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 03001792 Μεταπτυχιακό μάθημα «e-Commerce Networks & Applications»

Πλάνο Εισαγωγή Αντικείμενο OWL-S WSMO METEOR-S Σύγκριση Αναζήτηση, Διαλειτουργία, Σύνθεση, Κλήση WSMO METEOR-S Σύγκριση Αναζήτηση Διαλειτουργία Σύνθεση Κλήση Πίνακας εννοιολογικών αντιστοιχιών

Εισαγωγή (1/2) Κλειδί -> διαδικτυακές υπηρεσίες Επόμενη εποχή στο ηλεκτρονικό εμπόριο Ευέλικτο περιβάλλον Ευνοούνται αυτοματοποιημένες δοσοληψίες και εταιρικές διαλειτουργίες Κλειδί -> 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) Μεταφορά πληροφορίας 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 Σύνθεση 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 Μοντέλο Abstract State Machines (ASMs) 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 οντολογίες -> XML 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 διαλειτουργία Σημασιολογικός 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 WSMO METEOR-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 WSMO METEOR-S 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 WSMO METEOR-S Περιγραφή προσφερόμενης λειτουργικότητας Provider και requestor Μεταφορά δεδομένων Κατάσταση κόσμου WSMO Στόχοι -> άποψη requestor Δυνατότητα -> άποψη provider 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 Precondition, postcondition Assumption, effect METEOR-S Concrete τμήμα WSDL-S BPEL4WS Abstract Process Model 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 WSMO METEOR-S Το πολύ από ένα process model 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 αντιστοιχιών Στάδιο λειτουργίας OWL-S WSMO METEOR-S Αναζήτηση Profile Goal+ Capability WSDL-S Διαλειτουργία Process Model Process Input Output Precondition Result Service Postcondition Assumption Effect Abstract Process BPEL4WS + concrete WSDL part BPEL4WS Σύνθεση Composite Process Control Construct --- Interface Choreography Orchestration Κλήση OWL-S/WSDL grounding WSMO/WSDL 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