridservicesKnowledgeGridCol-laboratoryPortalDataservicesAdvancedGridApplicationsGridMiddlewareFabricWSRF語(yǔ)義網(wǎng)格和知識(shí)網(wǎng)格的區(qū)別語(yǔ)義網(wǎng)格是網(wǎng)格中的中間件，用來(lái)裝載和部署網(wǎng)格中的語(yǔ)義信息知識(shí)網(wǎng)格根據(jù)網(wǎng)格中的資源組織虛擬知識(shí)庫(kù)，并且提供數(shù)據(jù)挖掘和數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)的服務(wù)語(yǔ)義在網(wǎng)格中的應(yīng)用網(wǎng)格中的資源，服務(wù)以及實(shí)體都使用語(yǔ)義描述語(yǔ)言RDF來(lái)表示網(wǎng)格實(shí)體之間通過(guò)OWL語(yǔ)言表示的本體來(lái)交換知識(shí)通過(guò)RDQL等語(yǔ)義查詢語(yǔ)言來(lái)檢索網(wǎng)格中的數(shù)據(jù)使用推理機(jī)從已有的元數(shù)據(jù)中推導(dǎo)出更多的有用信息語(yǔ)義在網(wǎng)格中應(yīng)用的例子一個(gè)計(jì)算機(jī)的操作系統(tǒng)被描述為“SunOS”或者”Linux”，那么一個(gè)用戶如果想要查詢操作系統(tǒng)為”Unix“兼容的機(jī)器，他需要顯式的在他的查詢中包括所有的”Unix”兼容操作系統(tǒng)，e.g.,(OpSys=“SunOS”OpSys=“Linux”)等待被查詢的資源返回有關(guān)操作系統(tǒng)的廣告，其中可能為”Unix”或者”SunOS”及”Linux”等

Type=“Job”;Owner=“u2”;Constraint=other.Type==“Machine”&&Memory>500;

(OpSys==“Solaris251”||OpSys==“Redhat7.3”)

Rank=other.MemoryType=“Machine”;Name=“m2”;Memory=1000;OpSys=“Solaris251”;Grp1={“u1”,”u2”};Constraint=member(other.Owner,Grp1)

Type=“Machine”;Name=“m1”;Memory=1500;OpSys=“Redhat7.3”;Grp1={“u1”,”u2”};Constraint=member(other.Owner,Grp1)

Machine=“m2”MatchmakerResourceRequesters(users/programs)語(yǔ)義在網(wǎng)格中應(yīng)用的例子（續(xù)）如果使用語(yǔ)義來(lái)表示資源和請(qǐng)求，情況會(huì)簡(jiǎn)單很多使用OWL等語(yǔ)言建立三個(gè)本體描述網(wǎng)格資源的本體，包括他們的類別，屬性以及關(guān)系等描述用戶請(qǐng)求的本體，包括請(qǐng)求資源的類型，限制等描述資源安全策略的本體，包括資源的使用和訪問(wèn)權(quán)限等資源本體用戶的請(qǐng)求本體//queryFORALLX,Y<-X[matches->Y]@match(advertisement,gridBackground,gridOntology).X=Request1,Y=A語(yǔ)義網(wǎng)格需要解決的問(wèn)題網(wǎng)格中的什么資源需要本體化？用戶通過(guò)查詢選擇工作流或者服務(wù)使用commonontology對(duì)網(wǎng)格中所有的實(shí)體和服務(wù)進(jìn)行標(biāo)注和查詢通過(guò)查詢注冊(cè)模塊發(fā)現(xiàn)服務(wù)和工作流因此，要正確的找到符合用戶要求的服務(wù)，需要將數(shù)據(jù)以及服務(wù)輸入等都本體化MyGrid中的本體層次結(jié)構(gòu)Bioinformatics

ontologyWebservice

ontologyTask

ontologyPublishing

ontologyInformatics

ontologyMolecular

biologyontologyUpperlevelontologyOrganisation

ontologyMyGrid網(wǎng)格中的服務(wù)本體operationname,descriptioninputoutputtaskmethodresourceapplicationworkflowWSDLoperationSoaplabserviceservice

name,descriptionauthor

organisation

WSDLserviceparametername,descriptionsemantictypeformattransporttypecollectiontypecollectionformatinputoutputbioMobyservice語(yǔ)義網(wǎng)格需要解決的問(wèn)題（續(xù)）如何動(dòng)態(tài)的匹配異構(gòu)本體在網(wǎng)格環(huán)境中，目前主要使用集中式的本體，所有結(jié)點(diǎn)共享相同的本體定義(commonontology)然而，根據(jù)網(wǎng)格的特點(diǎn)，超越集中式的語(yǔ)義存取是必然趨勢(shì)，這就涉及到了本體的映射和匹配本體匹配方法基于統(tǒng)計(jì)的文本分類樸素貝葉斯方法基于一節(jié)邏輯的文本分類FOIL方法基于相關(guān)概念的判斷本體的部署GlobusServerGlobusServerGlobusServerKnowledgeToolboxClientGridSOAPGridFTPSecurityetc…WCEGeodiseKnowledgeWebServicesAdviceServiceOntologyServiceSMDArchive/QueryServicesFunctionKnowledgerepositoryApacheAxisJavaClientCodeCoGGeodiseMatlabFunctionsJavaServletWeb-basedFunctionBrowserOntologiesOntheGrid推理的應(yīng)用ClassificationKnowledgeconsumingapplicationWorkflowconstructionRawfunction/service/workflowDiscovery&consumptionmechanismsFunction/Service/WorkflowAnnotation&RegistrationFunction/Service/WorkflowRepositoryPublishingRetrievalOntologies推理的應(yīng)用OntologiesClassificationKnowledgeconsumingapplicationWorkflowconstructionRawfunction/service/workflowDiscovery&consumptionmechanismsFunction/Service/WorkflowAnnotation&RegistrationFunction/Service/WorkflowRepositoryPublishingRetrieval語(yǔ)義網(wǎng)格國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展CoAKTinG（CollaborativeAdvancedKnowledgeTechnologiesintheGrid）e-science子項(xiàng)目CoAKTinG項(xiàng)目研究成果的主要應(yīng)用場(chǎng)景是多方參加討論的視頻會(huì)議。廣泛應(yīng)用本體技術(shù)。通過(guò)本體技術(shù)，實(shí)現(xiàn)全領(lǐng)域的概念一致性，可以改進(jìn)、提高多模式、多媒體的組討論和問(wèn)題解決?；谥R(shí)的規(guī)劃和任務(wù)安排，可以提高問(wèn)題的處理速度。語(yǔ)義網(wǎng)格國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展（續(xù)）CoAKTinG通過(guò)智能空間組件，支持可移動(dòng)設(shè)備通過(guò)寬帶或窄帶連接到其它人和智能設(shè)備，來(lái)組合AccessGrid節(jié)點(diǎn)空間。通過(guò)插入描述性的元數(shù)據(jù)到音頻和視頻流中，實(shí)現(xiàn)在智能空間中，參與者可以識(shí)別會(huì)議中的有意義的事件。問(wèn)題處理、任務(wù)調(diào)度、規(guī)劃和協(xié)調(diào)。CoAKTinG的研究者們采用基于約束的本體技術(shù)，設(shè)計(jì)了一個(gè)I-X智能處理面板，開(kāi)展多個(gè)應(yīng)用。語(yǔ)義網(wǎng)格國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展（續(xù)）SCEC/IT項(xiàng)目是由美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金資助的，通過(guò)應(yīng)用網(wǎng)格和語(yǔ)義等技術(shù)為預(yù)測(cè)地震做數(shù)據(jù)支持知識(shí)表達(dá)和推理：用來(lái)管理各種不同的模擬模型，并且獲得物理進(jìn)程和模型算法之間的聯(lián)系。網(wǎng)格技術(shù)：用來(lái)為用戶定義的模擬場(chǎng)景的執(zhí)行提供訪問(wèn)分布式模擬程序和資源的能力，特別為某些模擬提供所需的高性能計(jì)算資源交互式的知識(shí)獲?。菏褂脩艨梢宰约航⒑线m的模擬模型并執(zhí)行模擬程序。

語(yǔ)義網(wǎng)格國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展（續(xù)）MIAKT的全稱為MedicalImaging&AdvancedKnowledgeTechnologies，醫(yī)藥成像與高級(jí)知識(shí)技術(shù)。借助e-Science網(wǎng)格基礎(chǔ)設(shè)施來(lái)解決協(xié)同醫(yī)藥問(wèn)題項(xiàng)目工作的重心集中在圖像和信號(hào)解釋，以及決策支持系統(tǒng)的復(fù)雜數(shù)據(jù)的使用方面。本體服務(wù)、注釋和增強(qiáng)服務(wù)、MIAS服務(wù)、網(wǎng)格推理服務(wù)語(yǔ)義網(wǎng)格國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展（續(xù)）myGrid也是e-science的一個(gè)子項(xiàng)目，是一個(gè)可擴(kuò)展的開(kāi)放式的數(shù)據(jù)和工具協(xié)作平臺(tái)。主要目標(biāo)是開(kāi)發(fā)一個(gè)高層次基于服務(wù)的中間件來(lái)支持計(jì)算機(jī)環(huán)境下的生物試驗(yàn).另一個(gè)目標(biāo)是提高知識(shí)庫(kù)的共享質(zhì)量和它的使用方式。生物信息學(xué)家常常掌握著一些特殊的數(shù)據(jù),他們需要找到服務(wù)來(lái)操作這些數(shù)據(jù)以便產(chǎn)生期望的結(jié)果,或者他們希望在這些數(shù)據(jù)之上應(yīng)用一些任務(wù).他們必須表達(dá)他們的需求,以便同可用的服務(wù)來(lái)匹配,并考慮服務(wù)的功能,接收和產(chǎn)生的數(shù)據(jù)以及用于完成其目標(biāo)的資源,從而匹配用戶的需求.myGrid

致力于通過(guò)科學(xué)家推理探索來(lái)構(gòu)建一個(gè)發(fā)現(xiàn)試驗(yàn)環(huán)境.這包括了科學(xué)家的思想,設(shè)計(jì)和試驗(yàn)原型.語(yǔ)義網(wǎng)格國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展（續(xù)）WorkflowregistryentryOperationalDescriptionsCost,QoS

Accessrights…Workfllow

DescriptionsInputs,Outputs,Tasks,ComponentresourcesSyntacticdescriptionse.g.MIMEtypesInvokableInterfacedescriptionse.g.XMLdatatypesConceptualdescriptionsRDFOWLOWL/RDFRDFStore(Jena)storedencodedScuflURIProvenanceDescriptionsAuthors,creationdate,institution…WSDL語(yǔ)義網(wǎng)格國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展（續(xù)）GEODISE（GridEnabledOptimisationandDesignSearchforEngineering）Geodise試圖用網(wǎng)格技術(shù)，設(shè)計(jì)優(yōu)化技術(shù)，知識(shí)管理技術(shù)，Web服務(wù)和本體技術(shù)來(lái)構(gòu)建一個(gè)具有目前最高水平的知識(shí)密集性設(shè)計(jì)工具，該工具要與OGSA基礎(chǔ)設(shè)施保持一致。通過(guò)注釋使工程設(shè)計(jì)流具有豐富的語(yǔ)義通過(guò)使用域本體術(shù)語(yǔ)從語(yǔ)義上豐富日志文件，經(jīng)過(guò)語(yǔ)義擴(kuò)充的結(jié)果日志形成一個(gè)知識(shí)庫(kù)，該知識(shí)庫(kù)可以被查詢，索