Metadaten in Service Repositories

Transkript

1 AIFB Metadaten in Service Repositories Steffen Lamparter, Sudhir Agarwal Institut AIFB / KSRI, Universität Karlsruhe (TH) Bibliothekartag Mannheim, 4. Juni 2008

2 Agenda 1 Einführung Metadaten und Dienste 2 Beschreibung von Daten und Diensten 3 Verwaltungsdienste 4 Systemarchitektur 5 Zusammenfassung 2

3 Einführung Print- oder Online-Lexikon? 3

4 Einführung Metadaten und Dienste Metadaten für Informationsdienste Informationsbreitstellung erfolgt vermehrt über elektronische Dienste Trend: Konsument Produzent ( Web 2.0 ) Automatisierung Inanspruchnahme der Dienste Verwendung der Information ( Mashups ) Ausdrucksmächtigere Metadaten Dienstbeschreibung = traditionelle Metadaten + Aspekte der Datenbereitstellung Verwaltungsdienste bzw. Metadienste Dienste zur Verwaltung von Informationsdiensten (sowie deren Metadaten) (Kollaboratives) Verwalten von Dienstbeschreibungen Suche nach Informationen und Diensten auf Basis von Metadaten Dienstausführung und deren Kontrolle 4

5 Agenda 1 Einführung Metadaten und Dienste 2 Beschreibung von Daten und Diensten 3 Verwaltungsdienste 4 Systemarchitektur 5 Zusammenfassung 5

6 Beschreibungen von Diensten Beschreibungen von funktionalen und nicht-funktionalen Eigenschaften eines Informationsdienstes mit traditionellen Metadaten häufig nicht möglich Beschreibung von Ein- und Ausgabetypen Kann der Dienst an einer bestimmten Stelle in einem Arbeitsablauf eingebunden werden? Beschreibung von Beziehungen zwischen Ein- und Ausgaben Liefert der Dienst die gewünschte Funktionalität? Beschreibung vom dynamischen Verhalten (z.b. Bezahlungsvorgang, Rückgabefrist) Hat der Dienst das gewünschte Interaktionsmuster? Qualitätsmerkmale Antwortzeit, Rating etc. 6

7 Semantische Dienstbeschreibungen Problem bei der Beschreibung von Metadaten Viele Insellösungen (jede Domäne benötigt andere Metadaten) Fehlende Interoperabilität und Flexibilität Semantische Beschreibung von Daten mittels Ontologien Sprache für die Beschreibung von (Meta)Daten zur effizienten Suche auf Webseiten Semantic Web Standardisierungsbemühungen im W3C (RDF, OWL) Erste Ansätze für semantische Dienstbeschreibungen existieren (WSDL-S, WSMO, OWL-S, etc.) Leider noch wenig ausgereift, kaum Werkzeugunterstützung 7

8 Ontologien Ontologien dienen dazu Daten semantisch zu beschreiben und zu verknüpfen Metadaten können eindeutig interpretiert werden Formale Semantik ermöglicht Automatisierung von Funktionen Ontologien sind flexible änderbar und erweiterbar Flexible Änderung des Metadatenschema zur Laufzeit möglich Unterstützt kollboratives Erstellen von Metadaten Interoperabilität zwischen Metadaten bzw. Metadatenschemata D. Knuth = Donald Knuth Verfasser = Autor Automatische Schlussfolgerung Beantwortung von Anfragen, wie z.b. Alle Dokumente mit Donald Knuth als Verfasser liefert automatisch Dokumente mit D. Knuth als Autor 8

9 Agenda 1 Einführung Metadaten und Dienste 2 Beschreibung von Metadaten und Diensten 3 Verwaltungsdienste 4 Systemarchitektur 5 Zusammenfassung 9

10 Verwaltungsdienste Dienstsuche, Dienstkomposition, Dienstauswahl Dienstverwaltung Ausführung und Verwaltung von Abläufen Ablaufverwaltung Ablaufverwaltung Ontologieverwaltung Dienstverwaltung Erstellen, Aktualisierungen, Löschen von Beschreibungen Ontologieverwaltung Persistenzschicht (Datenbank, Grid) 10

11 Ontologieverwaltung Dienste unterstützen den gesamten Ontologie-Lebenszyklus Referenzimplementierung 11

12 Core Ontology Services Registry (Ontologieverzeichnis) Registrieren und verwalten von Informationen über Ontologien Suche nach vorhandenen Ontologien Basierend auf Ontologie-Metadaten Ontology Metadata Vocabulary (OMV) Repository (Speicherungsdienst) Speichern, Ändern, Abfragen von Ontologien Meist basierend auf DBMS Querying (Abfragedienst) Ausgabe von Fakten aus der Wissensbasis Unterstützung der Anfragesprache SPARQL Reasoning (Schlussfolgerungsdienste) Berechnung von Schlussfolgerungen DIG Schnittstelle ( Wichtig für Teamfähigkeit von Metadaten! Viele Ontologiemanagement APIs bieten mehrere Funktionalitäten gleichzeitig; z.b. Jena API, KAON2 API, OWL API 12

13 Ontology Engineering Services Dienste für die Erstellung einer Ontologie Unterstützen die Anforderungsanalyse, Neuentwicklung von Ontologien, Integration von Ontologien und deren Weiterentwicklung 13

14 Ontology Usage Services Anwendungsspezifische Dienste für die Verwendung von Ontologien 14

15 Dienstverwaltung Dienstsuche Finden eines geeigneten Dienstes, der die gewünschte Funktionalität bietet und gewünschte Qualitätsmerkmale hat Dienstkomposition Finden einer geeigneten Kombination von Diensten für eine bestimmte Aufgabe Dienstausführung und überwachung Dienste werden mit bestimmten Eingaben aufgerufen und Ergebnisse empfangen Elektronische Informationen können direkt in einer Anwendung verwendet werden Die Ausführung des Dienstes (ein konkreter Arbeitsablauf) wird protokolliert und in Wissensbasis für spätere Anfragen gespeichert 15

16 Ablaufverwaltung Dienstverwendung erfolgt in Arbeitsabläufen (z.b. wissenschaftliche Experimente, betriebliche Prozesse) Ein Arbeitsablauf enthält mehrere Dienste von unterschiedlichen Anbietern multiple Interaktionen zwischen den Diensten bzw. Diensten und Nutzer. Dienstaufruf Interner Arbeitsschritt Dienstaufruf Dienstaufruf Mehrfache Ausführung Serivce X, , Serivce 9:12:22 X, , Serivce 9:12:22 X, Serivce X, , 9:12: , Serivce 9:12:22 X, , 9:12:22 Serivce Y, , Serivce 9:12:55 Y, , Serivce 9:12:55 Y, Serivce Y, , 9:12: , Serivce 9:12:55 Y, , 9:12:55 merge(o1,o2), merge(o1,o2), , 9:13: , merge(o1,o2), merge(o1,o2), 9:13: , merge(o1,o2), 9:13: , 9:13: , 9:13:01 Serivce Z, , Serivce 9:13:42 Z, , Serivce 9:13:42 Z, Serivce Z, , 9:13: , Serivce 9:13:42 Z, , 9:13:42 Beispiel: Ablauf erzeugt Metadata-Mashup 16

17 Ablaufverwaltung Verzeichnisdienst Hinzufügen/Löschen/Aktualisieren von Arbeitsabläufen Suchdienst Semantische suche nach Ablaufinstanzen mit bestimmten Eigenschaften Ausführungsdienst Ausführung eines ausgewählten und konfigurierten Arbeitsablaufs Schlussfolgerungsdienst Suche nach bestimmten Instanzen von Arbeitsabläufen (mit entsprechenden Eigenschaften) Teilweise Ergänzung von Ontologien um temporale Aspekte notwendig Beispiel: Finde alle noch nicht bezahlten Informationsabrufe. 17

18 Agenda 1 Einführung Metadaten und Dienste 2 Beschreibung von Metadaten und Diensten 3 Verwaltungsdienste 4 Systemarchitektur 5 Zusammenfassung 18

19 Karlsruhe Semantic Web Service Framework 19

20 Agenda 1 Einführung Metadaten und Dienste 2 Beschreibung von Metadaten und Diensten 3 Verwaltungsdienste 4 Systemarchitektur 5 Zusammenfassung 20

21 Zusammenfassung Neue Web-Technologien erlauben eine neue Form der Informationsverarbeitung Elektronische Bereitstellung von Informationen über Web Dienste Automatischer Abruf und Verwendung von Informationen Konzipierung und Entwicklung einer Infrastruktur für die elektronische Bereitstellung von Informationsdiensten Expressive Beschreibungsmechanismen für Dienste auf Basis semantischer Technologien Bieten Interoperabilität und Flexibilität Konzipierung und Entwicklung von (Meta-)Diensten für die Verwaltung von elektronischen Diensten Ontologieverwaltung Dienstverwaltung Ablaufverwaltung 21

22 AIFB Viele Dank für Ihre Aufmerksamkeit. Kontakt Photo Dr. Steffen Lamparter Universität Karlsruhe (TH) Institut für Angewandte Informatik und Formale Beschreibungsverfahren (AIFB) & Karlsruhe Service Research Institute (KSRI) Forschungsgruppe Wissensmanagment Englerstraße 11, Karlsruhe Telefon: +49 (0) Fax: +49 (0)