Hauptseminar WebServices Web und Ontologien 14. November 201814. November 2018

Übersicht Einführung Was sind Ontologien? SemanticWeb, Ontologien und WebServices Sprachen für Ontologien RDF / RDFS DAML+OIL Onotologien für WebServices DAML-S November 14, 2018

Es ist nicht leicht die “richtigen” Informationen zu finden. Einführung Das Internet als Massenmedium Sehr große Menge an Informationen Google Indiziert im Moment 3,083,324,652 Webseiten Ständig steigende Benutzer Zahlen Was für Probleme entstehen durch dieses Wachstum? Es ist nicht leicht die “richtigen” Informationen zu finden. Suchergebnisse sind schlecht gefiltert und aufbereitet. Informationen sind nur schlecht automatisch verarbeitbar. November 14, 2018

Einführung Was sind die Gründe? Großteil der Webseiten sind für Menschen entwickelt worden. Trotz ausgeklügelter Such- und Rankingmechanismen “verstehen” Maschinen die Inhalte nicht. Online-Dienste müssen von Menschen bedient werden. Komposition von Diensten nur mit viel Aufwand möglich. Interoparabilität von WebServices noch sehr schlecht November 14, 2018

Einführung Lösungsansätze Das Web muss für Maschinen verständlich werden: Informationen sollten maschinell vergleichbar und verarbeitbar sein. Informationen müssen mit Semantik angereichert werden, um Agenten autonomer zu machen. WebServices müssen intelligenter werden. November 14, 2018

Einführung Überblick November 14, 2018

Übersicht Einführung Was sind Ontologien? SemanticWeb, Ontologien und WebServices Sprachen für Ontologien RDF / RDFS DAML+OIL Ontologien für WebServices DAML-S November 14, 2018

Was sind Ontologien? Herkunft des Begriffs Ontologien wurden in der künstlichen Intelligenz entwickelt. Beschreibung eines Modells unserer Welt. Beinhalten semantische Informationen über Elemente dieser Welt. November 14, 2018

Was sind Ontologien? Definition: Beschreibung einer Wissensdomäne „Spezifikation einer Konzeptualisierung“ Tom Gruber, Stanford University Beschreibung einer Wissensdomäne Abstrakt Vereinfacht Formalisiert Beschreibt Beziehungen zwischen den Elementen. November 14, 2018

Übersicht Einführung Was sind Ontologien? SemanticWeb, Ontologien und WebServices Sprachen für Ontologien RDF / RDFS DAML+OIL Ontologien für WebServices DAML-S November 14, 2018

SemanticWeb und Ontologien Erweiterung des WWW. Augenmerk auf Maschinenverständniss. Informationen nicht nur syntaktisch beschreiben, sondern auch semantisch. November 14, 2018

SemanticWeb und Ontologien Der Arzttermin – ein Beispiel SemanticWeb sucht Spezialist offeriert Behandlung und Termine Patient liefert Termin Arzt Persönlicher Agent Sucht&findet Arzt Vereinbart Termin Organisiert Anreise November 14, 2018

SemanticWeb und Ontologien SemanticWeb + WebServices dynamisch WebService UDDI, WSDL, SOAP Intelligente WebServices Ontologien WWW URI, HTTP, HTML SemanticWeb XML, RDF statisch November 14, 2018

Übersicht Einführung Was sind Ontologien? SemanticWeb, Ontologien und WebServices Sprachen für Ontologien RDF / RDFS DAML+OIL Ontologien für WebServices DAML-S November 14, 2018

RDF / RDFS Resource Description Framework (RDF) W3C Standard http://www.w3c.org/RDF/ basiert auf XML fügt Metadaten zu Webinhalten hinzu. leichtgewichtiges System für Ontologien. “Wissenstransfer” für Applikationen. automatisches Verarbeiten von Webinhalten. November 14, 2018

RDF / RDFS Formales Modell Konzepte werden durch Eigenschaften beschrieben. Ressourcen werden durch URI’s beschrieben. RDF Beschreibung Eigenschaft URI Typ der Eigenschaft Wert November 14, 2018

RDF / RDFS Ein Beispiel Subjekt (Ressource) „Ora Lassila ist der Autor der Ressource http://www.w3.org/Home/lassila“ Subjekt (Ressource) http://www.w3.org/Home/Lassila Prädikat (Eigenschaft) Autor Objekt (Literal) „Ora Lassila“ November 14, 2018

RDF / RDFS Die Syntax: <rdf:RDF> „Ora Lassila ist der Autor der Ressource http://www.w3.org/Home/lassila“ Die Syntax: <rdf:RDF> <rdf:Description about=„http://www.w3.org/Home/Lassila“> <s:Creator>Ora Lassila<s:Creator> </rdf:Description> </rdf:RDF> November 14, 2018

RDF / RDFS Der Graph: Ora Lassila http://www.w3.org/Home/Lassila „Ora Lassila ist der Autor der Ressource http://www.w3.org/Home/lassila“ Der Graph: Ora Lassila http://www.w3.org/Home/Lassila creator November 14, 2018

RDF / RDFS RDF Schemata (RDFS) Metadaten bündeln Ressourcen werden beschrieben Bedeutung Eigenschaften Verhältnisse Schemata können Eigenschaften Erben/Vereben. Es gibt drei Klassen von Schemata: Ressources PropertyType: die Klasse aller Prädikate Class: die Klasse aller möglichen Werte November 14, 2018

RDF / RDFS Eigenschaften von Schemata instanceOf subClassOf Constraint Zeigt an, dass eine Resource einem Schemata angehört subClassOf Vererbung Constraint ist selbst eine “subClassOf” “PropertyType” limitiert den Wertebereich einer Eigenschaft November 14, 2018

Übersicht Einführung Was sind Ontologien? SemanticWeb, Ontologien und WebServices Sprachen für Ontologien RDF / RDFS DAML+OIL Ontologien für WebServices DAML-S November 14, 2018

DAML+OIL DAML+OIL Enstanden aus DAML und OIL DAML+OIL ist eine Erweiterung zu RDF/RDFS komplexe und selbstdefinierte Datentypen. enthält Logikelemente zur Unterstützung von elektronischen Agenten. stärker auf Ontologien ausgerichtet. November 14, 2018

DAML+OIL Datentypen Datentypen sind nicht mehr auf Literale beschränkt komplexe Datentypen können in XSDL definiert werden <daml:DataTypeProperty> <rdf:type rdf:resource=„http://www.daml.org/2001/03/ daml+oil#UniqueProperty“/> <rdfs:range rdf:resource=„http://www.w3.org/2000/10/ XMLSchema#nonNegativeInteger“/> </daml:DataTypeProperty> November 14, 2018

DAML+OIL Klassendefinition Erweitert das Klassenmodell von RDF/RDFS Klassen können selbst definiert werden Beziehungen zwischen Klassen können vielfältig modelliert werden. unionOf disjointUnionOf intersectionOf complementOf isSameClassAs November 14, 2018

Übersicht Einführung Was sind Ontologien? SemanticWeb, Ontologien und WebServices Sprachen für Ontologien RDF / RDFS DAML+OIL Ontologien für WebServices DAML-S November 14, 2018

DAML-S Zweig des DAML+OIL Projektes speziell für WebServices Stellt WebService Anbietern Hilfsmittel zu Verfügung beschreiben suchen & finden automatisches ausführen Service-Komposition November 14, 2018

DAML-S DAML-S Ontologie besteht aus drei Teilen Service-Profil Servicemodell Service-Grounding November 14, 2018

Wie der Service arbeitet DAML-S Service Resource provides presents supports describedBy ServiceProfile ServiceGrounding ServiceModel Was der Service macht Das Interface Wie der Service arbeitet November 14, 2018

DAML-S Das Service-Profil beschreibt Fähigkeiten und Parameter des Services beschreibt Anforderungen an Agenten Besteht aus zwei Teilen Beschreibung des WebServices und dessen Anbieter Beschreibung des funktionalen Verhaltens November 14, 2018

DAML-S Das Servicemodell Beantwortet die Frage: “Wie funktioniert der Service ?” Das Servicemodell wird von Agenten benutzt zum überprüfen, ob der Service die Anforderungen erfüllt zur komposition einer neuen Service-Beschreibung aus mehreren Services Servicemodell wird vom Prozessmodell erweitert, welches die Ein- und Ausgänge modelliert. November 14, 2018

DAML-S Das Prozessmodell Ein WebService kann als Prozess angesehen werden, der wiederum aus folgenden Teilen besteht: n Eingänge. n Ausgänge, die von Konditionen abhängen können. n Vorbedingungen n Nachbedingungen n Seiteneffekte November 14, 2018

DAML-S Das Service-Grounding Mapping der abstrakten Service Beschreibung auf WSDL Binding. definiert wie abstrakte inputs und outputs in echte Messagecalls umgesetzt werden. November 14, 2018

DAML-S CongoBuy – ein (fiktiver) WebService in DAML-S. Als Beispiel zum aktuellen DAML-S release unter http://www.daml.org/services/daml-s/2001/05/Congo.daml zu finden. CongoBuy ist ein Buchhandel der sich wiederum aus mehreren subServices zusammensetzt LocateBook PutIntoCart PaymentInformation ... November 14, 2018

DAML-S Der Input. Buchnamen als Parameter. <daml:Class rdf:ID=”LocateBook”> <rdfs:subClassOf rdf:resouce=”http://www.daml.org/services/ daml-s/2001/10/Process.daml#AtomicProcess” /> <rdfs:subClassOf> <daml:Restriction daml:cardinality=”1”> <daml:onProperty rdf:resource=”#bookName”/> </rdfs:subClassOf> </daml:Class> November 14, 2018

DAML-S Der Input spezifikation des Parameters. <rdf:Property rdf:ID=”bookName”> <rdfs:subPropertyOf rdf:resource=”http://www.daml.org/services/ daml-s/2001/10/Process.daml#input” /> <rdfs:domain rdf:resource=”#LocateBook”/> <rdfs:range rdf:resource=”http://www.w3.org/2000/10/ XMLSchema#string"/> </rdf:Property> November 14, 2018

DAML-S Der Output konditional liefert Buchbeschreibung zurück <rdf:Property rdf:ID=”bookDescription”> <rdfs:subPropertyOf rdf:resource=”http://www.daml.org/services/ daml-s/2001/10/Process.daml#conditionalOutput” /> <rdfs:domain rdf:resource=”#LocateBook”/> <rdfs:range rdf:resource=”InCatalogueBookDescription”/> </rdf:Property> November 14, 2018

DAML-S Der Output spezifikation der Kondition <daml:Class rdf:ID=”InCatalogueBookDescription”> <rdfs:subClassOf rdf:resouce=”http://www.daml.org/services/ daml-s/2001/10/Process.daml#ConditionalOutput” /> </rdfs:subClassOf> </daml:Class> November 14, 2018

Übersicht Einführung Was sind Ontologien? SemanticWeb, Ontologien und WebServices Sprachen für Ontologien RDF / RDFS DAML+OIL Ontologien für WebServices DAML-S November 14, 2018

Vielen Dank für ihre Aufmerksamkeit! Web und Ontologien Vielen Dank für ihre Aufmerksamkeit! November 14, 2018

Web und Ontologien Es folgt der Anhang. November 14, 2018

SemanticWeb und Ontologien SemanticWeb vs. WebServices SemanticWeb Akademischer Ansatz Nicht Applikationsbezogen Vorwiegend statisch Maschinenlesbarkeit und Semantik im Vordergrund Paradebeispiele: Suchen&Finden, Informationsverwaltung WebServices Kommerzieller Ansatz Applikationsbezogen dynamisch Datentransfer und kommunikation im Vordergrund Paradebeispiele: Flugticket Reservierung und Verkauf November 14, 2018

RDF / RDFS Das RDF Daten Modell Resourcen werden durch Eigenschaften beschrieben Drei Elementtypen Subjekte: werden von einer URI beschrieben. (die Resource) Prädikate: definieren eine binäre Relation zwischen Subjekten und Objekten. Objekte: spezifiezieren den Wert eines Prädikats Alle drei zusammen ergeben ein RDF Statement November 14, 2018

RDF / RDFS Komplexe Werte „The individual whose name is Ora Lassila, email <lassila@w3.org>, is the creator of http://www.w3.org/Home/Lassila. “ http://www.w3.org/Home/Lassila creator Name E-mail Ora Lassila Lassila@w3.org November 14, 2018

RDF / RDFS Zitieren „Ralph Swick says that Ora Lassila is the creator of the resource http://www.w3.org/Home/Lassila. “ http://www.w3.org/ Home/Lassila Ralph Swick rdf:Object rdf:subject rdf:predicate rdf:type rdf:statement rdf:Creator rdf:attributeTo Ora Lassila November 14, 2018

DAML-S Ein weiteres Beispiel „ The Soton Currency Converter“ Komplett in DAML-S spezifizierter Webservice der Währungen ineinander konvertiert http://www.daml.ecs.soton.ac.uk/services/SotonCurrencyConverter.html Grounding mit komplettem WSDL Binding Evtl. selber Service wie aus Presentation2 November 14, 2018