1 Michael Müssig Schaffung eines Vergleichers für DIANE Service Descriptions (DSD) Diplomarbeit Michael Müssig Betr. Professor: Prof. Dr.-Ing Dr. h.c.

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1 1 Michael Müssig Schaffung eines Vergleichers für DIANE Service Descriptions (DSD) Diplomarbeit Michael Müssig Betr. Professor: Prof. Dr.-Ing Dr. h.c. P.C. Lockemann Betr. Mitarbeiter: Michael Klein

2 2 Michael Müssig Szenario „Buche einen aktuellen Action-Film, der um 20:00 Uhr in einem Karlsruher Kino beginnt!“  Kinokarten-Buchdienst MOVIE getInfo… reserveSeat… buyDVD… downloadSoundtrack… chatWithMainActor… MORE…

3 3 Michael Müssig Nutzung eines passenden Dienstes Mobile Anwendung Dienst- Anfrage Dienst- Geber Dienst- Geber Dienst- Geber Dienst- Geber Dienst- Geber Dienst- Angebot Dienst- Angebot Dienst- Angebot Dienst- Angebot Dienst- Angebot ? Welcher Dienstgeber ist geeignet? (Vergleich) Wie rufe ich den Dienst auf? (Konfiguration)

4 4 Michael Müssig Ablauf dienstorientierter Anwendungen Repository (evtl. verteilt) Dienstnehmer (Client) Dienstgeber (Server) 1. Angebot beschreiben 3. Anfrage beschreiben 4. suchen 5. vergleichen 6. auswählen 7. konfigurieren 8. aufrufen 9. ausführen 10. Ergebnis übermitteln 2. veröffentlichen

5 5 Michael Müssig Aufgaben und Ziele  Schaffung eines Vergleichers für DSD  Hauptkriterium: Vollautomatische Dienstnutzung  Aufgaben des Vergleichers / Matcher 1.Übereinstimmung von Angeboten zu Anfrage Vergleichswert innerhalb [0,0.. 1,0]  präferenzbasiertes Vergleichen 2.Konfiguration der Dienste  parametrisierbares Angebot  Informationen nach Dienstnutzung (Anfrage)

6 6 Michael Müssig Gliederung  Verwandte Ansätze  Funktionsweise des Vergleichers  Live-Demo  Ergebnisse und Ausblick

7 7 Michael Müssig  WSDL = Web Service Description Language  einfach, weit verbreitet  standardisiert durch W3C  Dienstbeschreibung  Mangel an Semantik  Funktionalität erraten aus Nachrichtenfluss  strikte Nachrichtenkompatibiliät  evtl. semantisch passender Dienst nicht nutzbar  einfacher Vergleicher  Eingabe liefert mehr  Ausgabe verlangt weniger Verwandte Ansätze - WSDL

8 8 Michael Müssig Verwandte Ansätze – OWL-S  ehemals DAML-S  ontologiebasiert  beschreibt nicht nur Nachrichtenfluss  Probleme des Vergleicher  Zusammenhang Nachrichten/Zustandsübergang fehlt  Verwendung von allgemeinen Heuristiken  keine Präferenzen integrierbar

9 9 Michael Müssig Verwandte Ansätze - WSMO  WSMO = Web Service Modelling Ontology  Heterogenität erlaubt  Auflösung durch Mediatoren  nicht vollständig automatisierbar  Unterschied Angebot/Anfrage  ABER: Präferenzen schwer einstellbar  unvollständiger Vergleicher  Mediator nicht integriert

10 10 Michael Müssig Vergleicher in DSD  reine Zustandsorientierung  kombinierte Betrachtung des Nachrichtenflusses und der Beschreibung  Vergleich auf Instanzebene  Beschreibung von Instanzen  „Buche Harry Potter“ vs. „Suche Kinokartenbuchdienst“

11 11 Michael Müssig Vergleicher in DSD (2)  Unterscheidung Angebot/Anfrage  Funktionalität gesucht, nicht spezieller Dienst  mehrere Dienste können Funktion erfüllen  vollständige Präferenzintegration in Anfragen  individueller Vergleicher, keine allgemeine Heuristik

12 12 Michael Müssig Übersicht der Variablen Angebot Anfrage EingabeAusgabe OffIN wird beim Vergleich gefüllt Dienstparameter OffOUT ist nach Dienstnutzung durch Anbieter gefüllt ReqIN wird vor Vergleich gefüllt wiederverwendbar ReqOUT ist nach Dienstnutzung durch Vergleicher gefüllt

13 13 Michael Müssig Beispiel - Offer Angebot 13

14 14 Michael Müssig Beispiel - Request Anfrage 14

15 15 Michael Müssig Der Vergleichs-Algorithmus  Vergleich und Konfiguration des Angebots  Garantierter Vergleichswert (worst case)  Graph-Vergleich  anfragegetrieben  rekursiver Abstieg innerhalb des Graphs  Unterscheidung bzgl. Element-Typ  Teilmengeneigenschaft  2 Modi  minimizing: Vergleicher bestimmt schlechtesten Wert  maximizing: Vergleicher bestimmt besten Wert

16 16 Michael Müssig Beispiel - Request Anfrage Primitiver Datentyp 16

17 17 Michael Müssig Vergleich – Primitive Datentypen x4 0.5 Vergleichswert 8 0,375

18 18 Michael Müssig Beispiel - Request Anfrage Wertbasierte Klasse 0.375 1.0 18

19 19 Michael Müssig Vergleich – Wertbasierte Klassen  Isolierter Vergleich  orthogonale Attribute  rekursiver Abstieg  amount  Vergleichswert = 0.375  currency  Vergleichswert = 1.0  Price  Verbindungsstrategie: AND  0.375 * 1.0  Vergleichswert = 0.375 0.375 1.0 0.375

20 20 Michael Müssig Beispiel - Request Anfrage Öffentliche Entitätsklasse 0.375 20

21 21 Michael Müssig Vergleich – Öffentliche Entitätsklassen

22 22 Michael Müssig Beispiel - Request Anfrage Teilöffentliche Entitätsklasse Spiderman 2 : 1.0 Terminator 3: 0.5 22

23 23 Michael Müssig Vergleich – Teilöffentliche Entitätsklassen  Vergleicher fehlt vollständiges Wissen  Attribute nicht orthogonal  Ausführung bei offIN-Belegung mit Vergleichswert >0 nicht garantiert  spezieller Vergleich mit erweitertem Bewertungskriterium unabdingbar

24 24 Michael Müssig Ausführungswahrscheinlichkeit  Vergleicher berechnet Ausführungswahrscheinlichkeit  Abschätzung  möglicher Variablenbelegungen  möglicher Instanzen

25 25 Michael Müssig OffIN-Kombinationen AnfrageAngebot  10 mögliche OffIN-Kombinationen 1 5 2 20:00 action:Genre

26 26 Michael Müssig Verbesserung durch deklaratives Binden  Ausführungswahrscheinlichkeit oft recht niedrig  Deklaratives Binden von Variablen  Anbieter muss dies explizit erlauben  Deklarative Bindung

27 27 Michael Müssig Beispiel - Request Anfrage Ausgabevariable binden 27

28 28 Michael Müssig Beispiel - Offer Angebot 28

29 29 Michael Müssig Binden von ReqOUT-Variablen  Angebot ist Menge  falls erlaubt, deklarative Bindung  einelementig, Füllwert gegeben  mehrelementig, Angebot passt nicht zu Anfrage  Angebot ist OffOUT  Referenz auf OUT-Variable  Angebot ist Instanz/OffIN  direkter Füllwert

30 30 Michael Müssig Beispiel - Request Anfrage Ausgabevariable binden 30

31 31 Michael Müssig Beispiel - Offer Angebot 31

32 32 Michael Müssig Binden von ReqOUT-Variablen  Angebot ist Menge  falls erlaubt, deklarative Bindung  einelementig, Füllwert gegeben  mehrelementig, Angebot passt nicht zu Anfrage  Angebot ist OffOUT  Referenz auf OUT-Variable  Angebot ist Instanz/OffIN  direkter Füllwert

33 33 Michael Müssig Binden von ReqOUT-Variablen  Angebot ist Menge  falls erlaubt, deklarative Bindung  einelementig, Füllwert gegeben  mehrelementig, Angebot passt nicht zu Anfrage  Angebot ist OffOUT  Referenz auf OUT-Variable  Angebot ist Instanz/OffIN  direkter Füllwert

34 34 Michael Müssig Übersichtstabelle Vergleicher

35 35 Michael Müssig LIVE - Demo VERGLEICHER

36 36 Michael Müssig Ergebnisse und Ausblick  Vergleicher erfüllt Anforderungen automatischer Dienstnutzung  Berechnung des Vergleichwertes  individueller Matcher (Präferenzen)  Bindung der Variablen  Erkenntnis: Teilöffentliche Klassen  effektiv, aber nicht effizient (Ausführungswahrscheinlichkeit)  deklarative Bindung  TODO: Erweiterte Evaluation  Ausblick: Erweiterung des Vergleichers  Definition von Abhängigkeiten zwischen Attributen  lokale Optimierung (Pruning)

37 37 Michael Müssig Danke für Ihre Aufmerksamkeit! DIANE Project http://www.ipd.uni-karlsruhe.de/DIANE/de

38 38 Michael Müssig DSD - Mengen  deklarative Mengen  Beschreibungselemente  Type Check Strategy  Direct Conditions  Property Conditions  Missing Strategy  Connecting Strategy direct conditions connection strategy tcs Set prop. condition ms

39 39 Michael Müssig DSD - Mengen (2)  Primitive Mengen  Wertbasierte Mengen  Entitäts-Mengen (öffentlich/teilöffentlich) Integer < 100 Price V amount Double <= 8.00 Movie PE year Integer > 2000

40 40 Michael Müssig DSD - Variablen  Variable als besondere Menge  spätere Bindung  IN-Variable  ReqIN – bereits gebunden  OffIN – Bindung während Matching  OUT-Variable  OffOUT – evtl. Referenzierung  ReqOUT – Bindung nach Matching Integer IN < 100

41 41 Michael Müssig Matching – Öffentliche Entitätsklassen  komplettes Wissen über Instanzen  alle Instanzen veröffentlicht  Stoppe rekursives Graphmatching  Iteration über Instanzen 1.Ist Instanz im Offer enthalten? 2.Matche Instanz mit Request 3.Bilde Cluster  gleiche OffIN-Variablenbelegung  Minimum innerhalb des Clusters 4.Maximum zwischen den Clustern

42 42 Michael Müssig Einelementige Menge  Menge deklarativ einelementig  Menge durch Variable einelementig  Element kann nach Dienstausführung bestimmt werden