Semantische Webdienste in OWL-S und WSMO Name : Sinan Sen Betreuer : Dr. Andreas Gerber Datum : 09.11.2005.

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1 Semantische Webdienste in OWL-S und WSMO Name : Sinan Sen Betreuer : Dr. Andreas Gerber Datum : 09.11.2005

2 2 Übersicht Einführung OWL-S WSMO OWL-S vs. WSMO Zusammenfassung Diskussion

3 3 Einführung Bedeutung des semantischen Inhaltes maschinenverständlich Realisierung von semantischen Webdiensten Beinhaltet maschinenverständliche Schnittstelle für Kommunikation & Kooperation Suche, Einbinden, Überwachung sind automatisiert Setzt Rahmen mit der diese Beschreibung möglich ist Im Rahmen dieses Vortrages die Ontologien: OWL-S WSMO

4 4 OWL-S

5 5 OWL-S Hintergrund Nachfolger von DAML-S Baut auf OWL auf Sehr viele Einrichtungen sind beteiligt, u.A. Carnegie Mellon University BBN Technologies Stanford University Nokia Yale University

6 6 OWL-S & W3C Architektur OWL-S baut auf: HTTPRDF RDFSOWL OWL-S XML & XMLS

7 7 OWL-S Komponenten Resource ServiceGrounding ServiceModelServiceProfile Service

8 8 Beispiel Fiktive Fluggesellschaft BravoAirService.owl BravoAirServiceProfile.owl BravoAirServiceModel.owl BravoAirServiceGrounding.owl

9 9 Service Klasse Zentrale Organisationseinheit des Webdienstes Jeder Webdienst hat eine Instanz der Klasse Service Hat die Eigenschaften: presents describedBy supports

10 10 Bsp: BravoAirService.owl […] […]

11 11 ServiceProfile ServiceGrounding ServiceModel ServiceProfile Service

12 12 ServiceProfile Veröffentlichung des Webdienstes Beschreibt den Zweck des Webdienstes Wichtig für Automatische Suche nach Webdiensten Service Registries (UDDI) Service-Suchagenten Beinhaltet folgende Informationen nicht-funktionale Informationen funktionale Informationen andere Informationen

13 13 Bsp: BravoAirProfile.owl Nicht-Funktionale Eigenschaften BravoAir_ReservationAgent This service provide flight reservations based on the… BravoAir Reservation department Reservation Representative 412 268 8780 […] […]

14 14 Bsp: BravoAirProfile.owl funktionale Eigenschaften Input, Output, Precondition, Effect (IOPE) […] […]

15 15 Bsp: BravoAirProfile.owl andere Eigenschaften Kategorie Rating Service Parameter BravoAir GeoRadius

16 16 OWL-S ServiceModel ServiceGrounding ServiceModel ServiceProfile Service

17 17 ServiceModel Wie Arbeitet ein Webdienst? Wie kann der Dienst benutzt werden? Wichtig für folgende Automatismen: Aufruf Komposition Überwachung Interoperabilität Interaktion mit einem Webdienst kann als ein Prozess betrachtet werden

18 18 Atomic & Simple process Prozessarten Atomic Erwartet eine Nachricht Sendet eine Nachricht Direkte Übergabe von Eingabedaten vom Client Nur zwei Teilnehmer Keine weiteren Unterprozesse Simple Abstrakte Darstellung Kein Aufruf möglich Verwendung z.B. durch Planer

19 19 Bsp: BravoAirServiceModel.owl Beispiel: Atomic Prozess […] <process:parameterType rdf:resource="&concepts;#Password"/ […]

20 20 Composite Process Für komplexe Aufgaben Zustand ändert sich mit jeder weiteren Nachricht Besteht aus Unterprozessen Non-composite Composite Kontrollstrukturen für die Komposition Sequence If-then-else, Choice, Split+Join,Iterate Any-Order,Condition,Repeat-While, Repeat-Until

21 21 Bsp: BravoAirServiceModel.owl Beispiel: Composite Prozesse […] […]

22 22 Process Parameter hasParticipant Process hat mindestens zwei Teilnehmer TheClient TheServer IOPE hasInput hasOutput hasLocal hasPrecondition hasResult

23 23 OWL-S ServiceGrounding ServiceGrounding ServiceModel ServiceProfile Service

24 24 ServiceGrounding Aufgabe Zugriff auf den Webdienst Protokolle HTTP, SOAP, RPC, JAVA RMI etc. Nachrichtenformate Zuordnung einer abstrakten Spezifikation zu einer konkreten Spezifikation Atomic Prozess Input Output

25 25 ServiceGrounding Architektur

26 26 WSMO

27 27 WSMO Europäische Initiative Baut auf WSMF (Web Service Modelling Framework) Besteht aus Vier Hauptelementen Konzept der Mediatoren

28 28 WSMO Initiative Setz sich zusammen aus: WSMO Working Group Konzeptuelles Modell zur Beschreibung von semantischen Webdiensten WSML Working Group Formale Beschreibung für WSMO WSMX Working Group Referenz-Architektur für WSMO Suchen, auswählen, Komposition, aufrufen von Webdiensten

29 29 WSMO Top-Level-Elemente

30 30 WSMO Top-Level Elemente Ontologies stellt die formale Semantik für die anderen WSMO Elemente zur Verfügung Web Services Beschreibt die verschiedenen Aspekte der Webdienste Goals Ziele, die ein Client beim Kontaktieren des Webdienstes hat Mediators Handhabung von Interoperabilitätsproblemen zwischen den verschiedenen Elementen in WSMO

31 31 Syntax – Top Level Elemente Class wsmoTopLevelElement hasNonFunctionalProperties type nonFunctionalProperties Class ontology sub-Class wsmoTopLevelElement Class webService sub-Class wsmoTopLevelElement Class goal sub-Class wsmoTopLevelElement Class mediator sub-Class wsmoTopLevelElement

32 32 WSMO Elemente Alle Top-Level-Elemente besitzen: Nicht-Funktionale Eigenschaften 1 Creator, Publisher, Date, Owner, Title etc. Importierten Ontologien Modularer Aufbau als Ziel Lösung von komplexen Problemen Mediatoren z.B. Konfliktauflösung beim Importieren von Ontologien 1 Für alle Eigenschaften siehe. http://www.w3.org/Submission/2005/SUBM-WSMO-20050603/http://www.w3.org/Submission/2005/SUBM-WSMO-20050603/

33 33 WSMO Ontology Definiert auf Meta-Ebene (meta-ontology) Besteht neben den vorgestellten Eigenschaften noch aus: Concept Relation Function Instance Axiom

34 34 Bsp: WSMO Ontology namespace {_"http://example.org/tripReservationOntology#", dc _"http://purl.org/dc/elements/1.1#", loc _"http://example.org/locationOntology# } ontology _"http://example.org/tripReservationOntology" nonFunctionalProperties dc#title hasValue "Trip Reservation Ontology" dc#identifier hasValue _"http://example.org/tripReservationOntology" dc#creator hasValue _"http://example.org/foaf#deri" endNonFunctionalProperties importsOntology { _"http://example.org/locationOntology", _"http://example.org/purchaseOntology"} usesMediator _"http://example.org/owlPersonMediator"

35 35 WSMO Web Services Capability Beschreibt die Funktionalität des Webdienstes Shared Variables, Preconditions, Assumptions, Postconditions,Effects Interface Erreichbarkeit der Funktionalität Choreography (Benutzersicht) Kommunikation zwischen Konsument & Webdienst Orchestration (Providersicht) Kooperation zwischen Webdiensten um die eine gewünschte Funktionalität zu erreichen

36 36 Bsp: WSMO Web Services namespace { _"http://example.org/bookTicket#", dc _"http://purl.org/dc/elements/1.1#"} webService _"http://example.org/bookTicketWebService importsOntology _http://example.org/tripReservationOntology capability BookTicketCapability interface BookTicketInterface

37 37 WSMO Goals Capability Funktionalität, die ein Benutzer haben möchte Interface Schnittstelle eines Webdienstes, die ein Benutzer benutzen möchte um mit dem Webdienst zu kommunizieren

38 38 Bsp: WSMO Goals goal _"http://example.org/havingATicketReservationInnsbruckVenice" importsOntology {_"http://example.org/tripReservationOntology", _"http://www.wsmo.org/ontologies/locationOntology"} capability postcondition definedBy ?reservation[ reservationHolder hasValue ?reservationHolder, item hasValue ?ticket ] memberOf tr#reservation and ?ticket[ trip hasValue ?trip] memberOf tr#ticket and ?trip [ origin hasValue loc#innsbruck, destination hasValue loc#venice] memberOf tr#trip.

39 39 WSMO Mediatoren ggMediatoren Zwei Ziele verknüpfen ooMediatoren Konfliktauflösung beim Ontologieimport wgMediatoren Webdienst und Ziel verknüpfen wwMediatoren Zwei Webdienste verknüpfen

40 40 OWL-S vs. WSMO

41 41 OWL-S vs. WSMO & W3C OWL-S basiert auf W3C Standards RDF OWL WSMO basiert auf WSMF (kein W3C Standart)

42 42 Service OWL-S ServiceProfile ServiceModel ServiceGrounding WSMO Goals Unabhängig vom Webdienst definiert und werden über wgMediatoren eingebunden Capability Interface (choreography + grounding)

43 43 ServiceProfile OWL - SWSMO Zweck des WebdienstesServiceProfileGoal & Capability Kardinalität[0, ]Goal [0, ] Capabiltiy [0, 1] ServiceParameterbeliebig erweiterbarvordefinerte Liste (DC)

44 44 ServiceProfile – Non-Functional OWL-S beinhaltet visuell vom Menschen lesbare Information serviceName, textDescription, contactInfo Nur in ServiceProfile WSMO benutzt für diese Informationen Dublin Core dc:title, dc:description,dc:owner, dc:publisher etc. In allen Elementen vorhanden

45 45 ServiceModell OWL - SWSMO Arbeitsweise eines Webdienstes ServiceModellCapabiltiy + Interface TeilnehmerhasClient hasServer Wird nicht explizit festgelegt Profile/Model consistency Keine Konsistenzprüfung zwischen ServiceProfile und ServiceModel Wird nicht explizit festgelegt

46 46 ServiceModel - Prozesse OWL-S Atomic, Simple und Composite WSMO Realisierung mit Choreography und Orchestration Zustände Zustandsübergänge If-then-update (choreography) If-then-mediator (orchestration)

47 47 Grounding Kommunikation mit dem Webdienst OWL-S ServiceGrounding WSDL (SOAP, HTTP) WSMO (WSMO Working Draft 16 September 2005) Web Service Choreography WSDL (SOAP, HTTP)

48 48 Zusammenfassung OWL-S und WSMO teilen die Ansicht, dass Ontologien die zentrale Rolle bei der Realisierung von Webdiensten spielen. OWL-S liegt eine Spezialisierung, Generalisierungsstrategie zur Grunde Atomic Prozesse die zu größeren zusammengefasst werden können WSMO strebt unabhängig entwickelte Insellösungen an, die über Mediatoren unterschiedlich start miteinander kommunizieren sollen.

49 49 Quellen OWL-S http://www.daml.org/services/owl-s/1.1/ http://www.cs.cmu.edu/~softagents/daml_Mmaker/daml- s_matchmaker.htm http://www.w3.org/Submission/2004/SUBM-OWL-S-related-20041122/ http://www.w3.org/Submission/OWL-S/ OWL-S Editoren http://www.daml.org/services/owl-s/tools.html

50 50 Weitere Quellen WSMO http://www.wsmo.org http://www.w3.org/Submission/WSMO/ http://www.wsmo.org/wsmx/ http://www.wsmo.org/wsml/ http://wsmo.org/TR/d24/d24.2/v0.1/ WSMO-Editor http://www.wsmostudio.org/

51 51 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit !