Hauptseminar WebServices

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1 Hauptseminar WebServices
Web und Ontologien 14. November November 2018

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

3 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

4 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

5 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

6 Einführung Überblick November 14, 2018

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

8 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

9 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

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

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

12 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

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

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

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

16 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

17 RDF / RDFS Ein Beispiel Subjekt (Ressource)
„Ora Lassila ist der Autor der Ressource Subjekt (Ressource) Prädikat (Eigenschaft) Autor Objekt (Literal) „Ora Lassila“ November 14, 2018

18 RDF / RDFS Die Syntax: <rdf:RDF>
„Ora Lassila ist der Autor der Ressource Die Syntax: <rdf:RDF> <rdf:Description about=„ <s:Creator>Ora Lassila<s:Creator> </rdf:Description> </rdf:RDF> November 14, 2018

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

20 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

21 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

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

23 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

24 DAML+OIL Datentypen Datentypen sind nicht mehr auf Literale beschränkt
komplexe Datentypen können in XSDL definiert werden <daml:DataTypeProperty> <rdf:type rdf:resource=„ daml+oil#UniqueProperty“/> <rdfs:range rdf:resource=„ XMLSchema#nonNegativeInteger“/> </daml:DataTypeProperty> November 14, 2018

25 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

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

27 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

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

29 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

30 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

31 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

32 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

33 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

34 DAML-S CongoBuy – ein (fiktiver) WebService in DAML-S.
Als Beispiel zum aktuellen DAML-S release unter zu finden. CongoBuy ist ein Buchhandel der sich wiederum aus mehreren subServices zusammensetzt LocateBook PutIntoCart PaymentInformation ... November 14, 2018

35 DAML-S Der Input. Buchnamen als Parameter.
<daml:Class rdf:ID=”LocateBook”> <rdfs:subClassOf rdf:resouce=” 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

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

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

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

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

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

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

42 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

43 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

44 RDF / RDFS Komplexe Werte
„The individual whose name is Ora Lassila, is the creator of “ creator Name Ora Lassila November 14, 2018

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

46 DAML-S Ein weiteres Beispiel „ The Soton Currency Converter“
Komplett in DAML-S spezifizierter Webservice der Währungen ineinander konvertiert Grounding mit komplettem WSDL Binding Evtl. selber Service wie aus Presentation2 November 14, 2018