Σημασιολογικά εμπλουτισμένες διαδικτυακές υπηρεσίες: Εννοιολογική σύγκριση των OWL-S,

WSMO και METEOR-S προσεγγίσεων

Semantic Web Services: A conceptual comparison of OWL-S, WSMO and METEOR-S approaches

Παναγιώτης Μπούρος 03001792Μεταπτυχιακό μάθημα «e-Commerce Networks &

Applications»

Πλάνο Εισαγωγή Αντικείμενο OWL-S

Αναζήτηση, Διαλειτουργία, Σύνθεση, Κλήση WSMO

Αναζήτηση, Διαλειτουργία, Σύνθεση, Κλήση METEOR-S

Αναζήτηση, Διαλειτουργία, Σύνθεση, Κλήση Σύγκριση

Αναζήτηση Διαλειτουργία Σύνθεση Κλήση

Πίνακας εννοιολογικών αντιστοιχιών

Εισαγωγή (1/2)

Επόμενη εποχή στο ηλεκτρονικό εμπόριο Ευέλικτο περιβάλλον Ευνοούνται αυτοματοποιημένες δοσοληψίες και

εταιρικές διαλειτουργίεςΚλειδί -> διαδικτυακές υπηρεσίες Ωστόσο σημερινά Web Services πρότυπα

Συντακτική περιγραφή των υπηρεσιών Όχι σημασιολογική παρουσίαση των λειτουργιών που

προσφέρουν Επηρεάζει αρνητικά όλες τις φάσεις λειτουργίας τους

Εισαγωγή (2/2)

Απάντηση -> σημασιολογικός εμπλουτισμός υπηρεσιών Σημασιολογικά εμπλουτισμένες διαδικτυακές υπηρεσίες

(Semantic Web Services) Με στόχο

Σημασιολογική περιγραφή διαδικτυακών υπηρεσιών με τρόπο κατανοητό από τους υπολογιστές

Δυνατότητα αυτοματοποιημένης λειτουργίας σε όλες τις φάσεις

Αναζήτηση (discovery) Διαλειτουργία (interoperation) Σύνθεση (composition) Κλήση (invocation)

Παράδειγμα προετοιμασία ταξιδιού για ένα συνέδριο

Αντικείμενο

Σύγκριση σε εννοιολογικό επίπεδο επικρατέστερων προσεγγίσεων Semantic Web Services OWL-S 1.1 WSMO D2v1.2 METEOR-S

Εντοπισμός αντιστοιχιών μεταξύ προσεγγίσεων στα στάδια λειτουργίας Αναζήτηση -> αναπαράσταση και περιγραφή δυνατοτήτων

και προσφερόμενων λειτουργιών Διαλειτουργία -> λειτουργία και επικοινωνία υπηρεσιών Σύνθεση -> συνδυασμός υπηρεσιών Κλήση -> χρήση και εκτέλεση υπηρεσιών

OWL-S – άνω οντολογία

Κάθε διαδικτυακή υπηρεσία Παρουσιάζει μηδέν ή

περισσότερα προφίλ Περιγράφεται από το

πολύ ένα μοντέλο Υποστηρίζει ένα αριθμό

υποβάθρων

OWL-S – Αναζήτηση υπηρεσιών Κλάση Profile

Υποκλάση ServiceProfile Μη λειτουργικές πληροφορίες

Όνομα (serviceName) Περιγραφή (textDescription) Στοιχεία επικοινωνίας (contactInformation)

QoS στοιχεία Λειτουργικές πληροφορίες (IOPEs)

Υποσύνολο των αντίστοιχων του μοντέλου υπηρεσίας (Service Model) Μεταφορά πληροφορίας

Input, Output Αλλαγή κατάστασης

Precondition, Result Παράμετροι υπηρεσίας (ServiceParameter) Κατηγοριοποίηση (serviceClassification)

NAICS Κατηγοριοποίηση προϊόντος υπηρεσίας (serviceProduct)

UNSPSC

OWL-S – Διαλειτουργία

Κλάση διεργασίας (process) Υποκλάση μοντέλου υπηρεσίας (ServiceModel)

Μεταφορά πληροφορίας Input, Output

Αλλαγή κατάστασης Precondition, Result Φόρμουλες λογικής

SWRL, KIF, PDDL Τοπικές παράμετροι διεργασίας Υπόλοιπα συμμετέχοντα στοιχεία

OWL-S – Σύνθεση

Τρία είδη διεργασιών Ατομικές (atomic) Απλές (simple) Σύνθετες (composite)

Σύνθεση Χρήση κλάσης ControlConstruct

If-Then-Else, Repeate-While, Repeate-Until … Απεικόνιση ως δέντρο

Εσωτερικοί κόμβοι -> control contructs Φύλλα -> διεργασίες που πρέπει να εκτελεστούν

Σύνδεση εισόδων/εξόδων (Bindings) Για ατομική διεργασία Για σύνθετη

• Μεταξύ υπο-διεργασιών

OWL-S – Κλήση

Χρήση OWL-S περιγραφών ΚΑΙ WSDL OWL-S/WSDL grounding

Βασίζεται στις αντιστοιχίες OWL-S ατομική διεργασία -> WSDL operation OWL-S είσοδοι/έξοδοι -> μηνύματα εισόδου/εξόδου (input/output messages) κάθε

operation OWL-S είσοδοι/έξοδοι -> επεκτάσιμοι τύποι WSDL εισόδων/εξόδων

WSDL -> OWL-S WSDL message parts

owl-s-parameter ->types as OWL class (WSDL native language) Other approaches

OWL-S -> WSDL WSDLGrounding, subclass of ServiceGrouding

WSDLdocument, WSDLOperationRef WSDLInputMessage, WSDLOutputMessage

WSMO – ανώτερο επίπεδο

Οντολογίες Υπηρεσία Στόχοι Μεσολαβητές Μη λειτουργικές

ιδιότητες Dublin core

WSMO – Αναζήτηση υπηρεσιών

Οντολογίες Λεξικό για την περιγραφή υπηρεσιών Έννοιες (concepts) και σχέσεις (relations) Αξιώματα (axioms) Ιεραρχία εννοιών και σχέσεων (super-concepts, super-relations)

Στόχοι Ζητούμενη λειτουργικότητα της υπηρεσίας

Δυνατότητα (capability) Λειτουργικότητα υπηρεσίας Κατάσταση κόσμου πριν την κλήση

Precondition, assumption Μετά

Postcondition, effect

WSMO – Διαλειτουργία Κλάση Υπηρεσία

Σύνδεση με δυνατότητα (capability) Λειτουργία Μεταφορά δεδομένων

Επίτευξη λειτουργικότητας Interface κλάση

• Χορογραφία (Choreography)• Ενορχήστρωση (Orchestration)

WSMO στοιχεία -> επαναχρησιμοποίηση άλλων WSMO στοιχείων Προβλήματα ασυμβατότητας Μεσολαβητές (mediators)

Μεταξύ οντολογιών (ooMediator) Μεταξύ στόχων (ggMediator) Μεταξύ υπηρεσιών (wwMediator) Μεταξύ υπηρεσιών και στόχων (wgMediator)

WSMO – Σύνθεση

Περιγραφή Χορογραφία Ενορχήστρωση

Μοντέλο Abstract State Machines (ASMs) Βασική μονάδα -> κατάσταση Κατάσταση -> έκφραση άλγεβρας Μεταβάσεις καταστάσεων -> αλλαγές

συναρτήσεων εκφράσεων της άλγεβρας

WSMO – Κλήση

Χρήση WSMO περιγραφών ΚΑΙ WSDL WSMO/WSDL grounding

WSMO οντολογίες -> XML XSLT Mapping οντολογιών Κατευθείαν mapping XML και οντολογιών -> ειδική γλώσσα

WSMO περιγραφές -> WSDL Επέκταση WSMO περιγραφών με WSDL στοιχεία Αντίστροφο -> σημασιολογικός εμπλουτισμός WSDL

στοιχείων

METEOR-S - Αναζήτηση υπηρεσιών ΚΑΙ διαλειτουργίαΣημασιολογικός εμπλουτισμός

υπαρχόντων standards WSDL-S

Εμπλουτισμός μηνυμάτων εισόδων/εξόδων WSDL operations

• ModelReference object -> one2one mappings• Complex types ->bottom or top level

Δημιουργία effects και preconditions -> περιγραφή κατάστασης κόσμου

Κατηγορία υπηρεσίας -> portType operation

METEOR-S – Σύνθεση ΚΑΙ Κλήση

Χρήση framework BPEL4WS Abstract process Στάδια δημιουργίας Abstract process

Σχέδιο ροής διεργασίας Καθορισμός απαιτήσεων διεργασιών

• Σύνδεση με περιγραφή άλλης διαδικτυακής υπηρεσίας Καθορισμός περιορισμών υπηρεσίας

• Βελτιστοποίηση

Κλήση Μηχανισμός WSDL

Σύγκριση (1/2)

Στόχος κάθε προσέγγισης OWL-S

Ορισμός οντολογίας για αυτοματοποίηση αναζήτηση, χρήσης, σύνθεσης και ελέγχου υπηρεσιών

WSMO Σημασιολογική περιγραφή υπηρεσιών ΑΛΛΑ κυρίως επίλυση προβλημάτων

διαλειτουργικότητας (interoperability) METEOR-S

Σημασιολογικός εμπλουτισμός σημερινών Web Services standards

Σύγκριση (2/2)

Χρήση οντολογιών OWL-S

Γλώσσα περιγραφής OWL Όχι επαναχρησιμοποίηση οντολογιών

WSMO Περιγραφή σε μετα-επίπεδο Εισαγωγή άλλων οντολογιών σε οποιαδήποτε γλώσσα

• Μεσολαβητές -> βασικός στόχος WSMO interoperability METEOR-S

Επιλογή του σχεδιαστή σε ποια γλώσσα/ες θα περιγράφονται

Σύγκριση – Αναζήτηση

OWL-S profile Περιγραφή προσφερόμενης λειτουργικότητας

Provider και requestor Μεταφορά δεδομένων Κατάσταση κόσμου

WSMO Στόχοι -> άποψη requestor Δυνατότητα -> άποψη provider Μεταφορά δεδομένων Κατάσταση κόσμου

METEOR-S Abstract τμήμα WSDL-S

Σύγκριση – Διαλειτουργία OWL-S process model

Κάθε υπηρεσία -> μία διεργασία Λειτουργικές λεπτομέρειες διεργασίας Μεταφορά δεδομένων

Input, Output Κατάσταση κόσμου

Precondition, result WSMO κλάση Service

Λειτουργικότητα υπηρεσίας Δυνατότητα (capability) -> ατομική διεργασία OWL-S Μεταφορά δεδομένων

Precondition, postcondition Κατάσταση κόσμου

Assumption, effect METEOR-S

Concrete τμήμα WSDL-S BPEL4WS Abstract Process Model Μεταφορά δεδομένων

Input, Output Κατάσταση κόσμου

Precondition, effect

Συνέπεια profile/model

OWL-S IOPEs του profile -> υποσύνολο αυτών του process

model Επιτρέπονται ασυνέπειες

Περιγραφές έγκυρες ΑΛΛΑ υπηρεσία όχι προσδοκώμενη λειτουργία

WSMO Σύνδεση μεταξύ υπηρεσίας – στόχου -> wgMediator

Καμία συνθήκη συνέπειας• Π.χ. για μεταφορά δεδομένων και κατάσταση κόσμου

Σύγκριση – Σύνθεση

OWL-S Σύνθετες διεργασίες Περιγραφή χορογραφίας Το πολύ από ένα process model

WSMO Interface κλάση

Χορογραφία -> ASMs Ενορχήστρωση -> ASMs

Πολλαπλά Interfaces Πολλαπλά μοντέλα χορογραφίας και ενορχήστρωσης

METEOR-S BPEL4WS Abstract process model

Σύγκριση – Κλήση

Ίδια βάση Σημερινοί clients και agents -> διαδικτυακές

υπηρεσίες με συντακτική πληροφορία ΆΡΑ

Χρήση WSDL• OWL-S/WSDL grounding• WSMO/WSDL grounding

Πίνακας εννοιολογικών αντιστοιχιώνΣτάδιο λειτουργίας OWL-S WSMO METEOR-S

Αναζήτηση Profile Goal+Capability

WSDL-S

Διαλειτουργία Process Model

Process

InputOutputPreconditionResult

Service

Capability

PreconditionPostconditionAssumptionEffect

Abstract ProcessBPEL4WS + concrete WSDL partAbstract ProcessBPEL4WSInputOutputPreconditionEffect

Σύνθεση Composite ProcessControl Construct---

InterfaceChoreographyOrchestration

BPEL4WSBPEL4WSBPEL4WS

Κλήση OWL-S/WSDLgrounding

WSMO/WSDLgrounding

WSDL

Ερωτήσεις

Σημασιολογικά εμπλουτισμένες διαδικτυακές υπηρεσίες: Εννοιολογική σύγκριση των OWL-S,

WSMO και METEOR-S προσεγγίσεων

Επιπλέον διαφάνειες

Εννοιολογικό διάγραμμα OWL-S ServiceProfile

Εννοιολογικό διάγραμμα OWL-S process model

Εννοιολογικό διάγραμμα WSMO Capability class

Εννοιολογικό διάγραμμα WSMO Service class

Εννοιολογικό διάγραμμα WSMO Interface class