Upload
voque
View
214
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
Seminar Semantic Grid
Ideen und Prinzipien des Semantik Ideen und Prinzipien des Semantik GridGrid
Sascha StummSascha StummWS 2004 / 2005WS 2004 / 2005
University of KoblenzUniversity of Koblenz
AufbauAufbauZusammensetzung des Semantic GridZusammensetzung des Semantic Grid
Ressourcen im Semantik WebRessourcen im Semantik Web
RRüückblick Grid ckblick Grid ComputingComputing
Integration von Semantik Web TechnologienIntegration von Semantik Web Technologien
Service Orientierte SichtweiseService Orientierte Sichtweise
Agentenbasierte SichtweiseAgentenbasierte Sichtweise
SemanitcSemanitc grid Architekturgrid Architektur
MyGridMyGrid
Aktueller StatusAktueller Status
AnsichtenAnsichtenKein komplette Kein komplette ÜÜbereinkunft darbereinkunft darüüber, was Semantic Grid ber, was Semantic Grid genau aussagtgenau aussagt
Einige legen Schwerpunkt auf Konvergenz von Semantic Einige legen Schwerpunkt auf Konvergenz von Semantic Web und Grid TechnologienWeb und Grid Technologien
Einige fassen den Begriff breiter und binden Techniken von Einige fassen den Begriff breiter und binden Techniken von Web Services mit einWeb Services mit ein
Trotz der verschiedenen Sichtweisen haben alle Sichten das Trotz der verschiedenen Sichtweisen haben alle Sichten das Ziel dem Grid eine Bedeutung zuzuordnenZiel dem Grid eine Bedeutung zuzuordnen
Entstehung des BegriffesEntstehung des BegriffesBegriff eingefBegriff eingefüührt 2001hrt 2001
•• David De David De RoureRoure N. R. Jennings N. R. N. R. Jennings N. R. ShadboltShadbolt
„„Research Agenda Research Agenda forfor thethe Semantic GridSemantic Grid““„The Semantic Grid: A Future e-Science Infrastructure“
Semantic Grid Semantic Grid -- Teil der Vision des Teil der Vision des EE--ScienceScience
e-Science biete eine Vision , wie Computer und Kommunikationstechnologie den wissenschaftlichen Prozess unterstützen und steigern
Kluft zwischen Anstrengungen und Vision des e-Science• Nahtlose Atomatisierung• flexible Kollaborationen• Menge an Berechnungsressourcen
Semantic Grid
Teil des Teil des •• 500 Millionen $500 Millionen $•• 5 Jahres 5 Jahres ProgrammesProgrammesUK EUK E--Science Programm, welches Science Programm, welches üüber 100 separate Projekte ber 100 separate Projekte
finanziertfinanziert
Entstehung von Semantic Grid 1/2Entstehung von Semantic Grid 1/2
Forschung an den Schnittpunkten zwischen den Forschung an den Schnittpunkten zwischen den TeilbereichenTeilbereichen
Entstehung von Semantic Grid 2/2Entstehung von Semantic Grid 2/2
Entstehung des neuen Konzeptes Entstehung des neuen Konzeptes SemanitcSemanitc GridGrid
Bedeutung des BegriffesBedeutung des BegriffesTheThe Semantic Grid Semantic Grid isis an an extensionextension of of thethe currentcurrent Grid in Grid in whichwhich informationinformation and and servicesservices areare givengiven wellwell--defineddefinedmeaningmeaning, , betterbetter enablingenabling computerscomputers and and peoplepeople to to workwork in in cooperationcooperation
Existenz Informationen und Services DienstleistungenExistenz Informationen und Services Dienstleistungen
AbsichtAbsicht•• Besseren, effektiveren Zusammenarbeit von Computer und Besseren, effektiveren Zusammenarbeit von Computer und
PersonenPersonen
Ressourcen im Semantic GridRessourcen im Semantic Grid
ein offenes Systemein offenes System
•• UsernUsern•• SoftwarekomponentenSoftwarekomponenten•• RessourcenRessourcen
kommen und gehen auf einer auf kontinuierlichen kommen und gehen auf einer auf kontinuierlichen BasisBasis
Grid Grid ComputingComputing RRüückblickckblickRiesige Menge von Computern.Riesige Menge von Computern.
Verbunden Verbunden üüber das Internetber das Internet
Teilen vonTeilen von•• InformationenInformationen•• RechenleistungRechenleistung•• RessourcenRessourcen
OnOn--DemandDemand ComputingComputing•• Dienstleistungen lokal nicht VerfDienstleistungen lokal nicht Verfüügbargbar•• Deckung mittels Deckung mittels
Dienstleitungen eines Service Dienstleitungen eines Service GridsGrids
Probleme im Grid Probleme im Grid ComputingComputingRasante Entwicklung von Grid TechnologienRasante Entwicklung von Grid Technologien•• reduzierter Transparenz freduzierter Transparenz füür den Benutzerr den Benutzer•• Schwere InterpretationSchwere Interpretation
Riesige Menge an RessourcenRiesige Menge an Ressourcen
Koordination der RessourcenteilungKoordination der Ressourcenteilung
ProblemlProblemlöösung Integration von Semantiksung Integration von Semantik
Warum SemanticWarum Semantic--GridGridÜÜbernahme der Interpretation von Ressourcen bernahme der Interpretation von Ressourcen durch das Grid selberdurch das Grid selber
Automatisiertes findenAutomatisiertes finden•• RessourcenRessourcen•• ServicesServices
menschlicher Aufwand wird reduziertmenschlicher Aufwand wird reduziert
effektivere Verwendung der Ressourceneffektivere Verwendung der Ressourcen
Realisierung mittels Semantic Web Realisierung mittels Semantic Web TechnologieTechnologie
Nutzung von Semantic Web TechnologienNutzung von Semantic Web Technologien•• RDFRDF•• OWL, OWLOWL, OWL--SS
myGrid nutzt RDFmyGrid nutzt RDF
GridGrid--ResearchResearch--GroupGroup
Nutzung von Semantic Web Services fNutzung von Semantic Web Services füürr•• die Klassifikation von Berechnungsdie Klassifikation von Berechnungs-- und Datenressourcenund Datenressourcen•• Job Job ControlControl•• WorkflowWorkflow BeschreibungBeschreibung•• AuthentificationAuthentification•• AccoutingAccouting•• AccessAccess--ManagementManagement
Bisherige ZusammenfassungBisherige Zusammenfassung
Die bisherigen ErgebnisseDie bisherigen Ergebnisse•• semisemi –– automatisiertautomatisiert
NutzungNutzungAushandlung von Aushandlung von DiestleistungenDiestleistungenKomposition Komposition DienstleisstungenDienstleisstungen
meist manuell oder teilweise automatisiertmeist manuell oder teilweise automatisiert
Service orientierte SichtweiseService orientierte Sichtweise
Semantic Grid as a Semantic Grid as a serviceservice--orientedorientedarchitecturearchitecture in in whichwhich entitiesentities provideprovideservicesservices to to oneone anotheranother underunder variousvariousformsforms of of contractcontract..Was noch fehlt ist ein Zustandsmodell fWas noch fehlt ist ein Zustandsmodell füürr•• DienstleitungenDienstleitungen•• RessourcenRessourcen
•• im Grid im Grid WSRFWSRF
Web ServicesWeb ServicesWeb Services implementieren ApplikationenWeb Services implementieren Applikationen•• Status managenStatus managen
Applikationen / DienstleitungenApplikationen / Dienstleitungenfindenfindenuntersuchen untersuchen InteragierenInteragieren
StatefulStateful RessourcenRessourcen
dies erfdies erfüüllt WSRF
Grid Services
Semanitcs for the Grid
Semantic Web
Services
llt WSRF
Agentenbasierte SichtweiseAgentenbasierte SichtweiseAgenten werden als BevollmAgenten werden als Bevollmäächtigte angesehenchtigte angesehen•• MenschenMenschen•• AIAI
managen Zugriffmanagen Zugriff
Senden InformationenSenden Informationen
Resource Resource EigenschaftenEigenschaften•• ModellierungModellierung des des StatusStatus alsals XML XML DokumentDokument..•• ZugriffZugriff auf auf StatusStatus durchdurch einein in WSDL in WSDL definiertesdefiniertes Interface.Interface.
Finden vonFinden von•• ServicesServices•• DienstleistungenDienstleistungen•• ApplikationenApplikationen
Interagieren zwischen mehreren ServicesInteragieren zwischen mehreren Services
MyGridMyGridIm Bereich von Life Science verbinden Forscher Im Bereich von Life Science verbinden Forscher traditionsgemtraditionsgemäßäß Datenbanksuche und analytischen Datenbanksuche und analytischen Werkzeuge mittels komplizierten Indexen Werkzeuge mittels komplizierten Indexen
"in "in silicosilico " Experimenten normalerweise ohne eine " Experimenten normalerweise ohne eine WiederverwendbarkeitWiederverwendbarkeit•• der Resultateder Resultate•• ihrer Herkunftihrer Herkunft•• ihrererihrerer MethodenMethoden
durchgefdurchgefüührthrt
myGrid Projekt myGrid Projekt –– MiddlewareMiddleware entwickeltentwickelt
MyGrid In MyGrid In silicosilico biologybiology
Discovering and reusing
experiments and resources
Managing lifecycle, provenance and
results of experiments
Sharingservices &
experiments
Personalisation
Forming experiments
Executing and monitoring
experiments
Soaplab
ZusammensetzenZusammensetzen in in silicosilicoExperimentenExperimenten
FindenFinden und und anpassenanpassen von von anderenanderen
SteuerungSteuerung des des ExperimentellenExperimentellen AblaufesAblaufes
Application workflows und Application workflows und web services web services
SemantischesSemantisches suchensuchen
Semantic workflow Semantic workflow KompositionenKompositionen
SemantischeSemantische Integration von Integration von ErkenntnissenErkenntnissen
2 2 WochenWochen --> 2 > 2 StundenStunden
Aktueller Status des Semantik GridAktueller Status des Semantik GridBeide Gebiete Beide Gebiete SemanitcSemanitc Web / Grid im EntwicklungsstadiumWeb / Grid im Entwicklungsstadium•• Nicht voll ausgereiftNicht voll ausgereift
Aktueller Status des Grid ist der des Web vor 3Aktueller Status des Grid ist der des Web vor 3--4 Jahren4 Jahren
Nach Jim Nach Jim HendlerHendler istist•• US US SemanitcSemanitc Grid Grid communitycommunity•• hinter ihrem Gegensthinter ihrem Gegenstüück im UKck im UK
Besonders im Bezug auf der AnsichtBesonders im Bezug auf der Ansicht•• des des GridsGrids als Service orientierte Umgebungals Service orientierte Umgebung
UK UK -- Semantic Grid Projekte werden innerhalb des ESemantic Grid Projekte werden innerhalb des E--Science Science ProgrammesProgrammes finanziertfinanziert
China arbeitet an einem eigenen Semantic Grid ForschungsplanChina arbeitet an einem eigenen Semantic Grid Forschungsplan
Aktueller StatusAktueller StatusGib nur wenige Personen die beide Wissenschaftsgebiete Gib nur wenige Personen die beide Wissenschaftsgebiete abdecken abdecken •• Bridge Bridge BuildingBuilding
Um Personen und Industrie die Wichtigkeit dieser Technologie zu Um Personen und Industrie die Wichtigkeit dieser Technologie zu zeigenzeigen
Erste Applikationen werden im Bereich von Erste Applikationen werden im Bereich von LifescienceLifesciencebiologischen Bereiche erwartetbiologischen Bereiche erwartet
wo wo RescourcenRescourcen zusammenfzusammenfüühren hren mumußß,,•• wo eine Zusammenarbeit gefordert wirdwo eine Zusammenarbeit gefordert wird•• und spund spääter wieder aufgelter wieder aufgelööst wird.st wird.
Wo Sensoren Wo Sensoren MircoskopeMircoskope Computer bereitgestellt werdenComputer bereitgestellt werdenPlanungstechnikPlanungstechnik
Building Bridges Building Bridges
The WebTim Berners-Lee
The Grid
The Semantic WebA.I. Jim Hendler
WWW2002 Waikiki, Hawaii
QuellenverzeichnisQuellenverzeichnis• D. De Roure, N.R. Jennings, N.R. Shadbolt. The Semantic Grid: A
future e-Science infrastructure. In: F. Berman, G. Fox, A.J.G. Hey.
• Grid Computing – Making the Global Infrastructure Reality. John Wiley and Sons Ltd., 2003.
• D. De Roure, N.R. Jennings, N.R. Shadbolt. The Semantic Grid: Past, Present and Future. Preprint - to appear in IEEE Proceedings March2005
• C. Goble, D. De Roure. The Semantic Grid: Myth Busting and Bridge Building. In: Proceedings of the 16th European Conference on ArtificialIntelligence (ECAI-2004), Valencia, Spain, 2004.