面向关系型虚拟社区会员兴趣主题的服务组合研究

孙玲芳1，王成文

(1. 泰州学院商学院，江苏 泰州 225300；2. 江苏科技大学经济管理学院，江苏 镇江 212003)

·计算机软件理论、技术与应用·

面向关系型虚拟社区会员兴趣主题的服务组合研究

孙玲芳1，王成文2

(1. 泰州学院商学院，江苏 泰州 225300；2. 江苏科技大学经济管理学院，江苏 镇江 212003)

当前我国关系型虚拟社区呈现出用户新增饱和和规模缩减的趋势。从服务创新的角度，选取社区会员兴趣偏好为主题，将会员数据和服务信息语义本体化，并借助语义Web来实现偏好主题下的服务组合，以期为促进关系型虚拟社区的顺利转型提供策略支持。

关系型虚拟社区; 转型期; 语义Web; 会员兴趣; 服务组合

关系型虚拟社区作为满足人们社交这一基本需求的平台，在社会化媒体中占据关键位置。目前，虚拟社区的研究主要针对的是交易性社区，涉及网络营销和客户维护等方面。面向关系型社区的研究主要在社会学和知识管理方面，涉及个体行为、群体智慧和知识分享。针对关系型社区会员管理、偏好获取和服务创新的研究还鲜见。近年来，学者和网络服务机构将Web服务和语义Web引入服务发现和知识管理中，将信息语义本体化，来进行服务推理组合，大大提高了服务发现的效率。本文从服务创新的角度，借助语义Web技术，选取会员需求偏好中的兴趣为主题，将语义本体化的会员数据和服务信息在会员偏好下进行服务组合，以推动关系型社区的顺利转型。

1 理论基础

1.1 关系型虚拟社区的概念

虚拟社区，又称在线社区、电子社区，是不同经历和需求的人在某一主题下相互集聚，进行互动而形成的互联网团体[1]。早期的BBS、MSN、Facebook、天涯论坛都是其代表。Hagel[2]随后根据人的4种基本需求将虚拟社区划分为关系型、交易型、兴趣型和幻想型4种，关系型虚拟社区由此被区分开来。关系型社区被定位为能够展示自我、分享信息、建立和维系关系的网络平台。随着信息技术的发展和互联网用户群体及其需求的变化，关系型社区又不断与非交易型社区、社交网站等概念交织在一起，关系型社区在功能上向综合性社区迈进。国内，人人网、朋友网、开心网构成了关系型虚拟社区的主力。

J.G.Breslin等[3]在其专著中指出，当前的关系型社区，会员的兴趣成分越来越突出，以前围绕单纯的关系网扩充的模式应该转向会员及其感兴趣的事物和对象的关联上，形成一个不断扩充和多样化的兴趣对象网络，社交网络应该是内容对象和P2P网络的结合。

1.2 支撑技术

1.2.1 语义Web

Tim Berners-Lee在1998年提出语义Web构想，指出语义Web是一个形如全球数据库的数据网，并提出语义Web的技术线路[4]，随后又给出了语义Web的定义，即语义Web就是将网络数据转换成机器能够理解的形式，使计算机能够直接或者间接处理的网络[5]。运用语义Web，可以对互联网实体进行描述区分，不同实体间经由属性关联，使计算机能够识别网络信息及不同实体间的潜在联系。将语义Web引入关系型社区，能够将会员在其偏好下与相关服务实体关联起来。RDF(resource description framework)是语义Web数据的数据模型，SPARQL(simple protocol and RDF query language)是针对这个数据模型的标准查询语言[6]。

1.2.2 开发平台

Protégé 是斯坦福大学基于Java开发的一款本体编辑开发工具，它支持本体概念类，关系、属性和实例的构建，并且屏蔽了具体的本体描述语言，用户只需在概念层次上进行领域本体模型的构建，来体现领域概念和他们的属性及概念间的关系，然后即可进行数据填充。

Jena是一个由HP公司开发的构建语义Web和关联数据应用的、开源且免费的Java框架。Jena为RDF(S)数据模型的构建和解析、OWL的解析、基于SPARQL的查询和基于规则的推理引擎提供了程式化的开发环境，能够实现RDF(S)数据文件的编辑、读写和检索操作，基于SPARQL对RDF数据集的查询、针对OWL本体的推理[7]。Jena架构如图1所示。

图1 Jena架构

2 会员兴趣主题下的服务组合分析

用户兴趣在一定程度上能够反映其需求导向。将会员兴趣作为主题来进行需求导向的服务创新研究，有较强的实际意义。针对会员偏好进行研究就要首先抽取出社区运营中涉及的主要实体及各实体间的显式关系，然后进行实体及其属性数据的语义化组织。

2.1 实体及实体间的逻辑关系

分析关系型社区的服务对象和内容，不难获取社区服务涉及的主要实体。以兴趣偏好为主题的面向服务组合的会员信息涉及的实体主要有会员Member、兴趣Hobby、兴趣类别Category、服务客体Service、所在地City，还有各实体的属性，这些内容为后文建立RDF(S)的资源—属性—值的三元组模型奠定基础。各实体间的逻辑关系反映到E-R模型中，如图2所示。

图2 面向服务组合的兴趣主题下会员信息E-R模型

2.2 会员语义元数据的组织

基于前面抽取的相关实体和实体间的关系，可以进行语义元数据的组织。运用RDF(S)数据模型进行三元组数据的描述，部分代码及其反映到Protégé 中的语义数据网如图3所示。

……

rdf:ID="hasHobby">

……

图3 部分语义元数据代码及数据网图

兴趣主题下的会员数据网图体现了语义Web的分布式数据库的特征，这个数据网是一个个RDF三元组，也就是多个资源的描述关联起来的。矩形框既充当资源又充当值(客体或属性值)，有向箭头代表属性(关联或谓词)。随着资源描述的增加，这个语义数据网络就不断膨胀。

2.3 语义Web推理平台的搭建

将Jena文件包中的jar文件导入Java开发平台的工程开发属性库中，即可进行基于Jena的项目开发。基于语义Web的服务组合，其核心部分在于推理规则的制定和推理机的注册，其推理功能是挖掘Web隐含信息的必需模块。推理子系统将推理机制和推理机引入Jena框架，使Jena能够支持RDF(S)/OWL的基于规则的推理功能[8]。其推理功能实现从一般性推理到依据用户需求的自定义推理，或者引入第三方推理工具(如racer、pellet)。推理机原理为首先根据本体数据模型创建推理机，推理机生成包含推理机制的模型对象，并借助Model API和Ontology API对模型进行操作处理。Jena推理即把公理、规则与推理机相关联，实现依据现有RDF三元组隐含的RDF三元组。通常运用ModelFactory将原数据集与推理机关联来创建模型，而最终查询结果包含原数据陈述和基于推理得到的数据陈述[9]。在本研究中制定的部分自定义规则如下：

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方法构建的推理模型创建OWL推理机。

Static final String base="http：//www.semanticweb.org/ontologies/2013.owl"： //资源标志

Model schema=ModelLoader.loadModel("hobbyService.owl")://本体概念文件读入推理机

Model data=ModelLoader.loadModel("hobbyService.rdf")://本体实例文件读入推理机

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

Reasoner reasoner=new GenericRuleReasoner(Rule.parseRules(rules))://编好的规则的加入

reasoner=reasoner.bindSchema(schema):

reasoner.setDerivationLogging(true):

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

2.4 服务组合的实现

2.4.1 服务组合实现过程

在元数据组织、语义模型构建和推理模块构建之后，即可借助SPARQL对语义数据进行推理查询，获取相关会员服务集群，为进行个性化服务定制做好准备。基于语义Web的服务组合实现过程如图4所示。

图4 基于语义Web的服务组合实现过程

会员兴趣主题下的服务组合主要从数据语义化、语义推理匹配、服务集群几部分展开。首先，针对会员数据和第三方平台获取的服务信息进行语义本体化处理，形成RDF文件hobbyService.rdf ；然后借助Jena开发平台对数据文件进行内存读写，构建推理机制，基于属性和推理规则进行兴趣偏好下的会员集群、服务集、会员服务集群的聚合和匹配。

2.4.2 基于SPARQL的查询实现

SPARQL是针对RDF的三元组查询语言，它将Web2.0和语义Web联系了起来。SPARQL具有查询必需和可选的图模式以及对它们的合取和析取的能力，同时支持聚合函数、子查询、逻辑取反、运用表达式创造值、针对源RDF图的约束查询。其查询结果可以是结果集或RDF图[10]。目前，SPARQL已经得到Jena的全面支持，这使得基于语义Web的开发更加便捷、有效和规范。

基于以上SPARQL的功能和特征，基于SPARQL的查询实现语句由以下几部分构成：

1)由PREFIX引导的由给定存储数据表示的层次结构遍历路径部分；

2)由SELECT引导的能够返回和查询模式匹配的变量绑定值部分；

3)由WHERE引导的资源—属性—值三元组表达式模块；

4)WHERE下由OPTIONAL引导的可选结果集和FILTER引导的过滤模块；

5)连接查询UNION、结果分组GROUP BY等其他复杂查询模块。

将这些模块加载到Jena全局查询变量的赋值语句中，即可进行相应的查询匹配。本文涉及到前面4个模块，基于这几部分，服务组合的2个关键语句代码如下，其运行结果如图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分别代表实现不同功能的SPARQL查询语句。

查询本体：Static final String base=""：

1)根据会员获取会员服务组合。

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)根据兴趣偏好获取服务集群。

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.}}"：

分别进行检测：ServiceQuery s=new ServiceQuery()、

s.serviceQuery("m000141")、

s.serviceQuery("Pingpong")；

图5 会员—服务组合的获取

图6 基于SPARQL的服务集群获取

经过试验仿真发现，结合语义Web、Jena、SPARQL的服务组合，能够简捷准确地将现有约束条件下的会员群体与相关服务集组合，实现在兴趣偏好主题下的会员服务集群的获取，为进行个性化的服务开发打下基础，以期为会员提供其偏好下的现实生活服务信息，使网络社区更加贴近现实生活而显得真实、亲切、可依赖。

3 结论

关系型虚拟社区面临着互联网应用多样化、网络用户群体多元化和需求多样化、自身服务内容滞后和被迫进行服务转型的形势。本文选取网络用户的兴趣偏好作为主题，将主题下的会员数据和第三方服务信息语义化，在语义Web的推理匹配功能下实现了服务集群的组合，这是基于新时期网络用户需求的服务发现探析，以期给转型期的我国关系型虚拟社区进行会员偏好的把握、服务内容的调整与创新提供思路，促进新时期关系型社区的顺利转型和持续发展。

[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/.

(编校：饶莉)

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资助项目(10YJAZH069)；江苏省“六大人才高峰”高层次人才项目(XXRJ-013)。

孙玲芳(1963—)，男，教授，博士，主要研究方向为电子商务与信息管理。

TP391;F49

：A

：1673-159X(2015)01-0041-05

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