Prsentation PowerPoint

1
Agents, the Semantic Web and Semantic Web Services
Houssein Ben-Ameur Youssef Bououlid-Idrissi
26 Mars 2003
2
Plan
Diapositive 2

• Aspect données
• Web actuel
• HTML
• XML
• Web sémantique
• RDF
• DAMLOIL
• Exemple
• Aspect processus
• Web services
• Vision
• Avantages
• Etat actuel
• Standards
• Extension aux agents

Houssein Ben-Ameur Youssef Bououlid-Idrissi

Mars 2003
3
Web actuel
Diapositive 3

• Utilisations courantes
• Recherche dinformation
• Nouvelles et loisirs
• Achats
• Voyage réservation/achat/enregistrement
• Communauté virtuelle
• Applications B2B, B2C et P2P
• Les informations sont principalement structurées
  selon les formats
• HTML Hyper Text Markup Language
• XML EXtensible Markup Language

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Mars 2003
4
Quest ce que HTML ?
Diapositive 4

• HTML est un langage de marquage conçu et maintenu
  par W3C
• Fichier HTML Fichier texte contenant des tags
  de marquage définissant une certaine
  présentation daffichage.
• Par exemple, présenter lorganigramme dune
  équipe projet de W3C sous forme dun tableau.
• Dernière version, HTML 4.01 a fait lobjet dune
  recommandation le 24 Décembre 1999.

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Mars 2003
5
Quest ce que XML?
Diapositive 5

• XML est un langage de marquage conçu et maintenu
  par W3C, pour décrire les données dans un
  document.
• Si conceptuellement, le focus de HTML a été mis
  sur comment afficher les données, celui de XML a
  été mis sur ce que les données sont.
• Par exemple, structurer les données de
  lorganigramme dune équipe projet de W3C.
• Dernière version, XML 1.0, a fait lobjet dune
  recommandation le 6 Octobre 2000.

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Mars 2003
6
Caractéristiques de XML
Diapositive 6

• Les documents doivent être bien formés
• Un seul élément racine
• Les éléments doivent obligatoirement être
  balancés, et proprement imbriqués (pe. ltbr /gt
  ltbgtbold ltigt and italic lt/igt textlt/bgt)
• Les attributs doivent être spécifiés et définis
  (pe. ltimg srcimages/banner.gif/gt)
• Les documents peuvent être validés
• La structure et le contenu du document respectent
  les règles spécifiés par une grammaire (pe. DTD,
  Schéma XML)
• XML associé à un DTD ou un schéma XML est désigné
  comme auto-descriptif

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Mars 2003
7
Le Web actuel est-il sémantique ?
Diapositive 7

• Les documents XML ne possèdent pas de sémantique
• Ils peuvent avoir des sémantiques seulement par
  convention
• Un accord sémantique implicite à lintérieur
  dune communauté dutilisateurs pour un domaine
  de données particulier
• La majorité du contenu web actuel est conçu pour
  quil soit compréhensible par des humains
  seulement.
• Les machines nont aucun moyen fiable pour
  manipuler et traiter la sémantique des
  informations.

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Mars 2003
8
Problèmes de sémantique pour XML
Diapositive 8

• Synonymie and polysémie
• ltPERSONNEgt vs. ltINDIVIDUgt
• ltSPIDERgt désigne-t-il un araignée ou un logiciel?
• Différences structurelles
• ltPERSONgt
• ltNAMEgtLee Lacylt/NAMEgt
• ltPERSONgt
• vs.
• ltPERSONgt
• ltNAMEgt
• ltFNAMEgtLeelt/FNAMEgt
• ltLNAMEgtLacylt/LNAMEgt
• lt/NAMEgt
• lt/PERSONgt

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Mars 2003
9
Vers le Web sémantique
Diapositive 9

• Définition
• Le Web Sémantique est une représentation
  abstractive des données sur le World Wide Web,
  basée sur les standards RDF (Resource Description
  Framework) ainsi que dautres standards à
  définir. Il est en cours de développement par le
  W3C, en collaboration avec un grand nombre de
  chercheurs et de partenaires industriels
• "The Semantic Web is an extension of the current
  web in which information is given well-defined
  meaning, better enabling computers and people to
  work in cooperation." -- Tim Berners-Lee, James
  Hendler, Ora Lassila, The Semantic Web,
  Scientific American, May 2001

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Mars 2003
10
Vers le Web sémantique
Diapositive 10

• Sources dinformation analysables par des
  machines

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Mars 2003
11
Vision de Tim Berners- Lee du Web sémantique
Diapositive 11
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Mars 2003
12
Resource Description Framework (RDF)
Diapositive 12

• La croissance continue du volume des informations
  disponibles sur le web rend le modèle actuel de
  moins en moins adéquat
• RDF offre un modèle de données supportant un
  accès uniforme aux sources dinformation et
  services, ainsi quaux applications intelligentes
  pour le traitement dinformations sur le web

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Mars 2003
13
RDF le modèle
Diapositive 13

• Recommandation de W3C en Février 1999
• Ressemble à un modèle de données orientées
  objets. Utilise des URI pour identifier des
  objets, propriétés et relations entre objets
• Consiste en des entités et des relations binaires
  (statements) entre ces entités
• Se base sur le triplet (sujet, prédicat, objet)

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Mars 2003
14
RDF le modèle
Diapositive 14

• Les relations (statements) et prédicats peuvent
  être utilisés comme sujets ou objets dautres
  relations (mécanisme de réification).
• Distingue entre ressources qui sont des objets
  identifiables par des URI et littéraux qui sont
  de simples chaînes de caractères

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Mars 2003
15
RDF le schéma
Diapositive 15

• Recommandation de W3C en Mars 2000
• Offre des moyens pour définir le domaine et
  létendue des propriétés, ainsi que les
  hiérarchies des classes et sous-classes
• Les propriétés sont globales et décrites en terme
  des classes quelles relient

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Mars 2003
16
RDF Exemple de schéma
Diapositive 16
ltrdfsClass ID"ResourceAccessRule"gt  ltrdfslabel
 xmllang"en"gtAccess Rulelt/rdfslabelgt  ltrdfsco
mmentgtAn assertion of access privileges to a resou
rce.lt/rdfscommentgt  ltrdfsisDefinedBy resource"
http//www.w3.org/2001/02/acls/ns"/gtlt/rdfsClass
gt ltrdfProperty ID"hasAccessTo"gt  ltrdfslabel 
xmllang"en"gthas access tolt/rdfslabelgt  ltrdfsc
ommentgtRelates an Access Rule to the resources to 
which the rule applies.  The inverse relation is '
accessedBy'lt/rdfscommentgt  ltrdfsrange rdfresou
rce"http//www.w3.org/2000/01/rdf-schemaResource
"/gt  ltrdfsdomain rdfresource"ResourceAccessRu
le"/gt  ltrdfsisDefinedBy resource"http//www.w3.
org/2001/02/acls/ns"/gtlt/rdfPropertygt
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Mars 2003
17
RDF la syntaxe
Diapositive 17

• Facilite léchange des données représentées en
  RDF XML savère un choix naturel.
• Mais le modèle reste indépendant dune syntaxe
  particulière
• La spécification propose deux formes de syntaxes
  pour la sérialisation des données RDF en XML
  abrégée et standard.

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Mars 2003
18
RDF Exemple de syntaxe
Diapositive 18
ltProject rdf abouthttp//www.daml.org/projects/
11gt lthasHomepagegt ltrdfsResource
rdfIDhttp//www-db.stanford.edu/OntoAgentsgt
ltdcCreatorgtStefan Deckerlt/dcCreatorgt ltrdfsRe
sourcegt lt/hasHomepagegt lt/Projectgt
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Mars 2003
19
RDF est-il suffisant ?
Diapositive 19

• Contraintes seulement de étendue/domaine (sur les
  propriétés)
• Pas de propriété sur les propriétés (unique,
  transitive, inverse etc.)
• Pas déquivalence (childOf vs filsDe).
• Doù une certaine insuffisance expressive

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Mars 2003
20
DAML OIL
Diapositive 20

• DAML
• DARPA Agent Markup Language (DAML) est une
  initiative du gouvernement américain en Août
  2000, pour promouvoir un langage simple pour
  exprimer les définitions de classes RDF de
  manière plus sophistiquée que celle permise par
  RDFS
• OIL
• Ontology Inference Layer (OIL) est une initiative
  européenne fournissant une classification plus
  sophistiquée, utilisant des constructeurs de
  frame-based AI.
• DAMLOIL
• Définir un langage beaucoup plus sophistiqué pour
  lexpression des classifications et propriétés
  des ressources que RDFS (dernière version Mars
  2001)
• Base de Web Ontology Language (OWL) langage de
  marquage sémantique pour la publication et le
  partage des ontologies sur le Web

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Mars 2003
21
DAMLOIL exemples
Diapositive 21

• Prenons lexemple suivant exprimé en RDF
• ltrdfsClass rdfID"Product"gt
• ltrdfslabelgtProductlt/rdfslabelgt
• ltrdfscommentgtAn item sold by Super
  Sports Inc.lt/rdfscommentgt
• lt/rdfsClassgt
• ltrdfsProperty rdfID"productNumber"gt
• ltrdfslabelgtProduct Numberlt/rdfslabelgt
• ltrdfsdomain rdfresource"Product"/gt
• ltrdfsrange rdfresource"http//www.w3.o
  rg/2000/01/rdf-schemaLiteral"/gt
• lt/rdfsPropertygt
• ltProduct rdfID"WaterBottle"gt
• ltrdfslabelgtWater Bottlelt/rdfslabelgt
  ltproductNumbergt38267lt/productNumbergt
• lt/Productgt

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Mars 2003
22
DAMLOIL exemples
Diapositive 22

• Types de données
• ltdamlDatatypeProperty rdfID"productNumber"gt
• ltrdfslabelgtProduct Numberlt/rdfslabelgt
• ltrdfsdomain rdfresource"Product"/gt
• ltrdfsrange rdfresource"http//www.w3.org/2000/
  10/XMLSchemanonNegativeInteger"/gt
• lt/damlDatatypePropertygt
• Equivalence
• ltrdfDescription about"productNumber"gt
• ltdamlsamePropertyAs rdfresource"http//consort
  ium-of-shoppers.org/vocab/productID"/gt
• lt/rdfDescriptiongt
• Unicité
• ltdamlDatatypeProperty rdfID"productNumber"gt
• ltrdfslabelgtProduct Numberlt/rdfslabelgt
• ltrdfsdomain rdfresource"Product"/gt
• ltrdfsrange rdfresource"http//www.w3.org/2000/
  10/XMLSchemanonNegativeInteger"/gt
• ltrdftype rdfresource"http//www.w3.org/2001/1
  0/damloilUniqueProperty"/gt
• lt/damlDatatypePropertygt

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Mars 2003
23
Exemple de Semantic Search
Diapositive 23

• Exemple de recherche sémantique bâti sur le
  framework TAP
• home page de Eric Miller

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Mars 2003
24
Web services Vision
Diapositive 24
Semantic Web Services
Web Services UDDI, WSDL, SOAP
dynamique
WWW URI, HTML, HTTP
Semantic Web RDF, OWL, RuleML?
statique
syntaxique
sémantique
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Mars 2003
25
Web Services
Diapositive 25
UDDI
WSDL
SOAP
WEB Services
URI
HTML
HTTP
The WEB
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Mars 2003
26
Web Services
Diapositive 26
Client
Répertoire distant de Web Services (UDDI)
2 - HTTP Get
Recherche de services
3 - WSDL
design time (manuel)
Ecriture du code client
1
Publication du service
4 - requête Soap
Invoquation du service
5 - réponse Soap
Fournisseur de service
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Mars 2003
27
WSDL Web Services Description Language
Diapositive 27
http//www.example.com/HelloService.wsdl
ltmessage name"SayHelloRequest" gt ltpart
name"firstName" type"xsdstring" /gt lt/messagegt
ltmessage name"SayHelloResponse" gt
ltpart name"greeting" type"xsdstring" /gt
lt/messagegt   ltportType name"Hello_PortType"gt
ltoperation name"sayHello"gt
ltinput message"tnsSayHelloRequest"/gt
ltoutput message"tnsSayHelloResponse"/gt
lt/operationgt lt/portTypegt
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Mars 2003
28
SOAP Simple Object Access Protocol
Diapositive 28
lt SayHelloRequest gt lt firstName gt Jean lt
firstName /gt lt/ SayHelloRequest gt
requête SOAP
lt SayHelloResponse gt lt greeting gt Hello,
Jean ! lt greeting /gt lt/ SayHelloResponse gt
réponse SOAP
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Mars 2003
29
UDDI Universal Description, Discovery
Integration
Diapositive 29
Microsoft uddi.microsoft.com SAP
uddi.sap.com IBM uddi.ibm.com xmethods.net
pour les développeurs bindingpoint.com SUN
à venir
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Mars 2003
30
Avantages des Web Services
Diapositive 30

• Modulaires composants réutilisables
• Disponibles ouverts à une utilisation externe
• Descriptibles via une interface daccès
• Indépendants de limplémentation
• Publiés disponible dans des répertoires

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Mars 2003
31
Etat actuel des Web Services
Diapositive 31

• WSDL description syntaxique du service
• UDDI registre statique (Yahoo! like)
• Intervention humaine nécessaire (design time)
• Définition sémantique des données ?
• Protocole dutilisation du service
  (choreography) ?
• Mediation (matching entre clients et services) ?
• Composition automatique de services ?
• Confiance (trust), sécurité et qualité de
  service ?

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Mars 2003
32
Vers un WWW dagents
Diapositive 32
?
Je veux passer 2 semaines dans un pays chaud,
pas trop loin et pas cher
Web Services
Info. géographique
Info. touristique
Info. météo
Billets davions
Hôtels
Agent
Location de voitures
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Mars 2003
33
La guerre des standards
Diapositive 33

• W3C Web Services Choreography Working Group
• Microsoft, IBM et BEA BPEL4WS
• SUN WSCI
• HP WSCL
• Fiabilité des services
• Microsoft, IBM et BEA WS-ReliableMessaging
• Oracle, Sun, Hitachi, Fujitsu, NEC
  WS-Reliability
• Organisations W3C, OASIS, WS-I ...
• Autres standards WSIL (inspection), ebXML,
  RosettaNet, ...

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Mars 2003
34
DAML-S
Diapositive 34

• Ontologie DAMLOIL pour la description des WS
• Description des processus
• Publication et découverte de services
• Sélection, composition et interopération
• invocation
• exécution et monitoring

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Mars 2003
35
DAML-S
Diapositive 35

• ServiceProfile Quoi ? (description)
• ServiceModel Comment ?
• ServiceGrounding bas niveau

Service
présente
décrit par
supporte
ServiceProfile
ServiceModel
ServiceGrounding
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Mars 2003
36
DAML-S Service Profile
Diapositive 36
lt!ENTITY congo "http//www.daml.org/services/daml-
s/2001/10/Congo.daml"gt .... ltprofileserviceName
gt Congo_BookBuying_Agent lt/profileserviceNamegt
ltprofileprovidedBygt ltprofileServiceProvider
rdfID"CongoBuy"gt ltprofilenamegt CongoBuy
lt/profilenamegt ltprofilephonegt 412 268 8780
lt/profilephonegt .... ltinputgt
ltprofileParameterDescription
rdfID"BookTitle"gt ltprofileparameterNamegt
bookTitle lt/profileparameterNamegt
ltprofilerestrictedTo rdfresource"xsdstrin
g"/gt ltprofilerefersTo rdfresource"congoboo
kName"/gt ....
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Mars 2003
37
DAML-S Service Model
Diapositive 37
ltdamlClass rdfID"SignInData"gt ltrdfssubClassOf
rdfresource"damlThing"/gt lt/damlClassgt ltrd
fProperty rdfID"acctName"gt ltrdfsdomain
rdfresource"SignInData"/gt ltrdfsrange
rdfresource"xsdstring"/gt ltrdfProperty
rdfID"password"gt ltrdfsdomain
rdfresource"SignInData"/gt ltrdfsrange
rdfresource"xsdstring"/gt ... ltdamlClass
rdfID"CongoBuy"gt ltrdfssubClassOf
rdfresource"processSimpleProcess"/gt
lt/damlClassgt ltrdfProperty rdfID"congoBuySignI
nInfo"gt ltrdfssubPropertyOf rdfresource"proce
ssinput"/gt ltrdfsdomain rdfresource"CongoBu
y"/gt ltrdfsrange rdfresource"SignInData"/gt
lt/rdfPropertygt ltrdfProperty rdfID"congoBuyBoo
kName"gt ....
Concept
Processus
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Mars 2003
38
Matchmaking de services
Diapositive 38

• Comment un agent peut trouver le bon service ?
• Bon service ? sataisfait au but de lagent
• Besoin de fonctions de matching entre
• But de lagent (template) ?? propriétés du
  service
• Similarité syntaxique comparaison de
   strings 
• Similarité opérationelle comparaison de QoS
• Similarité sémantique comparaison de concepts

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Mars 2003
39
Analyse de performance
Diapositive 39

• Comment sassurer quun processus composé de
  plusieurs services répond aux besoins
  opérationnels de lagent ?
• Analyse du temps dexécution
• Analyse de la charge supportée par le processus
• Monitoring de lexécution du processus
• Difficulté on ne peut pas toujours tester les
  WS
• QoS des WS domaine de recherche et
  standardisation

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Mars 2003
40
Web Services une extension aux agents
Diapositive 40

• Vision défendue par Joanna Bryson et al. (MIT et
  Univ. Bath UK)
• Les Web Services sont une extension aux agents
• Un Web Service est un comportement (Behaviour)
• Intelligence modulaire composition de services

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Mars 2003
41
Un scénario de science-fiction
Diapositive 41
Fournisseur 1
transactions
découvrir
fourniture
Fournisseur 2
approvisionner
négocier
demandes
Fournisseur n
Stock
Processus 1

• Zéro Stock
• Zéro papier
• Zéro retards
• Zéro employés ?

Processus 2
Processus 3
Futura Co.
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Mars 2003
42
Conclusion
Diapositive 42

• Un Web Service est un service accessible via le
  Web
• Standards WSDL, SOAP, UDDI ...
• Niveau sémantique DAML-S
• DAML-S ServiceProfile, ServiceModel et
  ServiceGrounding
• La recherche est encore à ses débuts.

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Mars 2003
43
Ma vision
Diapositive 43

• Nous sommes à laube dune révolution
• Révolution industrielle
• ? automatisation des processus manuels dans les
  industries manufacturières
• Révolution de linformation
• ? automatisation des processus cognitifs dans les
  entreprises
• Sourcing automatique
• Approvisionnement automatique
• Gestion automatique de stocks
• Gestion automatique de Supply chain
• ...

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Mars 2003
44
Références
Diapositive 44

• Framework for the semantic web an RDF tutorial
  Stefan Decker, Prasenjit MITRA et Sergey MELNIK
  Stanford University , Novembre-Décembre 2000.
• 2. Agents and the Semantic Web James Hendler,
  University of Mary Land, Mars-Avril 2001.
• 3. OIL an Ontology Infrastructure For the
  Semantic Web Dieter Fensel and Frank van
  Harmelen, Vrije Universiteit, Amsterdam, Ian
  Horrocks, University of Manchester, UK, Deborah
  L. McGuinness, Stanford University et Peter F.
  Patel-Schneider, Bell Laboratories, Mars-Avril
  2001.
• OWL An Object-Oriented Framework for
  Intelligent Home and Office Applications Bernd
  Brügge, Ralf Pfleghar, Thomas Reicher
• Semantic SearchEric Miller
  http//www.w3.org/2002/05/tap/semsearch/
• http//www.daml.org/ le site officiel de
  DARPA Agent Markup Language
• http//www.w3.org/2001/sw/ répertoire
  Semantic Web du site officiel du world wide web
  consortium
• Semantic Network Services présentation de
  Thomas Bandholtz, KM Solution Manager,
  Schlumberger Sema, Cologne (DE), dans le cadre de
  Open Forum 2003 on Metadata Registries, 23
  janvier 2003.

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Mars 2003