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SemanticWebServicesGrundlegende Aspekte des Semantic
Web
© 2003 - Stefan Dreßler
SemanticWebServices
• Einführung• Begriffsklärung• Heutige Techniken• Der Weg zur Semantik
– Charakterisierung von WebServices– DAML-S – semantisches Markup für WebServices– höhere Ontologie(n)
• Ausblick
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[Vortrags-Übersicht]
Wozu das Ganze?
• Der Überflutung durch Informationen Herr werden
• Der Computer soll wieder „rechnen“• Der Computer soll „verstehen“, was er uns
anzeigt
Gewinnung einer höheren Informationsqualitätmaschinelle Lösung komplexer Probleme
SemanticWebServices
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[Einführung]
SemanticWebServices
Was sind WebServices?
• WebServices sind RemoteProcedure Calls (RPC) über HTTP.
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[Begriffsklärung]
SemanticWebServices
• WebServices sind verteilte, lose gekoppelte und wiederverwendbare Softwarekomponenten, auf die über Standard-Internetprotokolle programmatischzugegriffen werden kann.(Andreas Schmidt)
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[Begriffsklärung]
SemanticWebServices
• Ein WebService ist eine Komponente, die ihre Funktionalität über eine – standardisierte und veröffentlichte Schnittstelle
anbietet, – mit anderen Komponenten verknüpft werden
kann– und über ein offenes, im Internet verwendetes
Protokoll zugreifbar ist.
(Mario Jeckle)
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[Begriffsklärung]
SemanticWebServices
• WebServices sind Services, die über das Web erreicht werden können.(Dieter Fensel)
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[Begriffsklärung]
+
Kommunikation über standardisierte und von allen anerkannte Schnittstellen und Protokolle
SemanticWebServices
WebServices werden beschrieben/benutzt durch:
• eine kompatible Übermittlung der Informationen (SOAP - Simple Object Access
Protocol)• eine verwertbare Beschreibung des Dienstes
(WSDL - Web Service Description Language)• ein Verzeichnis vorhandener Dienste
(UDDI - Universal Description, Discovery and Integration)
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[Heutige Techniken]
SemanticWebServices
Mögliche Suchanfrage
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[Heutige Techniken]
WSDL
SOAP über HTTP
UDDIUDDI
SemanticWebServices
Probleme bei Nutzung heutiger Techniken
• WSDL fehlt es an semantischen Beschreibungen
• UDDI reicht zum automatischen Auffinden von WebServices nicht aus– Keine Möglichkeit einer detaillierten
Beschreibung– Begrenzt auf Namen und Link-Informationen
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[Heutige Techniken]
SemanticWebServices
SemanticWeb soll es ermöglichen, WebServices
• Automatisch zu finden• Den Anforderungen entsprechend
auszuwählen• Diese zu überwachen• WebServices untereinander zu verknüpfen
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[Der Weg zur Semantik]
SemanticWebServices
Charakterisierung eines WebService
• Primitive (simple) WebServices– Ein einziger, über das Web ausführbarer Service– Keine weitere Interaktion mit dem Nutzer außer
simpler Rückgabe
• Komplexe WebServices– Aus mehreren primitiven WebServices
zusammengesetzt– Interaktion mit dem Nutzer/anderen WebServices
[Der Weg zur Semantik – Charakterisierung eines WebService]
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SemanticWebServices
kartOO.com – Bsp. eines primitiven WebService
• Kugelgröße variiert je nach Relevanz• Verknüpfung dargestellt durch Linien und dem
semantisch verbindenen Wort
[Der Weg zur Semantik – Beispiel primitiver WebService: kartOO.com]
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SemanticWebServices
DAML-S – DARPA Agent Markup for Services
• DAML+OIL-Ontologie für WebServices• Ziel:
– Beschreibung von WebServices in einer computer-interpretierbaren Art und Weise
• Unterstützt simple und komplexe WebServices
[Der Weg zur Semantik – DAML-S]
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SemanticWebServices
Wobei unterstützt uns DAML-S?
Automatische(s)• Finden eines WebService• Ausführung eines WebService• Zusammenstellung und Interoperation von
WebServices• Überwachung der Ausführung von
WebServices
[Der Weg zur Semantik – DAML-S]
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SemanticWebServices
DAML-S definiert eine Reihe von Klassen und
Eigenschaften zur Beschreibung eines WebService
[Der Weg zur Semantik – Eine höhere Ontologie für WebServices]
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SemanticWebServices
ServiceProfile
• „was tut der Service?“• Informationen um zu entscheiden, ob der
WebService den Ansprüchen genügt• Beinhaltet Dinge wie
– Input/Output– Sicherheit– Lokalität– Qualität
[Der Weg zur Semantik – Eine höhere Ontologie für WebServices]
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SemanticWebServices
Unterscheidung von 3 Typen an Informationen
• einer Beschreibung des WebService und seines Providers
• der Spezifikation des bereitgestellten Funktionsumfanges
• funktionale Attribute, die zusätzliche Informationen und Anforderungen des WebService beinhalten
[Der Weg zur Semantik – Eine höhere Ontologie für WebServices]
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SemanticWebServices[Der Weg zur Semantik – Eine höhere Ontologie für
WebServices]
• Beschreibende Attribute– serviceName, intendedPurpose, textDescription,
role, requestedBy, providedBy
• Funktionale Attribute– geographicRadius, serviceType, degreeOfQuality,
serviceParameter, communicationThru
– Unter anderem hilfreich, ähnliche WebServices voneinander zu unterscheiden
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SemanticWebServices
ServiceModel
• „Wie arbeitet der WebService?“• Detaillierte semantische Beschreibung und
Charakterisierung• Wichtig für Einbeziehung und Kooperation
mit mehrerer WebServices untereinander
[Der Weg zur Semantik – Eine höhere Ontologie für WebServices]
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SemanticWebServices
ProzessModel – Erweiterung des ServiceModel
[Der Weg zur Semantik – Eine höhere Ontologie für WebServices]
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• Detaillierte Beschreibung von Kontroll- und Datenfluß-strukturen
SemanticWebServices[Der Weg zur Semantik – Eine höhere Ontologie für
WebServices]Unterscheidung von 3 Arten von Prozessen
• Atomare Prozesse– Direkter Aufruf ohne Subprozesse– Ausführung in einem einzigen Schritt
• Zusammengesetzte Prozesse– Aus atomaren oder nicht-atomaren Prozessen
zusammengesetzt– Gesteuert durch Kontrollstrukturen
• Simple Prozesse– Vereinfachte, abstrakte „Black-Box“-Sicht auf
zusammengesetzte Prozesse
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SemanticWebServices[Der Weg zur Semantik – Eine höhere Ontologie für
WebServices]
DAML-S-Syntax für diese Aufsplittung:
<daml:Class rdf:ID="Process"><rdfs:comment>The General class</rdfs:comment>
<daml:disjointUnionOf rdf:parseType="daml:collection">
<daml:Class rdf:about="#AtomicProcess"/><daml:Class rdf:about="#SimpleProcess"/><daml:Class rdf:about="#CompositeProcess"/>
</daml:unionOf></daml:Class>
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SemanticWebServices
Prozess-Kontrollstrukturen
• Sequence• Concurrent• Unordered• Choice• Split/Split+Join• If-then-else• Repeat-until/Repeat-While
[Der Weg zur Semantik – Eine höhere Ontologie für WebServices]
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SemanticWebServices
ServiceGrounding
• Implementationsspezifische Details• Beschreibt
– Zugriff auf atomare Prozesse– Art des Nachrichtenformats– Übertragungsformat (HTTP, RPC etc.)
[Der Weg zur Semantik – Eine höhere Ontologie für WebServices]
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SemanticWebServices
• Idee des SemanticWeb hat ausgehend von einer Vision stetig an Umsetzung und Form gewonnen
• XML versuchte, Schwächen des WWW zu beseitigen – doch durch eigene Dokumenten-formate ging Interoperabilität verloren
• Das SemanticWeb wird nun helfen, diese Probleme zu minimieren
[Ausblick]
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SemanticWebServices
• Aufwertung vorhandener Informationen mit Metadaten und Ontologien
• Bereitstellung und Verknüpfung dieser Informationen durch SemanticWebServices
• Verbesserter Zugriff auf Datenpools wird wieder möglich
• Schaffung eines enormen Mehrwertes für den Menschen
[Ausblick]
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SemanticWebServices
Ende...
[ ;-) ]
27/27
SemanticWebServices
(1) Sheila A. McIlraith, Tran Cao Son, Honglei Zeng, „Semantic Web Services“, The Semantic Web, IEEE Intelligent Systems, Special Issue on the Semantic Web, Volume 16, No. 2, pp. 46-53, March/April, 2001
(2) Dieter Fensel, Semantic Web Enabled Web Services, Invited Talk auf der International Semantic Web Conference, ISWC 2002, (http://ISWC2002.SemanticWeb.org/)
(3) Anupriya Ankolekar, Mark Burstein, Jerry R. Hobbs, Ora Lassila, David L. Martin, Sheila A. McIlraith, Srini Narayanan, Massimo Paolucci, Terry Payne, Katia Sycara, Honglei Zeng, “DAML-S: Semantic Markup For Web Services”, The DAML Services Coalition
(4) D. Fensel, C. Bussler, A. Maedche, „Semantic Web Enabled Web Services“, Vrije Universiteit Amsterdam (VU)
(5) A. Maedche, Steffen Staab, “Services on the Move – Towards P2P-Enabled Semantic Web Services”, FZI Uni-Karlsruhe, AIFB
(6) C. Bock, B. Schwark, “Semantic Web – Das Internet der Zukunft – Ein Bericht vom 9. AIK-Symposium“
(7) Evelyn Koska, „Das Semantik Web“, Folien zum Seminar, 2002 (8) Arne Handt, „XML-Schemakorrespondenzen“, <xmlcity:berlin>, 2002(9) Steffen Staab, „Intelligent Systems on the World Wide Web – Dynamic Services”,
Lecture Slides, AIFB, Uni Karlsruhe, Lecture Slides, 2001 (10) Andreas Schmidt, „Web Services”, FZI - Folien, 2002 (11) D. Schaller, „Web Services”, Ausarbeitung zum Vortrag, 2002 (12) R. Sösemann, „Konzepte von Informations-systemen”, Uni Tübingen, 2001(13) Melnicenco Olga “DAML-S: Semantic Markup for Web Services”, 2002 May 15
[Literatur]
Recommended