Semantisches Web und Anwendungen Informationssysteme in vernetzten Systemen (WS02/03) Lukas Zenk...

Semantisches Web und Anwendungen

Informationssysteme in vernetzten Systemen (WS02/03)Lukas ZenkMatrikelnummer: 0026279

Übersicht

1) Einleitung 2) Semantisches Web 3) Web-Agenten 4) Web-Services 5) Web of Trust (p3p) 6) Schluss

1) Einleitung: Information

www – viele Informationen? www – zu viele informationen? www – viel zu wenig informationen! metadaten – zielgruppe statt hits

„If your company still measures success on the Web in number of hits, fire the Webmaster and the Chief Information Officers.“

Einleitung: Internet-Suche

jaguar = jaguar? tomaten = paradeiser!

„jaguar“ = „jaguar“?

tomate = paradeiser! (und mehr)

2) Semantisches Web

html xml rdf semantic-web suchbeispiele ontologien ausblick

HTML

informationen visualisieren, musik, bilder, text,.. problem: html für menschen, aber

nicht für maschinen verständlich ausweg? - KI: computer verstehen menschliche sprache? - strukturierte information!

HTML-Beispiel

<title>XML </title>

<def> extended markup language </def> <vorteil1> struktur </vorteil1> <vorteil2> maschinenlesbar </vorteil2> <vorteil3> bessere suche </vorteil3> <vorteil4> vergleiche möglich </vorteil4>

XML-Beispiel

<text name="firstname" size="20„ label="Firstname">

<validation>

<length min="2" max="127">

Please enter your firstname.

</length>

</validation>

</text>

RDF

rdf (resource description framework) bedeutung für computer maschinenverständlich

RDF-Beispiel

<dc:subject rdf:parseType="Resource"><rdf:type rdf:resource="http://purl.org/dc/terms/1.0/Classification"/>

<dcq:subjectScheme rdf:parseType="Resource"><dc:identifier rdf:resource="http://www.zblmath.fiz-

karlsruhe.de/class/MSC91/index.html"/><rdfs:label>Mathematics Subject Classification

(MSC)</rdfs:label></dcq:subjectScheme><rdf:value>60G10</rdf:value>

</dc:subject>

Semantic Web

web mit „bedeutung“ (semantik) semtantic web: ein „erweitertes“ web mehraufwand bei informationen, dafür höhere Informationsqualität und viele Anwendungen

Suchbeispiel: „bush“

Suche

„gleicher begriff für verschiedene objekte“ triples (subjekt, prädikat, objekt) tag <bush> </bush> nicht genug „bush – is plant of – garden“ „bush – is president of – USA“ URI (Unified Resource Identifier) klassifiziert

(URL ist eine Art von URI)

Ontologien

„verschiedene begriffe für dasselbe objekt“ „bush“, „president of the usa“, „cowboy“ „Ontologien strukturieren Informationen und

beschreiben dessen Gegenstände und Beziehungen formal, damit sie für Menschen und auch für Computer verständlich sind.“

Philosophie: „Lehre des Seins“

„bush president of usa“

Ontologien (2)

IT-Begriff: „Modell einer Wissensdomäne“ standardisierung von vokabeln und

kommunikations-struktur begriffe in einer begriffshierarchie erweiterbar durch beschreibungen und

attributen logische schlüsse möglich ein ontologie-sprache ist z.b DAML+OIL jeder kann ontologien selbst bestimmen

OilEd

OilEd Screenshots

Ausblick

bis jetzt noch vision, aber grundlagen schon realisiert höhere informationsqualität weitere vereinfachung (bei komplexen

aufgabestellungen) anwendungen: suchmaschinen

(„Jaguar soll ein Raubtier und keine Automarke sein“.) web-agenten web-services

Übersicht

1) Einleitung 2) Semantisches Web 3) Web-Agenten

3) Web-Agenten

einleitung beispiele leistungsmerkmal – reale situation leistungsmerkmal – web-agenten welche probleme muss er lösen können?

einleitung

rdf: informationen „maschinen-verstehbar“ web nach best. kriterien durchsuchen selbstständig lösungen finden anpassungsfähigkeit an den benutzer informationen kombinieren

beispiel „seemänner“ Ein Satellitenbild, aufgenommen gestern um 10:00 Uhr ist verfügbar unter http://... Ein neues Satellitenbild, aufgenommen heute um 10:00 Uhr ist für $100

verfügbar - klicken Sie hier zur Bestellung (Kreditkartennummer not-wendig). In einer Notfallsituation kann ein Flugzeug der Küstenwache zu jeder

Position geschickt werden, die innerhalb des Bereichs liegt, den sie angegebenhaben. Service-Notiz: Sie tragen die Kosten für den Flug, fallses sich nicht um einen Notfall handelt. Klicken sie hier für weitereInformationen.

Ein Aufklärer kann in 13 Stunden an Ihrer Position sein. Klicken Siehier, um die Prozedur zu starten. (Sie benötigen die Authorisierungdes Militärs, einen gültigen militärischen Code, und den Namen deskommandierenden Offiziers. Mißbrauch ist strafbar!)

Der Web-Service ” Kommerzielle Satellitenbilder“ startet ab 2004. Siehehttp://... für weitere Informationen.

beispiel „arzt“

termine für die behandlungen organisieren. behandlungsvorschläge vom agenten des arztes mögliche dienstarbeiter suchen für

entsprechende behandlung radius von 20km von ihrer wohnung bewertung von exzellent oder sehr gut terminvereinbarung mit arzt mit terminen von vater und sohn abgestimmt

Weitere Beispiele

billige angebote im web suchen reiseplanung, usw. standardisierung und maschinen-

verständnis von informationen notwendig

Reale Situation - Leistungsmerkmale

preis, zeit, ort, qualität, service,... wie kann der kunde bestmöglich bedient werden? kunden verstehen um ihn beraten zu können

(kommunikation) wissen (leistung) was benötigt wird (taxi,buchung,

versicherung,..) bestimmte angebote auswählen (selbstständigkeit) sich auf den kunden einstellen (anpassungsfähigkeit)

Web-Agenten Leistungsmerkmal

kommunikation: nicht nur wörter sondern auch bedeutung kennen (bei „flug“ nicht „mit dem auto wie im flug nach italien“ anzeigen)

leistung: nicht nur suchen/finden, sondern auch z.b. buchen (web services)

selbstständigkeit: verfügbarkeit von finanziellen mittel

anpassungsfähigkeit: benutzer als „stammkunde“ – lernt durch sein verhaltenbzw. mit fragebogen

Welche Probleme muss ein Web-Agent lösen können? automatisches auffinden von web-services

(kriterien, nebenbedingungen z.b. mit visa zahlen...)

automatisches aufrufen von web-services(nötige buchungen durchführen)

automatische kombination von web-services(z.b. reise: taxi, flug, zimmer, weiterreise, usw. organisieren)

Übersicht

1) Einleitung 2) Semantisches Web 3) Web-Agenten 4) Web-Services

4) Web-Services

einleitung DAML-S service profil service modell zusammenfassung

Einleitung

web – reine information+kommunikation? web services: reale prozesse – online-bestellungen geräte selbst steuern – telefon/fax, später

auch fernseher, heizung, alarmanlage,..

DAML-S

DAML (von DAML+OIL ontologie) beschreibung von web-services service-profil service-modell

Übersicht

Ressource

Service

Service-Profil

Service-Modell

bietet an

präsentiert

beschrieben durch

Service Profil

beschreibung von leistungen und parametern des web-services

welche daten bei interaktion von web-agenten und web-services verwendet werden

(zahnräder) profil: repräsentation des web-services web-agenten kontrollieren ob profil mit

gesuchten kriterien übereinstimmt

Service-Profil: Eigenschaften

Eigenschaft BedeutungserviceName Der Name des Services.

intendedPurpose Eine Beschreibung der typischen Auswirkungen des

Services bei erfolgreicher Ausführung.

textDescription Eine kurze, für den menschlichen Leser ausgelegte, Beschreibung des Services.

providedBy Ein Link auf den Anbieter des Services.

Profil: Funktionale Attribute

Funktionale Attribute Bedeutung

geographicRadius Geographische Reichweite des Services, z.B. Pizza-Service liefert nur lokal.

degreeOfQuality Besondere Auszeichnungen: billigster, schnellster Service

serviceParameter Eine erweiterbare Liste von Eigenschaften,z.B. averageResponseTime

communicationThru Welche Sprache wird zur Kommunikation benutzt (z.B.: KQML, SOAP)?

Profil: Funktionale Attribute(2)

serviceType Klassifikation des Services, z.B.: B2B oder B2C.

serviceCategory Kategoriesierung, zum Beispiel nach Produkten

qualityGuarantees Qualitätszusagen des Servicebetreibers, z.B.: Lieferzeiten

qualityRating Bewertung der Qualität mit Hilfe von Industrie-Standards

Übersicht

Ressource

Service

Service-Profil

Service-Modell

bietet an

präsentiert

beschrieben durch

Service Modell

„process-modell“ detaillierte beschreibung des arbeitsablauf  datenfluss des prozesses:

- eingabe (preiskriterien des kunden)- ausgabe (flugdaten einer reise)- notwendige vorbedingungen (flugziel+datum)- reale seiteneffekte (steuerung von flug- buchung)

Service-Prozesse

atomare prozesse (einzelne aktionen)

einfache prozesse (prozesse, die durch andere prozesse aufgerufen werden)

zusammengesetzte prozesse (kombination von prozessensiehe konstrukte)

Konstrukte von Prozessen

Konstrukt Bedeutung 

Sequence Liste von Prozessen nacheinander ausführen.

Concurrent Führe eine Menge von Prozessen gleichzeitig aus.

Split Rufe Elemente einer Menge von Prozessen auf.

Repeat-Until Prozesse bis zur Bedingung ausführen.

weitere Konstrukte

If-Then-Else Wenn die Bedingung erfüllt ist, führe den Prozess im Then-Teil aus, ansonsten den im Else-Teil.

Repeat-While Führe eine Menge von Prozessen aus, solange die Bedingung erfüllt ist.

Choice Führe einen beliebigen Prozess aus einer Menge von Prozesse aus.

Zusammenfassung

service-profil: selbstdarstellung der eigenschaften

service-modell: selbstbeschreibung der prozesse

web-agenten suchen die web-service nach diesen kriterien aus

Übersicht

Web-Agenten

DAML+OILOntologien

XML

RDF

Web-Services

Übersicht

1) Einleitung 2) Semantisches Web 3) Web-Agenten 4) Web-Services 5) Web of Trust (p3p)

5) Web of Trust

einleitung web of trust „netz des vertrauens“ p3p

Einleitung

frage nach sicherheit/datenschutz

z.b. web-agenten internet dezentral organisiert „open-world-modell“

(keine vollständige wissensbasis) informationen können falsch sein

Web of Trust

„Netz des Vertrauens“ idee: vertrauens-zertifikate vertraute personen/quellen angeben „auch den vertrauten personen der

vertrauten personen vertrauen.“ vertrauens-grad (wievielter link)

P3P

p3p (privacy preference project) als standard angabe der internet-seite, wie seine daten

verarbeitet werden browser können sicherheits-informationen

herauslesen benutzer kann selbst die sicherheit kontrollieren

oder kriterien angeben

P3P (2)

p3p: nicht feststellbar ob richtlinien auch eingehalten werden

ist bis jetzt eine ergänzung von gesetzlichen+freiwilligen bestimmungen

internetseite zeigt, wie die daten verwendet werden

benutzer wird informiert welche datenweitergabe er abschalten kann

Übersicht

1) Einleitung 2) Semantisches Web 3) Web-Agenten 4) Web-Services 5) Web of Trust (p3p) 6) Schluss

6) Schluss

mit XML, RDF und ontologien ist ein „semantic web“ möglich

laut w3c semantic web bald realität vorteile bei suchmaschinen, web-agenten,

web-services ausweitung auf „reale prozesse“ sicherheit durch „web of trust“

Kritik?

richtige entscheidungen durch web-agenten? kein datenmissbrauch durch manipulierte

agenten? daten nur noch über internet abrufbar? chancenlose offline geschäfte? wieviel vertrauen soll maschinen geschenkt

werden?