孫玲芳1，王成文

(1. 泰州學(xué)院商學(xué)院，江蘇 泰州 225300；2. 江蘇科技大學(xué)經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院，江蘇 鎮(zhèn)江 212003)

·計(jì)算機(jī)軟件理論、技術(shù)與應(yīng)用·

面向關(guān)系型虛擬社區(qū)會員興趣主題的服務(wù)組合研究

孫玲芳1，王成文2

(1. 泰州學(xué)院商學(xué)院，江蘇 泰州 225300；2. 江蘇科技大學(xué)經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院，江蘇 鎮(zhèn)江 212003)

當(dāng)前我國關(guān)系型虛擬社區(qū)呈現(xiàn)出用戶新增飽和和規(guī)?？s減的趨勢。從服務(wù)創(chuàng)新的角度，選取社區(qū)會員興趣偏好為主題，將會員數(shù)據(jù)和服務(wù)信息語義本體化，并借助語義Web來實(shí)現(xiàn)偏好主題下的服務(wù)組合，以期為促進(jìn)關(guān)系型虛擬社區(qū)的順利轉(zhuǎn)型提供策略支持。

關(guān)系型虛擬社區(qū); 轉(zhuǎn)型期; 語義Web; 會員興趣; 服務(wù)組合

關(guān)系型虛擬社區(qū)作為滿足人們社交這一基本需求的平臺，在社會化媒體中占據(jù)關(guān)鍵位置。目前，虛擬社區(qū)的研究主要針對的是交易性社區(qū)，涉及網(wǎng)絡(luò)營銷和客戶維護(hù)等方面。面向關(guān)系型社區(qū)的研究主要在社會學(xué)和知識管理方面，涉及個體行為、群體智慧和知識分享。針對關(guān)系型社區(qū)會員管理、偏好獲取和服務(wù)創(chuàng)新的研究還鮮見。近年來，學(xué)者和網(wǎng)絡(luò)服務(wù)機(jī)構(gòu)將Web服務(wù)和語義Web引入服務(wù)發(fā)現(xiàn)和知識管理中，將信息語義本體化，來進(jìn)行服務(wù)推理組合，大大提高了服務(wù)發(fā)現(xiàn)的效率。本文從服務(wù)創(chuàng)新的角度，借助語義Web技術(shù)，選取會員需求偏好中的興趣為主題，將語義本體化的會員數(shù)據(jù)和服務(wù)信息在會員偏好下進(jìn)行服務(wù)組合，以推動關(guān)系型社區(qū)的順利轉(zhuǎn)型。

1 理論基礎(chǔ)

1.1 關(guān)系型虛擬社區(qū)的概念

虛擬社區(qū)，又稱在線社區(qū)、電子社區(qū)，是不同經(jīng)歷和需求的人在某一主題下相互集聚，進(jìn)行互動而形成的互聯(lián)網(wǎng)團(tuán)體[1]。早期的BBS、MSN、Facebook、天涯論壇都是其代表。Hagel[2]隨后根據(jù)人的4種基本需求將虛擬社區(qū)劃分為關(guān)系型、交易型、興趣型和幻想型4種，關(guān)系型虛擬社區(qū)由此被區(qū)分開來。關(guān)系型社區(qū)被定位為能夠展示自我、分享信息、建立和維系關(guān)系的網(wǎng)絡(luò)平臺。隨著信息技術(shù)的發(fā)展和互聯(lián)網(wǎng)用戶群體及其需求的變化，關(guān)系型社區(qū)又不斷與非交易型社區(qū)、社交網(wǎng)站等概念交織在一起，關(guān)系型社區(qū)在功能上向綜合性社區(qū)邁進(jìn)。國內(nèi)，人人網(wǎng)、朋友網(wǎng)、開心網(wǎng)構(gòu)成了關(guān)系型虛擬社區(qū)的主力。

J.G.Breslin等[3]在其專著中指出，當(dāng)前的關(guān)系型社區(qū)，會員的興趣成分越來越突出，以前圍繞單純的關(guān)系網(wǎng)擴(kuò)充的模式應(yīng)該轉(zhuǎn)向會員及其感興趣的事物和對象的關(guān)聯(lián)上，形成一個不斷擴(kuò)充和多樣化的興趣對象網(wǎng)絡(luò)，社交網(wǎng)絡(luò)應(yīng)該是內(nèi)容對象和P2P網(wǎng)絡(luò)的結(jié)合。

1.2 支撐技術(shù)

1.2.1 語義Web

Tim Berners-Lee在1998年提出語義Web構(gòu)想，指出語義Web是一個形如全球數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)網(wǎng)，并提出語義Web的技術(shù)線路[4]，隨后又給出了語義Web的定義，即語義Web就是將網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成機(jī)器能夠理解的形式，使計(jì)算機(jī)能夠直接或者間接處理的網(wǎng)絡(luò)[5]。運(yùn)用語義Web，可以對互聯(lián)網(wǎng)實(shí)體進(jìn)行描述區(qū)分，不同實(shí)體間經(jīng)由屬性關(guān)聯(lián)，使計(jì)算機(jī)能夠識別網(wǎng)絡(luò)信息及不同實(shí)體間的潛在聯(lián)系。將語義Web引入關(guān)系型社區(qū)，能夠?qū)T在其偏好下與相關(guān)服務(wù)實(shí)體關(guān)聯(lián)起來。RDF(resource description framework)是語義Web數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)模型，SPARQL(simple protocol and RDF query language)是針對這個數(shù)據(jù)模型的標(biāo)準(zhǔn)查詢語言[6]。

1.2.2 開發(fā)平臺

Protégé 是斯坦福大學(xué)基于Java開發(fā)的一款本體編輯開發(fā)工具，它支持本體概念類，關(guān)系、屬性和實(shí)例的構(gòu)建，并且屏蔽了具體的本體描述語言，用戶只需在概念層次上進(jìn)行領(lǐng)域本體模型的構(gòu)建，來體現(xiàn)領(lǐng)域概念和他們的屬性及概念間的關(guān)系，然后即可進(jìn)行數(shù)據(jù)填充。

Jena是一個由HP公司開發(fā)的構(gòu)建語義Web和關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)應(yīng)用的、開源且免費(fèi)的Java框架。Jena為RDF(S)數(shù)據(jù)模型的構(gòu)建和解析、OWL的解析、基于SPARQL的查詢和基于規(guī)則的推理引擎提供了程式化的開發(fā)環(huán)境，能夠?qū)崿F(xiàn)RDF(S)數(shù)據(jù)文件的編輯、讀寫和檢索操作，基于SPARQL對RDF數(shù)據(jù)集的查詢、針對OWL本體的推理[7]。Jena架構(gòu)如圖1所示。

圖1 Jena架構(gòu)

2 會員興趣主題下的服務(wù)組合分析

用戶興趣在一定程度上能夠反映其需求導(dǎo)向。將會員興趣作為主題來進(jìn)行需求導(dǎo)向的服務(wù)創(chuàng)新研究，有較強(qiáng)的實(shí)際意義。針對會員偏好進(jìn)行研究就要首先抽取出社區(qū)運(yùn)營中涉及的主要實(shí)體及各實(shí)體間的顯式關(guān)系，然后進(jìn)行實(shí)體及其屬性數(shù)據(jù)的語義化組織。

2.1 實(shí)體及實(shí)體間的邏輯關(guān)系

分析關(guān)系型社區(qū)的服務(wù)對象和內(nèi)容，不難獲取社區(qū)服務(wù)涉及的主要實(shí)體。以興趣偏好為主題的面向服務(wù)組合的會員信息涉及的實(shí)體主要有會員Member、興趣Hobby、興趣類別Category、服務(wù)客體Service、所在地City，還有各實(shí)體的屬性，這些內(nèi)容為后文建立RDF(S)的資源—屬性—值的三元組模型奠定基礎(chǔ)。各實(shí)體間的邏輯關(guān)系反映到E-R模型中，如圖2所示。

圖2 面向服務(wù)組合的興趣主題下會員信息E-R模型

2.2 會員語義元數(shù)據(jù)的組織

基于前面抽取的相關(guān)實(shí)體和實(shí)體間的關(guān)系，可以進(jìn)行語義元數(shù)據(jù)的組織。運(yùn)用RDF(S)數(shù)據(jù)模型進(jìn)行三元組數(shù)據(jù)的描述，部分代碼及其反映到Protégé 中的語義數(shù)據(jù)網(wǎng)如圖3所示。

……

rdf:ID="hasHobby">

……

圖3 部分語義元數(shù)據(jù)代碼及數(shù)據(jù)網(wǎng)圖

興趣主題下的會員數(shù)據(jù)網(wǎng)圖體現(xiàn)了語義Web的分布式數(shù)據(jù)庫的特征，這個數(shù)據(jù)網(wǎng)是一個個RDF三元組，也就是多個資源的描述關(guān)聯(lián)起來的。矩形框既充當(dāng)資源又充當(dāng)值(客體或?qū)傩灾?，有向箭頭代表屬性(關(guān)聯(lián)或謂詞)。隨著資源描述的增加，這個語義數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)就不斷膨脹。

2.3 語義Web推理平臺的搭建

將Jena文件包中的jar文件導(dǎo)入Java開發(fā)平臺的工程開發(fā)屬性庫中，即可進(jìn)行基于Jena的項(xiàng)目開發(fā)。基于語義Web的服務(wù)組合，其核心部分在于推理規(guī)則的制定和推理機(jī)的注冊，其推理功能是挖掘Web隱含信息的必需模塊。推理子系統(tǒng)將推理機(jī)制和推理機(jī)引入Jena框架，使Jena能夠支持RDF(S)/OWL的基于規(guī)則的推理功能[8]。其推理功能實(shí)現(xiàn)從一般性推理到依據(jù)用戶需求的自定義推理，或者引入第三方推理工具(如racer、pellet)。推理機(jī)原理為首先根據(jù)本體數(shù)據(jù)模型創(chuàng)建推理機(jī)，推理機(jī)生成包含推理機(jī)制的模型對象，并借助Model API和Ontology API對模型進(jìn)行操作處理。Jena推理即把公理、規(guī)則與推理機(jī)相關(guān)聯(lián)，實(shí)現(xiàn)依據(jù)現(xiàn)有RDF三元組隱含的RDF三元組。通常運(yùn)用ModelFactory將原數(shù)據(jù)集與推理機(jī)關(guān)聯(lián)來創(chuàng)建模型，而最終查詢結(jié)果包含原數(shù)據(jù)陳述和基于推理得到的數(shù)據(jù)陳述[9]。在本研究中制定的部分自定義規(guī)則如下：

Rule1：(?x belongTo ?y),(?z relatedTo ?y) -> (?x associatedWith ?y)

Rule2：(?x hasHobby ?y),(?z hasHobby ?y) ->(?x beFriendOf ?z)

Rule3：(?x location ?z),(?s locatedIn ?z) ->(?x beLocalof ?s)

基于ModelFactory方法構(gòu)建的推理模型創(chuàng)建OWL推理機(jī)。

Static final String base="http：//www.semanticweb.org/ontologies/2013.owl"： //資源標(biāo)志

Model schema=ModelLoader.loadModel("hobbyService.owl")://本體概念文件讀入推理機(jī)

Model data=ModelLoader.loadModel("hobbyService.rdf")://本體實(shí)例文件讀入推理機(jī)

String rules="[Rule1：(?x "+base+"#belongTo ?y),(?z "+base+"#relatedTo ?y) ->(?x"+ base+"#associatedWith ?y)]"：

Reasoner reasoner=new GenericRuleReasoner(Rule.parseRules(rules))://編好的規(guī)則的加入

reasoner=reasoner.bindSchema(schema):

reasoner.setDerivationLogging(true):

InfModel infModel=ModelFactory.createInfModel(reasoner,data)://用于推理的推理模型

2.4 服務(wù)組合的實(shí)現(xiàn)

2.4.1 服務(wù)組合實(shí)現(xiàn)過程

在元數(shù)據(jù)組織、語義模型構(gòu)建和推理模塊構(gòu)建之后，即可借助SPARQL對語義數(shù)據(jù)進(jìn)行推理查詢，獲取相關(guān)會員服務(wù)集群，為進(jìn)行個性化服務(wù)定制做好準(zhǔn)備?；谡Z義Web的服務(wù)組合實(shí)現(xiàn)過程如圖4所示。

圖4 基于語義Web的服務(wù)組合實(shí)現(xiàn)過程

會員興趣主題下的服務(wù)組合主要從數(shù)據(jù)語義化、語義推理匹配、服務(wù)集群幾部分展開。首先，針對會員數(shù)據(jù)和第三方平臺獲取的服務(wù)信息進(jìn)行語義本體化處理，形成RDF文件hobbyService.rdf ；然后借助Jena開發(fā)平臺對數(shù)據(jù)文件進(jìn)行內(nèi)存讀寫，構(gòu)建推理機(jī)制，基于屬性和推理規(guī)則進(jìn)行興趣偏好下的會員集群、服務(wù)集、會員服務(wù)集群的聚合和匹配。

2.4.2 基于SPARQL的查詢實(shí)現(xiàn)

SPARQL是針對RDF的三元組查詢語言，它將Web2.0和語義Web聯(lián)系了起來。SPARQL具有查詢必需和可選的圖模式以及對它們的合取和析取的能力，同時支持聚合函數(shù)、子查詢、邏輯取反、運(yùn)用表達(dá)式創(chuàng)造值、針對源RDF圖的約束查詢。其查詢結(jié)果可以是結(jié)果集或RDF圖[10]。目前，SPARQL已經(jīng)得到Jena的全面支持，這使得基于語義Web的開發(fā)更加便捷、有效和規(guī)范。

基于以上SPARQL的功能和特征，基于SPARQL的查詢實(shí)現(xiàn)語句由以下幾部分構(gòu)成：

1)由PREFIX引導(dǎo)的由給定存儲數(shù)據(jù)表示的層次結(jié)構(gòu)遍歷路徑部分；

2)由SELECT引導(dǎo)的能夠返回和查詢模式匹配的變量綁定值部分；

3)由WHERE引導(dǎo)的資源—屬性—值三元組表達(dá)式模塊；

4)WHERE下由OPTIONAL引導(dǎo)的可選結(jié)果集和FILTER引導(dǎo)的過濾模塊；

5)連接查詢UNION、結(jié)果分組GROUP BY等其他復(fù)雜查詢模塊。

將這些模塊加載到Jena全局查詢變量的賦值語句中，即可進(jìn)行相應(yīng)的查詢匹配。本文涉及到前面4個模塊，基于這幾部分，服務(wù)組合的2個關(guān)鍵語句代碼如下，其運(yùn)行結(jié)果如圖5、6所示。

public void serviceQuery(String key)

{String sql=q1/q2：

Query query=QueryFactory.create(sql):

QueryExecution qe=QueryExecutionFactory.create(query,model):

ResultSet results=qe.execSelect():

System.out.println("Input：" +key):

ResultSetFormatter.out(System.out,results,query):}

其中，q1、q2分別代表實(shí)現(xiàn)不同功能的SPARQL查詢語句。

查詢本體：Static final String base=""：

1)根據(jù)會員獲取會員服務(wù)組合。

static final String q1=

"PREFIX ："+base+" SELECT ?city ?hobby ?service ?serviceAddress ?serviceTel "+

"WHERE {："+key+" ：hasHobby ?hobby. " +

"?hobby ：associatedWith ?service." +

"："+key+" ：location ?city." +

"?service ：locatedIn ?city."+

"OPTIONAL{?service ：address ?serviceAddress.}"+

"OPTIONAL{?service ：telephone ?serviceTel.}}"：

2)根據(jù)興趣偏好獲取服務(wù)集群。

static final String q2=

"PREFIX ："+base+"SELECT ?member ?service ?city ?serviceAddress ?serviceTel"+

"WHERE { ?member ：hasHobby ："+key+"."+

"："+key+" ：associatedWith ?service."+

"?member ：location ?city. " +

"?service ：locatedIn ?city." +

"OPTIONAL{?service ：address ?serviceAddress.}" +

"OPTIONAL{?service ：telephone ?serviceTel.}}"：

分別進(jìn)行檢測：ServiceQuery s=new ServiceQuery()、

s.serviceQuery("m000141")、

s.serviceQuery("Pingpong")；

圖5 會員—服務(wù)組合的獲取

圖6 基于SPARQL的服務(wù)集群獲取

經(jīng)過試驗(yàn)仿真發(fā)現(xiàn)，結(jié)合語義Web、Jena、SPARQL的服務(wù)組合，能夠簡捷準(zhǔn)確地將現(xiàn)有約束條件下的會員群體與相關(guān)服務(wù)集組合，實(shí)現(xiàn)在興趣偏好主題下的會員服務(wù)集群的獲取，為進(jìn)行個性化的服務(wù)開發(fā)打下基礎(chǔ)，以期為會員提供其偏好下的現(xiàn)實(shí)生活服務(wù)信息，使網(wǎng)絡(luò)社區(qū)更加貼近現(xiàn)實(shí)生活而顯得真實(shí)、親切、可依賴。

3 結(jié)論

關(guān)系型虛擬社區(qū)面臨著互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用多樣化、網(wǎng)絡(luò)用戶群體多元化和需求多樣化、自身服務(wù)內(nèi)容滯后和被迫進(jìn)行服務(wù)轉(zhuǎn)型的形勢。本文選取網(wǎng)絡(luò)用戶的興趣偏好作為主題，將主題下的會員數(shù)據(jù)和第三方服務(wù)信息語義化，在語義Web的推理匹配功能下實(shí)現(xiàn)了服務(wù)集群的組合，這是基于新時期網(wǎng)絡(luò)用戶需求的服務(wù)發(fā)現(xiàn)探析，以期給轉(zhuǎn)型期的我國關(guān)系型虛擬社區(qū)進(jìn)行會員偏好的把握、服務(wù)內(nèi)容的調(diào)整與創(chuàng)新提供思路，促進(jìn)新時期關(guān)系型社區(qū)的順利轉(zhuǎn)型和持續(xù)發(fā)展。

[1]Howard Rheingold.The Virtual Community：Homesteading on the Elctronic Frontier[M].Cambridge：Addison Wesley,1993：6-7.

[2]Hagel J.Net Gain： Expanding Markets through Virtual Communities[J].Journal of Interactive Marketing,1999,13(1):55-56.

[4]Berners-Lee T.Semantic Web Road Map[EB/OL]. (1998-10-14)[2014-04-04].http：//www.w3.org/DesignIssues/Semantic.html.

[5]Berners-Lee T.RDF and the Semantic Web[C]//Presentation at XML2000 Conference.Washington DC:[s.n.],2000：2005-2006.

[6]Arenas M, Pérez J. Querying Semantic Web Data with SPARQL[C]//Proceedings of the thirtieth ACM SIGMOD-SIGACT-SIGART Symposium on Principles of Database Systems.New York：ACM,2011： 305-316.

[7]Yu L.Jena：A Framework for Development on the Semantic Web[C]//A Developer’s Guide to the Semantic Web.Heidelberg：Springer,2011： 491-532.

[8]Grigoris Antoniou,Frank van Harmelen.A Semantic Web Primer [M].2nd ed.[S.l.]：The MIT Press,2008：113-134.

[9]Dimitrios A K,Ricardo B D,Georgia D S.A Structured Semantic Query Interface for Reasoning-Based Search and Retrieval[C]//8th Extended Semantic Web Conference.Heidelberg：Springer,2011：17-31.

[10]W3C.SPARQL 1.1 Query Language[EB/OL].(2013-03-21)[2014-04-04].http：//www.w3.org/TR/sparql11-query/.

(編校：饒莉)

ResearchonServiceCombinationofMemberHobbyforRelationalVirtualCommunity

SUN Ling-fang1,WANG Cheng-wen2

(1.BusinessCollege,TaizhouUniversity,Taizhou225300China;2.SchoolofEconomicsandManagement,JiangsuUniversityofScienceandTechnology,Zhenjiang212003China)

Relational virtual community has showed the trend that new users are saturated while the scales are shrunk at present in China. From the service innovation perspective, the preferences of member’s hobby are selected as the theme and semantics of the membership data and service information are ontological. Portfolio of member-service under the preference theme can be realized with the help of semantic web in order to provide some strategic support for the smooth transition of relational virtual community.

relational virtual community; transition; semantic Web; member hobby; services combination

2014-04-07

教育部人文社科基金資助項(xiàng)目(10YJAZH069)；江蘇省“六大人才高峰”高層次人才項(xiàng)目(XXRJ-013)。

孫玲芳(1963—)，男，教授，博士，主要研究方向?yàn)殡娮由虅?wù)與信息管理。

TP391;F49

：A

：1673-159X(2015)01-0041-05

10.3969/j.issn.1673-159X.2015.01.007