1. Servicios Web
WS semánticos
OWL-S
WSMO
SWS y agentes
Servicios Web Semánticos
Miguel Rebollo Pedruelo
Dept. Sistemas Informáticos y Computación
Univ. Politécnica de Valencia
Agentes de Información y Web Semántica
Master IARFID 2008-2009
M. Rebollo Servicios Web Semánticos
2. Servicios Web
WS semánticos
OWL-S
WSMO
SWS y agentes
Contenidos
1 Servicios Web
2 Servicios Web para la Web Semántica
3 OWL-S: OWL orientado a servicios
4 Web Service Modeling Ontology (WSMO)
5 Servicios Web Semánticos y Agentes
M. Rebollo Servicios Web Semánticos
3. Servicios Web
Introducción
WS semánticos
SOAP
OWL-S
WSDL
WSMO
UDDI
SWS y agentes
Contenidos
1 Servicios Web
2 Servicios Web para la Web Semántica
3 OWL-S: OWL orientado a servicios
4 Web Service Modeling Ontology (WSMO)
5 Servicios Web Semánticos y Agentes
M. Rebollo Servicios Web Semánticos
4. Servicios Web
Introducción
WS semánticos
SOAP
OWL-S
WSDL
WSMO
UDDI
SWS y agentes
¿Qué es un Servicio Web?
Definición
Aplicaciones autocontenidas, auto-descriptivas y modulares. . .
basadas en contenidos XML. . .
que pueden publicarse, localizarse e invocarse en la Web
Se localizan mediante registros de servicios web
Pueden ampliarse con metadatos descriptivos para los
consumidores del servicio
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5. Servicios Web
Introducción
WS semánticos
SOAP
OWL-S
WSDL
WSMO
UDDI
SWS y agentes
Novedades que aportan
Modelos basados en compo- Modelos de Servicios Web
nentes
Aplicaciones fuertemente Aplicaciones débilmente
acopladas (alta dependencia acopladas (baja dependencia
entre sistemas) entre sistemas)
Diseñado para procesos inter- Diseñado para procesos exter-
nos de las empresas nos de las empresas
Protocolos y tecnologías
Diferentes protocolos y tec-
comunes (XML, SOAP,
nologías (DCOM, CORBA. . . )
WSDL. . . )
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6. Servicios Web
Introducción
WS semánticos
SOAP
OWL-S
WSDL
WSMO
UDDI
SWS y agentes
Estructura de un Servicio Web
Descripción ¿qué hacen?
WSDL/WSFL, OWL-S, RDF,
ebXML
Descubrimiento
¿cómo encontrarlos?
UDDI, ebXML, WS Inspection
Language
Comunicación ¿cómo usarlos?
SOAP, JAXM/RPC
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7. Servicios Web
Introducción
WS semánticos
SOAP
OWL-S
WSDL
WSMO
UDDI
SWS y agentes
En pocas palabras. . .
Para disponer de una plataforma completa que proporcione
servicios web son necesarias capas para. . .
descripción de la naturaleza de los servicios
localización de servicios
invocación remota de los servicios
Las tecnologías que se emplean habitualmente son:
WSDL para la descripción de los servicios
UDDI para la localización de servicios web
XML-RPC o SOAP para invocación remota
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8. Servicios Web
Introducción
WS semánticos
SOAP
OWL-S
WSDL
WSMO
UDDI
SWS y agentes
Estructura y estándares
SOAP: Simple Object Access Protocol
WSDL: Web Services Description Lang.
UDDI: Universal Description, Discovery
and Integration
BPEL: Business Process Execution Lang.
XAML: eXtensible Application Markup
Lang.
WSCL: Web Services Conversation Lang.
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9. Servicios Web
Introducción
WS semánticos
SOAP
OWL-S
WSDL
WSMO
UDDI
SWS y agentes
XML-RPC
permite llamadas a procedimiento remoto sobre HTTP y con
XML para la codificación
diseñado para ser simple: facilidad de uso
Example
<methodCall>
<methodName>sample.sumAndDifference</methodName>
<params>
<param><value><int>5</int></value></param>
<param><value><int>3</int></value></param>
</params>
</methodCall>
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10. Servicios Web
Introducción
WS semánticos
SOAP
OWL-S
WSDL
WSMO
UDDI
SWS y agentes
SOAP
Intercambio de datos y RPC sobre HTTP
Diferencias con XML-RDF
es algo más complejo, pero también más potente
arropado mejor WSDL y UDDI (para servicios web)
Cuestión
¿Tendría sentido usar otros protocolos? Por ejemplo, SMTP o
XMPP, que están orientado a la comunicación (existen versiones
de SOAP sobre ambos)
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11. Servicios Web
Introducción
WS semánticos
SOAP
OWL-S
WSDL
WSMO
UDDI
SWS y agentes
SOAP
Intercambio de datos y RPC sobre HTTP
Diferencias con XML-RDF
es algo más complejo, pero también más potente
arropado mejor WSDL y UDDI (para servicios web)
Cuestión
¿Tendría sentido usar otros protocolos? Por ejemplo, SMTP o
XMPP, que están orientado a la comunicación (existen versiones
de SOAP sobre ambos)
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12. Servicios Web
Introducción
WS semánticos
SOAP
OWL-S
WSDL
WSMO
UDDI
SWS y agentes
Estructura de un mensaje SOAP
Mensaje encerrado en un elemento Envelope, con dos partes
Header(opcional) información de contexto
Body(obligatorio) que contiene el mensaje
Example (Servicio GetWeather –ver web–)
<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<soap:Envelope xmlns:soap="http://www.w3.org/2003/05/soap-envelope">
<soap:Body>
<GetWeather xmlns="http://www.webserviceX.NET">
<CityName>Valencia</CityName>
<CountryName>Spain</CountryName>
</GetWeather>
</soap:Body>
</soap:Envelope>
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13. Servicios Web
Introducción
WS semánticos
SOAP
OWL-S
WSDL
WSMO
UDDI
SWS y agentes
Estructura de un mensaje SOAP
Mensaje encerrado en un elemento Envelope, con dos partes
Header(opcional) información de contexto
Body(obligatorio) que contiene el mensaje
Example (Servicio GetWeather –ver web–)
<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<soap:Envelope xmlns:soap="http://www.w3.org/2003/05/soap-envelope">
<soap:Body>
<GetWeather xmlns="http://www.webserviceX.NET">
<CityName>Valencia</CityName>
<CountryName>Spain</CountryName>
</GetWeather>
</soap:Body>
</soap:Envelope>
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14. Servicios Web
Introducción
WS semánticos
SOAP
OWL-S
WSDL
WSMO
UDDI
SWS y agentes
Respuesta del Servicio Web en SOAP
Example (Estructura de la respuesta)
<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<soap:Envelope xmlns:soap="http://schemas.xmlsoap.org/soap/envelope/">
<soap:Body>
<GetWeatherResponse xmlns="http://www.webserviceX.NET">
<GetWeatherResult> string </GetWeatherResult>
</GetWeatherResponse>
</soap:Body>
</soap:Envelope>
Example (Contenido de la respuesta)
<string>
<CurrentWeather>
<Location>Valencia / Aeropuerto, Spain (LEVC) 39-30N 000-28W 62M</Location>
<Time>Jun 14, 2007 - 10:00 AM EDT / 2007.06.14 1400 UTC</Time>
<Wind> from the SW (230 degrees) at 21 MPH (18 KT):0</Wind>
<Visibility> greater than 7 mile(s):0</Visibility>
<SkyConditions> mostly clear</SkyConditions>
<Temperature> 91 F (33 C)</Temperature>
...
</CurrentWeather>
</string>
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15. Servicios Web
Introducción
WS semánticos
SOAP
OWL-S
WSDL
WSMO
UDDI
SWS y agentes
Respuesta del Servicio Web en SOAP
Example (Estructura de la respuesta)
<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<soap:Envelope xmlns:soap="http://schemas.xmlsoap.org/soap/envelope/">
<soap:Body>
<GetWeatherResponse xmlns="http://www.webserviceX.NET">
<GetWeatherResult> string </GetWeatherResult>
</GetWeatherResponse>
</soap:Body>
</soap:Envelope>
Example (Contenido de la respuesta)
<string>
<CurrentWeather>
<Location>Valencia / Aeropuerto, Spain (LEVC) 39-30N 000-28W 62M</Location>
<Time>Jun 14, 2007 - 10:00 AM EDT / 2007.06.14 1400 UTC</Time>
<Wind> from the SW (230 degrees) at 21 MPH (18 KT):0</Wind>
<Visibility> greater than 7 mile(s):0</Visibility>
<SkyConditions> mostly clear</SkyConditions>
<Temperature> 91 F (33 C)</Temperature>
...
</CurrentWeather>
</string>
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16. Servicios Web
Introducción
WS semánticos
SOAP
OWL-S
WSDL
WSMO
UDDI
SWS y agentes
SOAP
El emisor y el receptor deben
compartir la misma ontología
para comprender el mensaje.
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17. Servicios Web
Introducción
WS semánticos
SOAP
OWL-S
WSDL
WSMO
UDDI
SWS y agentes
WSDL
Definition (WSDL)
Es un formato XML para describir de forma abstracta servicios web
como una serie de puertos a los que llegan los mensajes.
Permite a los proveedores describir el formato de las
peticiones bajo distintos protocolos y codificaciones
Indica
1 qué hace el servicio
2 dónde se accede a él
3 cómo se invoca
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18. Servicios Web
Introducción
WS semánticos
SOAP
OWL-S
WSDL
WSMO
UDDI
SWS y agentes
Esquema de un mensaje WSDL
types: tipos de datos empleados
message: definición de los métodos de
acceso abstractos
operation: acciones abstractas que
el servicio puede realizar
portType: conjunto de operaciones
abstractas que ofrece un puerto
binding: protocolo y formato
particulares de un portType →
reutilización
port: colección de puertos-tipo
service colección de puertos que
definen el servicio
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19. Servicios Web
Introducción
WS semánticos
SOAP
OWL-S
WSDL
WSMO
UDDI
SWS y agentes
Esquema de un mensaje WSDL
define un grupo de puertos
su nombre es único
los puertos no se comunican entre ellos
puede reutilizarse un puerto con
diferentes vínculos (bindings)
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20. Servicios Web
Introducción
WS semánticos
SOAP
OWL-S
WSDL
WSMO
UDDI
SWS y agentes
Esquema de un mensaje WSDL
Example (Servicio)
<wsdl:service name="GlobalWeather">
<wsdl:port name="GlobalWeatherSoap" binding="tns:GlobalWeatherSoap">
<soap:address
location="http://www.webservicex.net/globalweather.asmx"/>
</wsdl:port>
...
</wsdl:service>
(acceso al documento completo)
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21. Servicios Web
Introducción
WS semánticos
SOAP
OWL-S
WSDL
WSMO
UDDI
SWS y agentes
Esquema de un mensaje WSDL
Definen el formato y el protocolo de
los mensajes para un portType
particular.
su nombre debe ser único en el
documento
la referencia al portType se hace por
el atributo type
debe especificar exactamente un
protocolo
no debe indicar la dirección
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22. Servicios Web
Introducción
WS semánticos
SOAP
OWL-S
WSDL
WSMO
UDDI
SWS y agentes
Esquema de un mensaje WSDL
Example (Vínculo SOAP)
<wsdl:binding name="GlobalWeatherSoap" type="tns:GlobalWeatherSoap">
<soap:binding transport="http://schemas.xmlsoap.org/soap/http"
style="document"/>
<wsdl:operation name="GetWeather">
<soap:operation soapAction="http://www.webserviceX.NET/GetWeather"
style="document"/>
<wsdl:input>
<soap:body use="literal"/>
</wsdl:input>
<wsdl:output>
<soap:body use="literal"/>
</wsdl:output>
</wsdl:operation>
...
</wsdl:binding>
(acceso al documento completo)
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23. Servicios Web
Introducción
WS semánticos
SOAP
OWL-S
WSDL
WSMO
UDDI
SWS y agentes
Esquema de un mensaje WSDL
Example (Vínculo HTTP)
<wsdl:binding name="GlobalWeatherHttpGet"
type="tns:GlobalWeatherHttpGet">
<http:binding verb="GET"/>
<wsdl:operation name="GetWeather">
<http:operation location="/GetWeather"/>
<wsdl:input>
<http:urlEncoded/>
</wsdl:input>
<wsdl:output>
<mime:mimeXml part="Body"/>
</wsdl:output>
</wsdl:operation>
...
</wsdl:binding>
(acceso al documento completo)
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24. Servicios Web
Introducción
WS semánticos
SOAP
OWL-S
WSDL
WSMO
UDDI
SWS y agentes
Esquema de un mensaje WSDL
Example (Vínculo HTTP)
<wsdl:binding name="GlobalWeatherHttpGet"
type="tns:GlobalWeatherHttpGet">
<http:binding verb="GET"/>
<wsdl:operation name="GetWeather">
<http:operation location="/GetWeather"/>
<wsdl:input>
<http:urlEncoded/>
</wsdl:input>
<wsdl:output>
<mime:mimeXml part="Body"/>
</wsdl:output>
</wsdl:operation>
...
</wsdl:binding>
(acceso al documento completo)
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25. Servicios Web
Introducción
WS semánticos
SOAP
OWL-S
WSDL
WSMO
UDDI
SWS y agentes
Esquema de un mensaje WSDL
Example (Vínculo HTTP)
<wsdl:binding name="GlobalWeatherHttpGet"
type="tns:GlobalWeatherHttpGet">
<http:binding verb="GET"/>
<wsdl:operation name="GetWeather">
<http:operation location="/GetWeather"/>
<wsdl:input>
<http:urlEncoded/>
</wsdl:input>
<wsdl:output>
<mime:mimeXml part="Body"/>
</wsdl:output>
</wsdl:operation>
...
</wsdl:binding>
(acceso al documento completo)
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26. Servicios Web
Introducción
WS semánticos
SOAP
OWL-S
WSDL
WSMO
UDDI
SWS y agentes
Esquema de un mensaje WSDL
representa un conjunto de operaciones
abstractas
primitivas de transmisión
one-way: input
request-response: input – output
solicit-response: output – input
notification: output
elemento fault para manejar errores
parámetros
one-way: input
request-response: input – output
solicit-response: output – input
notification: output
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27. Servicios Web
Introducción
WS semánticos
SOAP
OWL-S
WSDL
WSMO
UDDI
SWS y agentes
Esquema de un mensaje WSDL
Example (portType)
<wsdl:portType name="GlobalWeatherSoap">
<wsdl:operation name="GetWeather">
<documentation>
Get weather report for all major cities around the world.
</documentation>
<wsdl:input message="tns:GetWeatherSoapIn"/>
<wsdl:output message="tns:GetWeatherSoapOut"/>
</wsdl:operation>
...
</wsdl:portType>
(acceso al documento completo)
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28. Servicios Web
Introducción
WS semánticos
SOAP
OWL-S
WSDL
WSMO
UDDI
SWS y agentes
Esquema de un mensaje WSDL
formado por una o más partes lógicas
el nombre debe ser único para todos
los mensajes del documento WSDL
actual
las partes definen los parámetros de
entrada o salida de los mensajes
name define el nombre del parámetro
type hace referencia a un tipo de
datos definido en la sección
wsdl:types
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29. Servicios Web
Introducción
WS semánticos
SOAP
OWL-S
WSDL
WSMO
UDDI
SWS y agentes
Esquema de un mensaje WSDL
Example (Mensaje)
<wsdl:message name="GetWeatherSoapIn">
<wsdl:part name="parameters" element="tns:GetWeather"/>
</wsdl:message>
<wsdl:message name="GetWeatherSoapOut">
<wsdl:part name="parameters" element="tns:GetWeatherResponse"/>
</wsdl:message>
...
(acceso al documento completo)
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30. Servicios Web
Introducción
WS semánticos
SOAP
OWL-S
WSDL
WSMO
UDDI
SWS y agentes
Esquema de un mensaje WSDL
incluye definiciones de tipos de datos
relevantes para el intercambio de
mensajes
se prefieren tipos de XML-Schema
(XSD)
independiente de si la respuesta de un
mensaje es XML o no
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31. Servicios Web
Introducción
WS semánticos
SOAP
OWL-S
WSDL
WSMO
UDDI
SWS y agentes
Esquema de un mensaje WSDL
Example (Tipos)
<wsdl:types>
<s:schema elementFormDefault="qualified"
targetNamespace="http://www.webserviceX.NET">
<s:element name="GetWeather">
<s:complexType>
<s:sequence>
<s:element minOccurs="0" maxOccurs="1"
name="CityName" type="s:string"/>
<s:element minOccurs="0" maxOccurs="1"
name="CountryName" type="s:string"/>
</s:sequence>
</s:complexType>
</s:element>
</s:schema>
</wsdl:types>
(acceso al documento completo)
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32. Servicios Web
Introducción
WS semánticos
SOAP
OWL-S
WSDL
WSMO
UDDI
SWS y agentes
UDDI
Registro de servicios web
Servicio web que gestiona información sobre proveedores,
implementación y metadatos de servicios web.
proveedores: anunciar servicios.
clientes: descubrir servicios de interés y obtener metadatos
necesarios para saber utilizarlos.
permite descubrir servicios en la web de forma dinámica (con
SOAP)
tModels: describen conceptos y categor?as (reutilización)
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33. Servicios Web
Introducción
WS semánticos
SOAP
OWL-S
WSDL
WSMO
UDDI
SWS y agentes
Especificación UDDI
Las especificaciones UDDI definen
1 API en SOAP que usan las aplicaciones para solicitar y
publicar información de/en un registro UDDI
2 XML Schema del modelo de datos del registro y del formato
de los mensajes SOAP
3 definiciones WSDL de la API en SOAP
4 definiciones de registros UDDI (technical models - tModels)
que identifican y categorizan los registros UDDI.
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34. Servicios Web
Introducción
WS semánticos
SOAP
OWL-S
WSDL
WSMO
UDDI
SWS y agentes
Datos del registro UDDI
Descripción de la entidad (páginas blancas)
businessEntity: información general de la empresa
Descripción del servicio (páginas amarillas)
businessServices: información sobre los servicios que
proporciona
Datos técnicos (páginas verdes)
descripción sobre el punto de acceso al servicio
especificaciones técnicas (tModel)
bindingTemplate: protocolos, acceso, ubicación...
TmodelInstanceInfo: WSDL que describe el servicio
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35. Servicios Web
Introducción
WS semánticos
SOAP
OWL-S
WSDL
WSMO
UDDI
SWS y agentes
Datos del registro UDDI
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36. Servicios Web
Introducción
WS semánticos
SOAP
OWL-S
WSDL
WSMO
UDDI
SWS y agentes
Construcción de UDDI desde WSDL
fuente: Understanding WSDL in a UDDI registry. IBM
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37. Servicios Web
Introducción
WS semánticos
SOAP
OWL-S
WSDL
WSMO
UDDI
SWS y agentes
Ejemplo de registro UDDI
Example (Entidad)
<businessEntity businessKey="uuid:A8847507-255F-0E18-D814-78D18E6C32F6">
<name>GlobalWeather</name>
<description>
GlobalWeather returns detailed, strong-typed and time-stamped
weather data
</description>
<contacts>
<contact useType="general info">
<personName>Ingo Melzer</personName>
<phone>0170 1234567</phone>
</contact>
</contacts>
<businessServices>
...
</businessServices>
</businessEntity>
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38. Servicios Web
Introducción
WS semánticos
SOAP
OWL-S
WSDL
WSMO
UDDI
SWS y agentes
UDDI
La descripción de los servicios
se realiza en lenguaje natural
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39. Servicios Web
Introducción
WS semánticos
SOAP
OWL-S
WSDL
WSMO
UDDI
SWS y agentes
Otros estándares relacionados
WS-Secure: autentificación sobre SOAP
WS-Trust: gestión de credenciales
WS-Policy: gestión de políticas que agrupan protocolos,
autentificación,. . .
WS-Federation: gestión de seguridad por dominios
BPEL: descripción de procesos en XML (sustituye a WSFL)
WSCL: describe conversaciones como FSM
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40. Servicios Web
WS semánticos
OWL-S
WSMO
SWS y agentes
Contenidos
1 Servicios Web
2 Servicios Web para la Web Semántica
3 OWL-S: OWL orientado a servicios
4 Web Service Modeling Ontology (WSMO)
5 Servicios Web Semánticos y Agentes
M. Rebollo Servicios Web Semánticos
41. Servicios Web
WS semánticos
OWL-S
WSMO
SWS y agentes
¿Qué falta en los Servicios Web?
Automatización de las tareas relacionadas con los servicios web:
descubrimiento, selección, composición y elección.
⇒
Los servicios deben ser procesables por máquinas
M. Rebollo Servicios Web Semánticos
42. Servicios Web
WS semánticos
OWL-S
WSMO
SWS y agentes
¿Qué falta en los Servicios Web?
Automatización de las tareas relacionadas con los servicios web:
descubrimiento, selección, composición y elección.
⇒
Los servicios deben ser procesables por máquinas
M. Rebollo Servicios Web Semánticos
43. Servicios Web
WS semánticos
OWL-S
WSMO
SWS y agentes
¿Qué falta en los Servicios Web?
Automatización de las tareas relacionadas con los servicios web:
descubrimiento, selección, composición y elección.
⇒
Los servicios deben ser procesables por máquinas
M. Rebollo Servicios Web Semánticos
44. Servicios Web
WS semánticos
OWL-S
WSMO
SWS y agentes
¿Qué puede aportar la Web Semántica?
Descubrimiento
UDDI sólo permite búsqueda por palabras clave (como un
buscador de web). Las técnicas de SW permitirían:
anotación semántica de las capacidades del WS
ontologías descentralizadas (compartidas)
interconectadas con axiomas lógicos
determinar qué servicio cumple el objetivo mediante inferencia
lógica
descripciones formales de
pre- y postcondiciones
entradas y salidas
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45. Servicios Web
WS semánticos
OWL-S
WSMO
SWS y agentes
¿Qué puede aportar la Web Semántica?
Negociación
Un vez localizado el servicio, debe poder negociarse
calidad del servicio deseada
políticas de confianza
formas de pago
Además de la información "técnica" sobre el servicio, es necesario
incluir aspectos no funcionales, como políticas o protocolos de
seguridad.
M. Rebollo Servicios Web Semánticos
46. Servicios Web
WS semánticos
OWL-S
WSMO
SWS y agentes
¿Qué puede aportar la Web Semántica?
Composición
Un objetivo puede necesitar varios WS para cumplirse. Se precisa
información semántica para
anotar las capacidades del servicio
describir su comportamiento
Se requieren capacidades de planning (o scheduling) sobre servicios
web.
Los planificadores "habituales" no sirven ¿por qué?
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47. Servicios Web
WS semánticos
OWL-S
WSMO
SWS y agentes
¿Qué puede aportar la Web Semántica?
Invocación
Después de elegir un servicio (o una combinación), el último paso
es su ejecución. Es necesario
extraer información de la entrada y salida
adaptarla a los protocolos y formatos negociados
monitorizar y controlar la transacción durante su ejecución
M. Rebollo Servicios Web Semánticos
48. Servicios Web
WS semánticos
OWL-S
WSMO
SWS y agentes
Tendencias actuales
M. Rebollo Servicios Web Semánticos
49. Servicios Web Ontología
WS semánticos Perfiles
OWL-S Tareas
WSMO Tareas
SWS y agentes Acceso
Contenidos
1 Servicios Web
2 Servicios Web para la Web Semántica
3 OWL-S: OWL orientado a servicios
4 Web Service Modeling Ontology (WSMO)
5 Servicios Web Semánticos y Agentes
M. Rebollo Servicios Web Semánticos
50. Servicios Web Ontología
WS semánticos Perfiles
OWL-S Tareas
WSMO Tareas
SWS y agentes Acceso
Ontología OWL-S
Perfil Publicidad (como UDDI)
Proceso Interacciones con el
cliente
Tareas Descomposición de
procesos
Realización Concreción al
servicio (extensión WSDL)
M. Rebollo Servicios Web Semánticos
51. Servicios Web Ontología
WS semánticos Perfiles
OWL-S Tareas
WSMO Tareas
SWS y agentes Acceso
Descripción de un servicio OWL-S
Servicio para subir fotografías a un servicio de revelado digital
Example (UploadAgent)
<service:Service rdf:ID="UploadAgent">
<service:present rdf:resource="&up_profile;#UploadProfile"/>
<service:describedBy rdf:resource="&up_process;#UploadProcess"/>
<service:supports rdf:resource="&up_grounding;#UploadGrounding"/>
</service:Service>
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52. Servicios Web Ontología
WS semánticos Perfiles
OWL-S Tareas
WSMO Tareas
SWS y agentes Acceso
Descripción de perfiles OWL-S
Propósito: anunciar el servicio a entidades externas
descripción de tipo caja negra del servicio
descripción funcional: transformación de entradas en salidas
1 entrada y salida expresada mediate conceptos ontológicos
(OWL)
2 cambios de estado con precondiciones y efectos
A la descripción en términos de entradas (input), salidas (output),
precondiciones y efectos del servicio se le denomina descripción
IOPE
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53. Servicios Web Ontología
WS semánticos Perfiles
OWL-S Tareas
WSMO Tareas
SWS y agentes Acceso
Descripción de perfiles OWL-S
Example (Perfil del servicio UploadAgent)
<service:presentedBy rdf:resource="&up_service;#UploadAgent"/>
<profile:serviceName>Photo Upload Service</profile:serviceName>
<profile:textDescription>...</profile:textDescription>
<profile:contactInformation>...</profile:contactInformation>
<profile:hasInput rdf:resource="&up_process;#FileLocation"/>
<profile:hasInput rdf:resource="&up_process;#FileName"/>
<profile:hasInput rdf:resource="&up_process;#FileType"/>
<profile:hasOutput rdf:resource="&up_process;#UploadResponse"/>
<profile:hasResult rdf:resource="&up_process;#UploadResult"/>
<profile:serviceParameter>
<profile:serviceParameterName>Region</profile:serviceParameterName>
<profile:sParameter rdf:resource="&camera;#EuropeRegion"/>
</profile:serviceParameter>
</service:Service>
serviceParameter y serviceCategory son NFP
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54. Servicios Web Ontología
WS semánticos Perfiles
OWL-S Tareas
WSMO Tareas
SWS y agentes Acceso
Modelo de procesos OWL-S
Describe cómo funciona el servicio → posibilidad de composición
compatible con lenguajes de planificación, workflows. . .
visto como un conjunto de interacciones entre el servicio y el
cliente
dos tipos de procesos
atómicos: 1 entrada, 1 salida (IOPE)
compuestos: conjunto de procesos atómicos
problema OWL no permite variables → OWL-S define una
clase Parameter que corresponde a las variables en SWRL.
la entrada y salida son subclases de Parameter
tampoco existe el concepto de alcance
M. Rebollo Servicios Web Semánticos
55. Servicios Web Ontología
WS semánticos Perfiles
OWL-S Tareas
WSMO Tareas
SWS y agentes Acceso
Modelo de procesos OWL-S
Example (Modelo del proceso UploadProcess -atómico-)
<process:AtomicProcess rdf:ID="UploadProcess">
<process:hasInput> <process:Input rdf:ID="FileLocation">
<process:parameterType rdf:datatype="&xsd;#anyURI">
&camera;#PhotoLocation </process:parameterType>
</process:Input> </process:hasInput>
<process:hasOutput>...</process:hasOutput>
<process:hasResult> <process:Result rdf:ID="UploadResult">
...
<process:hasEffect>
<expr:PDDL-Expression>
(uploaded ?client ?server ?file)
</expr:PDDL-Expression>
</process:hasEffect>
</process:Result> </process:hasResult>
</process:AtomicProcess>
Otros lenguajes, como KIF y SWRL pueden usarse para expresar
efectos M. Rebollo Servicios Web Semánticos
56. Servicios Web Ontología
WS semánticos Perfiles
OWL-S Tareas
WSMO Tareas
SWS y agentes Acceso
Modelo de tareas OWL-S
Descompone los procesos compuestos en servicios más simples
(compuestos o atómicos)
representan flujos de trabajo
no es ejecutable (sólo una descripción)
los procesos simples no son invocables (no son procesos
atómicos)
estructura de árbol
las hojas son los procesos
los nodos intermedios son construcciones de control
M. Rebollo Servicios Web Semánticos
57. Servicios Web Ontología
WS semánticos Perfiles
OWL-S Tareas
WSMO Tareas
SWS y agentes Acceso
Constructores de control
Sequence: los hijos se ejecutan en orden
Split: los hijos se ejecutan concurrentemente
Slipt-Join: concurrencia con sincronización de barrera
Any-Order: ejecución secuencial "aleatoria"
Choice: sólo uno de los hijos se ejecuta
If-Then-Else: ejecución condicional
Iterate: el hijo se ejecuta repetidamente
Repeat-While: bucle con guarda al principio
Repeat-Until: bucle con guarda al final
M. Rebollo Servicios Web Semánticos
58. Servicios Web Ontología
WS semánticos Perfiles
OWL-S Tareas
WSMO Tareas
SWS y agentes Acceso
Composición de servicios en OWL-S
M. Rebollo Servicios Web Semánticos
59. Servicios Web Ontología
WS semánticos Perfiles
OWL-S Tareas
WSMO Tareas
SWS y agentes Acceso
Realización de servicios en OWL-S
Especifica cómo acceder al servicio
mapeo de la descripción abstracta en el perfil yel modelo a
una especificación concreta
OWL-S no reemplaza WSDL, sino que lo extiende
OWL-S se define como un nuevo binding de WSDL
Mapeo entre OWL-S y WSDL
OWL-S WSDL
AtomicProcess operation
Conjunto de In/Out messages
In/Out individual part en un messages
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60. Servicios Web Ontología
WS semánticos Perfiles
OWL-S Tareas
WSMO Tareas
SWS y agentes Acceso
Realización de servicios OWL-S
Example (Modelo del proceso UploadProcess)
<process:AtomicProcess rdf:ID="UploadProcess">
<process:hasInput> <process:Input rdf:ID="FileLocation">
<process:parameterType rdf:datatype="&xsd;#anyURI">
&camera;#PhotoLocation </process:parameterType>
</process:Input> </process:hasInput>
<process:hasOutput>...</process:hasOutput>
<process:hasResult> <process:Result rdf:ID="UploadResult">
...
<process:hasEffect>
<expr:PDDL-Expression>
(uploaded ?client ?server ?file)
</expr:PDDL-Expression>
</process:hasEffect>
</process:Result> </process:hasResult>
</process:AtomicProcess>
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61. Servicios Web Ontología
WS semánticos Perfiles
OWL-S Tareas
WSMO Tareas
SWS y agentes Acceso
Realización de servicios OWL-S
Example (Modelo del proceso UploadProcess -Grounded-)
<grounding:WsdlGrounding rdf:ID="FullUploadProcessGrounding">
<grounding:hasAtomicProcessGrounding
rdf:resource="#UploadProcessGrounding"/>
</grounding:WsdlGrounding>
<grounding:WsdlAtomicProcessGrounding red:ID="UploadProcessGrounding">
<grounding:owlsProcess rdf:resource="#UploadProcess">
<grounding:wsdlOperation>
Definición de la operación UploadAgent
</grounding:wsdlOperation>
<grounding:wsdlInputMessage ...>
Definición del parámetro FileLocation
</grounding:wsdlInputMessage>
...
<grounding:wsdlOutputMessage> ...</grounding:wsdlOutputMessage>
</grounding:wsdlOperation>
</grounding:owlsProcess>
</grounding:WsdlAtomicProcessGrounding>
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62. Elementos
Servicios Web
Ontologías
WS semánticos
Servicios
OWL-S
Objetivos
WSMO
Mediadores
SWS y agentes
WSML
Contenidos
1 Servicios Web
2 Servicios Web para la Web Semántica
3 OWL-S: OWL orientado a servicios
4 Web Service Modeling Ontology (WSMO)
5 Servicios Web Semánticos y Agentes
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63. Elementos
Servicios Web
Ontologías
WS semánticos
Servicios
OWL-S
Objetivos
WSMO
Mediadores
SWS y agentes
WSML
Web Service Modeling Ontology (WSMO)
WSMO proporciona un marco completo para la especificación,
construcción y ejecución de servicios web semánticos.
Va más allá de proporcionar una ontología para Servicios Web
Está basado en F-logic
No es una capa sobre RDF u OWL
El proyecto está formado por tres líneas
WSML: definición del lenguaje con F-logic
WSMO: ontología compuesta para WSML
WSMX: entorno de ejecución
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64. Elementos
Servicios Web
Ontologías
WS semánticos
Servicios
OWL-S
Objetivos
WSMO
Mediadores
SWS y agentes
WSML
Elementos de WSMO
M. Rebollo Servicios Web Semánticos
65. Elementos
Servicios Web
Ontologías
WS semánticos
Servicios
OWL-S
Objetivos
WSMO
Mediadores
SWS y agentes
WSML
Elementos de WSMO
Ontología
Proporcionan la terminología
empleada por el servicio. Permite
la definición de funciones y reglas
sin la necesidad de extender el
lenguaje
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66. Elementos
Servicios Web
Ontologías
WS semánticos
Servicios
OWL-S
Objetivos
WSMO
Mediadores
SWS y agentes
WSML
Elementos de WSMO
Servicio web
Especifica los aspectos
funcionales del servicio. La
descripción del servicio está
formada por sus capacidades
(IOPE) y sus interfaces que
especifican su coreografía
(comunicación) y orquestación
(uso de otros servicios)
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67. Elementos
Servicios Web
Ontologías
WS semánticos
Servicios
OWL-S
Objetivos
WSMO
Mediadores
SWS y agentes
WSML
Elementos de WSMO
Objetivos
Describen aspectos relacionados
con los deseos de los usuarios
sobre la funcionalidad requerida.
Se expresan en términos de la
ontología.
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68. Elementos
Servicios Web
Ontologías
WS semánticos
Servicios
OWL-S
Objetivos
WSMO
Mediadores
SWS y agentes
WSML
Elementos de WSMO
Mediadores
Describen los elementos
encargados de gestionar los
problemas de interoperabilidad
entre los elementos anteriores o
conectarlos para ofrecer servicios
más complejos
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69. Elementos
Servicios Web
Ontologías
WS semánticos
Servicios
OWL-S
Objetivos
WSMO
Mediadores
SWS y agentes
WSML
Componentes de la ontología. Conceptos
Class ontology
hasNonFunctionalProperties
importsOntology Son los elementos básicos de la
usesMediator terminología.
hasConcept construcción de jerarquías de
hasRelation
conceptos
hasFunction
hasInstance caracterización mediante
hasAxiom atributos
expresiones lógicas para
Class concept refinar su semántica (p.ej.
hasNonFunctionalProperties añadir una restricción)
hasSuperConcept
hasAttribute
hasDefinition
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70. Elementos
Servicios Web
Ontologías
WS semánticos
Servicios
OWL-S
Objetivos
WSMO
Mediadores
SWS y agentes
WSML
Componentes de la ontología. Conceptos
Class ontology
hasNonFunctionalProperties
importsOntology Son los elementos básicos de la
usesMediator terminología.
hasConcept construcción de jerarquías de
hasRelation
conceptos
hasFunction
hasInstance caracterización mediante
hasAxiom atributos
expresiones lógicas para
Class concept refinar su semántica (p.ej.
hasNonFunctionalProperties añadir una restricción)
hasSuperConcept
hasAttribute
hasDefinition
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71. Elementos
Servicios Web
Ontologías
WS semánticos
Servicios
OWL-S
Objetivos
WSMO
Mediadores
SWS y agentes
WSML
Componentes de la ontología. Relaciones
Class ontology Expresan interdependencias entre
hasNonFunctionalProperties conceptos
importsOntology
usesMediator también permite
hasConcept refinamiento/reutilización de
hasRelation relaciones
hasFunction posibilidad de definir
hasInstance parámetros
hasAxiom
expresiones lógicas definir
Class relation
instancias válidas
hasNonFunctionalProperties Una función es un tipo especial
hasSuperRelation de relación de rango unario y
hasParameter dominio n-ario
hasDefinition
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72. Elementos
Servicios Web
Ontologías
WS semánticos
Servicios
OWL-S
Objetivos
WSMO
Mediadores
SWS y agentes
WSML
Componentes de la ontología. Instancias
Class ontology
hasNonFunctionalProperties Representan a los individuos
importsOntology concretos, asígnando valor a los
usesMediator atributos del objeto
hasConcept
pueden ser un enlace a un
hasRelation
hasFunction almacén de instancias
hasInstance externos
hasAxiom no tienen porqué coincidir
completamente con la
Class instance definición del conceptos
hasNonFunctionalProperties (datos semiestructurados)
hasType
hasAttributeValues
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73. Elementos
Servicios Web
Ontologías
WS semánticos
Servicios
OWL-S
Objetivos
WSMO
Mediadores
SWS y agentes
WSML
Descripción general de un servicio web
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74. Elementos
Servicios Web
Ontologías
WS semánticos
Servicios
OWL-S
Objetivos
WSMO
Mediadores
SWS y agentes
WSML
Descripción de los servicios. Capacidades
Funcionalidad del servicio.
Class service
hasNonFunctionalProperties Precond. Estado interno
importsOntology requerido antes de
usesMediator proporcionar el servicio
hasCapacity
Assump. Estado del mundo
hasInterface
que se asume antes de la
ejecución
Class capability
hasNonFunctionalProperties Postcond. Estado interno al
importsOntology que se llega después de la
usesMediator ejecución del servicio.
hasPrecondition
Effects Estado del mundo
hasAssumption
hasPostcondition que se alcanza al completar
hasAssumption la ejecución
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75. Elementos
Servicios Web
Ontologías
WS semánticos
Servicios
OWL-S
Objetivos
WSMO
Mediadores
SWS y agentes
WSML
Descripción de los servicios. Capacidades
Funcionalidad del servicio.
Class service
hasNonFunctionalProperties Precond. Estado interno
importsOntology requerido antes de
usesMediator proporcionar el servicio
hasCapacity
Assump. Estado del mundo
hasInterface
que se asume antes de la
ejecución
Class capability
hasNonFunctionalProperties Postcond. Estado interno al
importsOntology que se llega después de la
usesMediator ejecución del servicio.
hasPrecondition
Effects Estado del mundo
hasAssumption
hasPostcondition que se alcanza al completar
hasAssumption la ejecución
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76. Elementos
Servicios Web
Ontologías
WS semánticos
Servicios
OWL-S
Objetivos
WSMO
Mediadores
SWS y agentes
WSML
Descripción de los servicios. Capacidades
Class service
hasNonFunctionalProperties Describe cómo se realiza la
importsOntology funcionalidad del servicio.
usesMediator
hasCapacity
la coreografía describe la
hasInterface capacidad en términos de la
interacción con el servicio.
Class interface la orquestación descompone
hasNonFunctionalProperties un servicio en términos de la
importsOntology funcionalidad requerida de
usesMediator terceros.
hasChoreography
hasOrchestation
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77. Elementos
Servicios Web
Ontologías
WS semánticos
Servicios
OWL-S
Objetivos
WSMO
Mediadores
SWS y agentes
WSML
Descripción de los servicios. Coreografía
Class choreography Determina las interacciones del
hasNonFunctionalProperties servicio web con sus usuarios a
hasStateSignature través de una máquina de estados
HasTransitionRules abstracta (ASM)
1 basada en estados
Ventajas
2 los estados se representan
permite gestionar
por su signatura
interacciones complejas
3 reglas de transición para
incluye cierto estado interno
cambios de estado
del servicio
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78. Elementos
Servicios Web
Ontologías
WS semánticos
Servicios
OWL-S
Objetivos
WSMO
Mediadores
SWS y agentes
WSML
Descripción de los servicios. Coreografía
Class choreography Determina las interacciones del
hasNonFunctionalProperties servicio web con sus usuarios a
hasStateSignature través de una máquina de estados
HasTransitionRules abstracta (ASM)
1 basada en estados
Ventajas
2 los estados se representan
permite gestionar
por su signatura
interacciones complejas
3 reglas de transición para
incluye cierto estado interno
cambios de estado
del servicio
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79. Elementos
Servicios Web
Ontologías
WS semánticos
Servicios
OWL-S
Objetivos
WSMO
Mediadores
SWS y agentes
WSML
Descripción de los servicios. Estados
Class choreography
El estado se define por un
hasNonFunctionalProperties
hasStateSignature conjunto identificadores,
HasTransitionRules conceptos, relaciones y axiomas.
static internos
Class stateSignature in lectura
hasNonFunctionalProperties
importsOntology out escritura
usesMediator controlled sólo el interfaz
hasStatic lee y escribe
hasIn
shared el entorno también
hasOut
hasShared lee y escribe
hasControlled
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80. Elementos
Servicios Web
Ontologías
WS semánticos
Servicios
OWL-S
Objetivos
WSMO
Mediadores
SWS y agentes
WSML
Descripción de los servicios. Transiciones
Operaciones básicas
Class choreography add(fact)
hasNonFunctionalProperties
delete(fact)
hasStateSignature
HasTransitionRules
update(fact new )
update(fact old → fact new )
Transiciones complejas
if Condthen Rules endif
forall Var with Cond do Rules endforall
choose Var with Cond do Rules endchoose
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81. Elementos
Servicios Web
Ontologías
WS semánticos
Servicios
OWL-S
Objetivos
WSMO
Mediadores
SWS y agentes
WSML
Descripción de los servicios. Orquestación
Describe cómo usar otros servicios
basado en las ASM multiagente
usa el mismo lenguaje que las coreografías
Diferencias principales
en lugar de reglas pueden emplearse objetivos y servicios
puede reutilizarse o extenderse las interfaces definidas en las
coreografías
uso de mediadores WW y WG para enlazar con los servicios
Esta parte de WSMO todavía no está definida
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82. Elementos
Servicios Web
Ontologías
WS semánticos
Servicios
OWL-S
Objetivos
WSMO
Mediadores
SWS y agentes
WSML
Objetivos WSMO
Descripción de alto nivel del
servicio en términos de
las capacidades que
Class goal proporciona
hasNonFunctionalProperties
importsOntology mediante qué interfaces
usesMediator acceder a ellas
requestsCapability El uso de mediadores GG permite
requestsInterface descomponer un objetivo
complejo en otros objetivos más
simples
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83. Elementos
Servicios Web
Ontologías
WS semánticos
Servicios
OWL-S
Objetivos
WSMO
Mediadores
SWS y agentes
WSML
Mediadores WSMO
Gestión de heterogeneidad en
tiempo de ejecución en tres
niveles:
Class mediator
1 datos: fuentes de datos y
hasNonFunctionalProperties protocolos de transferencia
importsOntology (ontologías)
hasSource 2 funciones: ajuste de
hasTarget
objetivos
hasMediationService
3 procesos: interacciones,
protocolos de comunicación
(orquestación)
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84. Elementos
Servicios Web
Ontologías
WS semánticos
Servicios
OWL-S
Objetivos
WSMO
Mediadores
SWS y agentes
WSML
Mediadores entre ontologías (OO)
Class mediator
hasNonFunctionalProperties
importsOntology Traducción entre ontologías
hasSource
hasTarget mezcla
hasMediationService alineación
mapeo
Class ooMediator sub-Class mediator
hasSource type
{ontology,ooMediator}
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85. Elementos
Servicios Web
Ontologías
WS semánticos
Servicios
OWL-S
Objetivos
WSMO
Mediadores
SWS y agentes
WSML
Mediadores entre objetivos (GG)
Class mediator
hasNonFunctionalProperties
importsOntology Refinamiento/composición
hasSource de objetivos
hasTarget
hasMediationService Puede emplear un
ooMediator para resolver
Class ggMediator sub-Class mediator conflictos terminológicos
usesMediator type ooMediator entre los objetivos.
hasSource type {goal,ggMediator}
hasTarget type {goal,ggMediator}
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86. Elementos
Servicios Web
Ontologías
WS semánticos
Servicios
OWL-S
Objetivos
WSMO
Mediadores
SWS y agentes
WSML
Mediadores entre servicios (WW)
Class mediator
Define la interoperatividad
hasNonFunctionalProperties
importsOntology
entre servicios web
hasSource (orquestación)
hasTarget La intermediación puede ser
hasMediationService necesaria en los tres niveles:
datos, funciones y procesos.
Class wwMediator sub-Class mediator Puede emplear un
usesMediator type ooMediator
ooMediator para resolver
hasSource type {service,wwMediator}
hasTarget type {service,wwMediator} conflictos terminológicos.
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87. Elementos
Servicios Web
Ontologías
WS semánticos
Servicios
OWL-S
Objetivos
WSMO
Mediadores
SWS y agentes
WSML
Mediadores servicio–objetivo (WG)
Class mediator
Define la interoperatividad
hasNonFunctionalProperties
importsOntology
entre servicios web
hasSource (orquestación)
hasTarget La intermediación puede ser
hasMediationService necesaria en los tres niveles:
datos, funciones y procesos.
Class wgMediator sub-Class mediator Puede emplear un
usesMediator type ooMediator
ooMediator para resolver
hasSource type {service,wgMediator}
hasTarget type {goal,ggMediator} conflictos terminológicos.
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88. Elementos
Servicios Web
Ontologías
WS semánticos
Servicios
OWL-S
Objetivos
WSMO
Mediadores
SWS y agentes
WSML
Composición de servicios WSMO
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89. Elementos
Servicios Web
Ontologías
WS semánticos
Servicios
OWL-S
Objetivos
WSMO
Mediadores
SWS y agentes
WSML
WSML. Descripción de servicios y ontologías
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90. Elementos
Servicios Web
Ontologías
WS semánticos
Servicios
OWL-S
Objetivos
WSMO
Mediadores
SWS y agentes
WSML
WSML. Descripción de servicios y ontologías
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91. Servicios Web
WS semánticos
OWL-S
WSMO
SWS y agentes
Contenidos
1 Servicios Web
2 Servicios Web para la Web Semántica
3 OWL-S: OWL orientado a servicios
4 Web Service Modeling Ontology (WSMO)
5 Servicios Web Semánticos y Agentes
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92. Servicios Web
WS semánticos
OWL-S
WSMO
SWS y agentes
Servicios Web y agentes
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93. Servicios Web
WS semánticos
OWL-S
WSMO
SWS y agentes
Uso de agentes de unión
Trata de resolver las carencias en
comunicación de los WS
los agentes requieren la
modificación de los WS
(pierden compatibilidad con
otros WS directamente)
el agente debe adaptarse a
los lenguajes y posibles
cambios en el WS
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94. Servicios Web
WS semánticos
OWL-S
WSMO
SWS y agentes
Uso de una pasarela
Una pasarela entre los agentes y
los servicios hace de traductor
cada uno usa sus propias
arquitecturas sin modificar
centralización de las
comunicaciones: contraria a
los principios de distribución
de SMA y WS
la pasarela es un cuello de
botella
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95. Servicios Web
WS semánticos
OWL-S
WSMO
SWS y agentes
Integración real de WS y agentes
¿Qué componente está relacionado con las ontologías?
¿Y con los servicios web?
¿Cómo se integrarían SW y WS en un agente de información
inteligente?
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