Semantisches Web und Anwendungen

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1 Semantisches Web und Anwendungen
Informationssysteme in vernetzten Systemen (WS02/03) Lukas Zenk Matrikelnummer:

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

3 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.“

4 Einleitung: Internet-Suche
jaguar = jaguar? tomaten = paradeiser!

5 „jaguar“ = „jaguar“?

6 tomate = paradeiser! (und mehr)

7 2) Semantisches Web html xml rdf semantic-web suchbeispiele ontologien
ausblick

8 HTML informationen visualisieren, musik, bilder, text,..
problem: html für menschen, aber nicht für maschinen verständlich ausweg? - KI: computer verstehen menschliche sprache? - strukturierte information!

9 HTML-Beispiel

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

11 XML-Beispiel <text name="firstname" size="20„ label="Firstname">
<validation> <length min="2" max="127"> Please enter your firstname. </length> </validation> </text>

12 RDF rdf (resource description framework) bedeutung für computer
maschinenverständlich

13 RDF-Beispiel <dc:subject rdf:parseType="Resource">
<rdf:type rdf:resource=" <dcq:subjectScheme rdf:parseType="Resource"> <dc:identifier rdf:resource=" karlsruhe.de/class/MSC91/index.html"/> <rdfs:label>Mathematics Subject Classification (MSC)</rdfs:label> </dcq:subjectScheme> <rdf:value>60G10</rdf:value> </dc:subject>

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

15 Suchbeispiel: „bush“

16 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)

17 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“

18 „bush president of usa“

19 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

20 OilEd

21 OilEd Screenshots

22

23 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

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

25 3) Web-Agenten einleitung beispiele leistungsmerkmal – reale situation
leistungsmerkmal – web-agenten welche probleme muss er lösen können?

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

27 beispiel „seemänner“ Ein Satellitenbild, aufgenommen gestern um 10:00 Uhr ist verfügbar unter 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 angegeben haben. Service-Notiz: Sie tragen die Kosten für den Flug, falls es sich nicht um einen Notfall handelt. Klicken sie hier für weitere Informationen. Ein Aufklärer kann in 13 Stunden an Ihrer Position sein. Klicken Sie hier, um die Prozedur zu starten. (Sie benötigen die Authorisierung des Militärs, einen gültigen militärischen Code, und den Namen des kommandierenden Offiziers. Mißbrauch ist strafbar!) Der Web-Service ” Kommerzielle Satellitenbilder“ startet ab Siehe für weitere Informationen.

28 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

29 Weitere Beispiele billige angebote im web suchen reiseplanung, usw.
standardisierung und maschinen-verständnis von informationen notwendig

30 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)

31 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 verhalten bzw. mit fragebogen

32 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)

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

34 4) Web-Services einleitung DAML-S service profil service modell
zusammenfassung

35 Einleitung web – reine information+kommunikation? web services:
reale prozesse – online-bestellungen geräte selbst steuern – telefon/fax, später auch fernseher, heizung, alarmanlage,..

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

37 Übersicht bietet an Service-Profil präsentiert Ressource Service
Modell beschrieben durch

38 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

39 Service-Profil: Eigenschaften
Eigenschaft Bedeutung serviceName 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.

40 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)?

41 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

42 Übersicht bietet an Service-Profil präsentiert Ressource Service
Modell beschrieben durch

43 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)

44 Service-Prozesse atomare prozesse (einzelne aktionen)
einfache prozesse (prozesse, die durch andere prozesse aufgerufen werden) zusammengesetzte prozesse (kombination von prozessen siehe konstrukte)

45 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.

46 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.

47 Zusammenfassung service-profil: selbstdarstellung der eigenschaften
service-modell: selbstbeschreibung der prozesse web-agenten suchen die web-service nach diesen kriterien aus

48 Übersicht Web-Services Web-Agenten DAML+OIL Ontologien RDF XML

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

50 5) Web of Trust einleitung web of trust „netz des vertrauens“ p3p

51 Einleitung frage nach sicherheit/datenschutz z.b. web-agenten
internet dezentral organisiert „open-world-modell“ (keine vollständige wissensbasis) informationen können falsch sein

52 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)

53 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

54 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

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

56 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“

57 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?

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