Atitinkamas straipsnis: 1. Maskeliūnas, S.: Ontologijų naudojimas interneto technologijomis grindžiamoms paslaugoms intelektualizuoti // Informacijos mokslai. 26, ISSN 1392-0561. Vilnius: Vilniaus universitetas, 2003, pp. 154-159. https://www.researchgate.net/profile/Saulius-Maskeliunas/publication/368400617_Ontologiju_naudojimas_interneto_technologijomis_grindziamoms_paslaugoms_intelektualizuoti/links/63e67b3fe2e1515b6b875658/Ontologiju-naudojimas-interneto-technologijomis-grindziamoms-paslaugoms-intelektualizuoti.pdf

1. Ontologijų naudojimas
Interneto technologijomis
grindžiamoms paslaugoms
intelektualizuoti
Saulius Maskeliūnas
Matematikos ir Informatikos institutas
Akademijos 4, Vilnius LT-2021

2. MII 2
Turinys
1. Pasaulinio tinklo paslaugos
2. Semantinis pasaulinis tinklas
3. Semantinio pasaulinio tinklo paslaugos
(pasaulinio tinklo paslaugų
intelektualizavimas ontologijomis)
4. Išvados

3. 1. Pasaulinio tinklo
paslaugos (PTP)
• Apibrėžimas
• Architektūra
• Pagrindinės technologinės priemonės
• Pavyzdžiai

4. MII 4
PTP apibrėžimai (http://www.jeckle.de/webServices/#def)
WebServices.org apibrėžimas:
• Pasaulinio tinklo paslaugos yra
įpakuotos laisvai susietos įsipareigotos funkcijos,
pateikiamos standartiniais protokolais.
„Įpakuotos“ reiškia, kad funkcijų realizacija niekada nematoma
iš išorės.
„Laisvai susietos“ reiškia, kad pakeitus vienos funkcijos
realizaciją nereikia keisti iškviečiančiosios funkcijos.
„Įsipareigotos“ reiškia, kad funkcijų veikimo, sąveikos su
funkcijomis bei jų įeities ir išeities parametrų aprašai yra
pateikiami viešai.
Minimieji standartiniai protokolai (pirmiausia turint omenyje
W3C, OASIS standartus) yra atviri, plačiai publikuojami ir
laisvai prieinami realizuoti visiems, kas tuo suinteresuoti.

5. MII 5
PTP apibrėžimai
Pasaulinio tinklo konsorciumo (W3C) apibrėžimas:
• Pasaulinio tinklo paslauga yra programinė sistema,
identifikuojama universaliu resursų identifikatoriumi
(URI), kurios viešos sąsajos ir įsipareigojimai
apibrėžiami ir aprašomi su XML.
PTP apibrėžimą gali rasti kitos programinės
sistemos. Šios sistemos po to gali sąveikauti su
pasaulinio tinklo paslauga (taip, kaip numato PTP
apibrėžimas), naudojant pranešimus, perduodamus
Interneto protokolais.
[ http://www.w3.org/TR/ws-gloss/#webservice , 2003 05 14 ]

6. MII 6
PTP svarbiausios sąvokos ir jų sąryšiai
[ http://www.w3.org/TR/ws-arch/ ]

7. MII 7
PTP architektūra (PTPA)
PTPA yra į paslaugas orientuotos architektūros dalinis atvejis.
• Į paslaugas orientuotos architektūros bendroji diagrama:
[ http://www.w3.org/TR/ws-arch/ , 2003 gegužės 14 d.]

8. MII 8
PTPA – ĮPOA – Išskirstyta sistema
• Į paslaugas orientuota architektūra yra išskirstytų sistemų
rūšies, kuriose programiniai agentai are “paslaugos”.
• Išskirstytos sistemos susideda iš atskirų programinių agentų
(komponentų), kurie veikia kartu realizuodami tam tikrų
funkcijų visumą. Išskirstytų sistemų programiniai agentai
gali veikti skirtingose programinėse aplinkose ir sąveikauti
tarpusavyje naudojant kelių sluoksnių protokolus.
• Paslauga yra programinis agentas, vykdantis tam tikrą gerai
apibrėžtą operaciją (t.y., “suteikia paslaugą"), kurį galima
iškviesti už didesnės taikomosios programos konteksto ribų.

9. MII 9
PTPA technologijų sluoksniai
[ http://www.w3.org/TR/ws-arch/ , 2003 05 14]
Pagrindinės technologijos: XML, DTD, Schema
Procesai
Radimas, agregavimas, choreografija
Aprašymai
Pasaulinio tinklo paslaugų aprašai (WSDL)
Žinutės
SOAP išplėtimai
Patikimumas, koreliacija, transakcijos
SOAP
Ryšio priemonės (siuntimo protokolai)
HTTP, SMTP, FTP, JMS, IIOP, …
A
P
S
A
U
G
A
V
A
L
D
Y
M
A
S

10. MII 10
PTP funkcionavimo schema
[ Systinet Corporation. Introduction to Web Services. White paper, 2002
http://www.systinet.com/resources/white_papers ]
UDDI
registras
WSDL
Nuoroda į aprašymą
Paslau-
gos var-
totojas
Paslaugos
paieška
Pasaulinio
tinklo
paslauga
Nuoroda
į paslaugą Paslaugos
aprašymas
SOAP
XML pranešimai

11. MII 11
Paprastos kreipties į objektus
protokolas
[angl.: Simple Object Access Protocol, SOAP]
• SOAP suteikia nesudėtingą ir neprieštaringą būdą
siųsti XML žinutes tarp lygiaverčių taikomųjų programų
(angl. peer-to-peer communication).
• SOAP sudaro keturi komponentai: 1) apvalkalas,
2) transporto susiejimo karkasas, 3) kodavimo taisyklės ir
4) nutolusių procedūrų iškvietimo [RPC] atvaizdas.
• Š.m. birželio 24 d. SOAP 1.2 versijos specifikacija
paskelbta kaip Pasaulinio tinklo konsorciumo
rekomenduojamas XML protokolas.
(žr.: http://www.w3.org/TR/ ).

12. MII 12
Pasaulinio tinklo paslaugų
apibrėžimo kalba (WSDL)
• WSDL dokumentai aprašo pasaulinio tinklo
paslaugų suteikiamas funkcijas, kaip jas vykdyti ir
kur jos yra.
• WSDL dokumente apibrėžiami 5 pagrindiniai
elementai: tipai (apibrėžiantys žinutėse naudojamus
duomenų tipus), žinutės (apibrėžiančios žinučių formatus),
prievadų tipas (nurodantis realizuojamų operacijų rinkinį;
kiekvienas operacijos įrašas apibrėžia operaciją ir su ja
susietas įvesties ir išvesties žinutes), susiejimas (kiekvienam
prievadui nurodantis konkretų protokolą ir duomenų formatą;
prievadas yra prievadų tipo egzempliorius) ir paslauga
(apibrėžiama kaip susijusių prievadų rinkinys).
• WSDL sukūrė IBM ir Microsoft; WSDL 1.1 versija

13. MII 13
Universalus aprašymo, atradimo ir
integravimo (UDDI) registras
http://www.uddi.org/specification.html
• UDDI registrai registruoja ir kategorizuoja pasaulinio
tinklo paslaugas, nurodydami verslo esybes, verslo
paslaugas, susiejimo šablonus ir paslaugų tipus.
• UDDI registrai patys yra realizuojami kaip pasaulinio
tinklo paslaugos.
• OASIS (t.y., Struktūrizuotos informacijos standartų
kūrimo organizacija, e.verslo standartų pasaulinis
konsorciumas) š.m. gegužės 20 d. patvirtino UDDI 2.0
versijos specifikaciją kaip OASIS atvirąjį standartą.

14. MII 14
Pasaulinio tinklo paslaugų pavyzdys
© http://www.webservices.org
Pasaulinio tinklo paslaugų
programų serveris
Pasaulinio tinklo
paslaugų
klientinės programos
Apsaugos
“siena”
Apsaugos
“siena”
Sąveika per
pasaulinį tinklą
Bevielės pasaulinio tinklo
taikomosios programos
Vidinis UDDI registras
Esamos COM, DCOM,
RMI ar CORBA
taikomosios programos
Pasaulinio tinklo
paslaugų
klientinės programos
Pas.tinklo paslaugų programų serveris
Pagr.kompiuteris
DB

15. MII 15
Vandens
išteklių
valdymo
informacinė
sistema
(pagrįsta
pasaulinio
tinklo
paslaugomis)
RAAD
Monitoringo
taškai
RAAD
RAAD
laboratorijos
mėginiai
mėginiai
Vand.
DB
AAA
laboratorija
EAA
(EIONET)
Liet.
Statistikos
Departam.
...
...
AM padaliniai
LGT
Internetas
...
Regioninės
stotys
Hydrologijos
monitoringo
taškai
Hy-
mer
LHMT
VIVIS portalas
VIVIS
meta
DB
AAA
Vandens
tiekėjai
Jūr.Tyr.C.
Jūros, etc.
monitoringo
taškai

16. 2. Semantinis pasaulinis tinklas
(SPT)

17. MII 17
Pasaulinio kompiuterių tinklo kartos
1. Pamatų padėjimas: HTML kalba
derinyje su HTTP ryšio protokolu (WWW)
[praeitame dešimtmetyje]
2. Save aprašančių dokumentų naudojimas, remiantis XML
ir RDF kalbomis
[prieš 1-2 metus]
3. Semantinio pasaulinio tinklo
(angl.: "Semantic Web") kūrimo pati pradžia,
siekiant paruošti galimybę automatinei semantinei
kompiuterių tarpusavio sąveikai [šiuo metu]

18. MII 18
Semantinio pasaulinio tinklo idėja
Tikslas: automatinė kompiuterių tarpusavio sąveika
bendrai priimtos terminijos pagrindu, naudojant:
• ontologijų kalbas ,
• logikos formalizmus ,
• loginio išvedimo galimybes .
(Kitaip tariant, pereinama nuo kompiuterių skaitomos
prie kompiuterių suprantamos informacijos).
W3C papildomi reikalavimai:
• realizuojama XML bazėje
• semantinius teiginius išreiškiančios deklaratyvios
kalbos turi būti RDF ir RDF Schemos antstatu

19. MII 19
Semantinio pasaulinio tinklo architektūra
(Tim Berners-Lee vizija)
http://www.w3.org/2000/Talks/1206-xml2k-tbl/slide10-0.html

20. MII 20
XML
HTML
SMIL
XHTML RDF(S)
PICS
Deklaratyvios kalbos
(OIL, DAML-Ont)  OWL
DC
Šiuo metu svarbiausios SPT kalbos

21. MII 21
Pasaulinio tinklo ontologijų kalba
(angl. Web Ontology Language, OWL)
• OWL yra Semantinio pasaulinio tinklo sudamoji dalis;
ją kuria “W3C Web Ontology” darbo grupė
DAML+OIL ontologijų kalbos pagrindu.
• 2002.03.08 išleidžiama OWL reikalavimų dokumento 1
vers.;
• 2002.11.08 išleidžiama pirma OWL vadovo versija;
• 2003.04.04 W3C paskelbia OWL 1.0 versijos
paskutinius darbinius juodraščius
• 2003.08.18 W3C paskelbia šešias OWL specifikacijas
(visuomenės pastaboms iki š.m. rugsėjo 20 d.),
kurios artimiausioje ateityje taps W3C rekomendacija.

22. 3. Semantinio pasaulinio tinklo
paslaugos (SPTP)
ir
pasaulinio tinklo paslaugų
inteletualizavimas ontologijomis

23. MII 23
SPTP idėja (1)
D. Fensel, Ch. Bussler. Semantic Web Enabled Web Services
http://nextwebgeneration.com/swsi/resources/wsmf.pdf
Informacijos
radimo,
gavimo,
vaizdavimo,
interpretavimo,
palaikymo
problemiškumas
Pasaulinis tinklas
(WWW)
URI, HTML, HTTP
Semantinis pasaulinis
tinklas
RDF, RDF(S), OWL
Statinis
pasaulinis
tinklas

24. MII 24
SPTP (2)
D. Fensel, Ch. Bussler. Semantic Web Enabled Web Services
http://nextwebgeneration.com/swsi/resources/wsmf.pdf
Pasaulinis tinklas
(WWW)
URI, HTML, HTTP
Semantinis pasaulinis
tinklas
RDF, RDF(S), OWL
Pasaulinio tinklo
paslaugos
UDDI, WSDL, SOAP
Dinaminis
pasaulinis
tinklas
Statinis
pasaulinis
tinklas
Kompiuterių
skaičiuojamosios
galios
panaudojimas

25. MII 25
SPTP (3)
D. Fensel, Ch. Bussler. Semantic Web Enabled Web Services,
http://nextwebgeneration.com/swsi/resources/wsmf.pdf
Semantinis pasaulinis
tinklas
RDF, RDF(S), OWL
Pasaulinio tinklo
paslaugos
UDDI, WSDL, SOAP
Intelektualios
pasaulinio tinklo
paslaugos
Pasaulinio tinklo naudojimas visu pajėgumu
Dinaminis
pasaulinis
tinklas
Statinis
pasaulinis
tinklas
Pasaulinis tinklas
(WWW)
URI, HTML, HTTP

26. MII 26
Ontologijų reikšmė (1)
• Ontologijos apibrėžia:
1) informacijos formaliąją semantiką, tapdamos
kompiuterizuoto informacijos apdorojimo pagrindu;
2) realaus pasaulio semantiką, tuo leisdamos susieti
kompiuterizuotai apdorojamą turinį su žmonėms
suprantama informacijos prasme, remiantis bendrai
sutarta terminija.
• To dėka, ontologijos suteikia programinių
komponentų (tame tarpe ir pasaulinio tinklo
paslaugų) intelektualios tarpusavio sąveikos
galimybę, remiantis nuorodomis į tą pačią ar
susijusią terminiją.

27. MII 27
Ontologijų reikšmė (2)
• Ontologijomis gali būti aprašomos
pasaulinio tinklo paslaugos ir jų sąsajos;
sąsajų parametrai specifikuojami su
atskiromis ontologinėmis sąvokomis.
• To dėka – ontologijos padeda integruoti skirtingas
pasaulinio tinklo paslaugas į darnią visumą
(užtikrinant tinkamą jų tarpusavio sąveiką,
sprendžiant struktūrinio bei semantinio
nevienalytiškumo, skirtingumo problemas).

28. MII 28
Pasaulinio tinklo paslaugų ontologija
DAML-S ( http://www.daml.org/services/ )
• DAML-S numato, kad trys svarbiausios žinių apie
pasaulinio tinklo paslaugas rūšys yra paslaugos profilis
(„ką paslauga daro?“), modelis („kaip paslauga veikia?“)
ir išmokymas („kaip kreiptis į paslaugą?“).
• Naudojant su DAML-S grindžiamus programinius
agentus galima automatizuoti PTP radimą, iškvietimą,
komponavimą, tarpusavio sąveiką ir vykdymo priežiūrą.
• DAML-S yra sukurtas DAML+OIL pagrindu
(tiesiog tai yra viena iš galimų DAML+OIL ontologijų);
vėlesnes DAML-S versijas numatoma kurti OWL kalba.

29. MII 29
Pasaulinio tinklo paslaugų
modeliavimo karkasas (WSMF)
• WSMF skirtas pasaulinio tinklo paslaugų kūrimui,
aprašymui ir jų komponavimui į sudėtingas PTP. WSMF
suteikia galingas PTP visavertiško koncepcinio
modeliavimo priemones e.verslo pasaulinio tinklo
paslaugoms kurti ir aprašyti.
• WSMF sudaro 4 pagrindiniai elementai: ontologijos
(kurios suteikia, apibrėžia kitų elementų vartojamą
terminiją), pajėgumų repozitorijai (apibrėžiantys su PTP
galimas spręsti problemas, kitaip tariant, tikslus, kuriuos
gali turėti į pasaulinio tinklo paslaugas besikreipiantys
klientai), PTP aprašai (apibrėžiantys įvairius PTP
aspektus) ir tarpininkavimo priemonės (sprendžiančios
PTP tarpusavio sąveikos problemas).

30. MII 30
SPTP iniciatyvos SPTP kalbos d.gr.
siūlymai PTP standartų rinkiniui
M. Kifer, D. Martin. Bringing Services to the Semantic Web
and Semantics to Web Servidese, Dec. 16, 2002
http://swsc.semanticweb.org/resources/swsc-lc-intro.ppt
Tinklo protokolai Paslaugų aprašai
W3C pas.tinkl.pasl. choreografijos grupė
BPEL4WS (Microsoft, IBM, BEA)
WSCL (HP), BPML (daug-be Microsoft)
WSCL (Sun, BEA, Yahoo, …)
XLANG (Microsoft), WSFL (IBM),…
SOAP blokai
SOAP/XMLP
XML
HTTP / SMTP
TCP/IP
WSDL išplėtimai
Procesai
SPTP kalba
Registras (UDDI)
Inspektavimas
SPTP iniciatyva (angl.: SWSI)
Automatizuojamos užduotys:
 atradimas;
 iškvietimas;
 tarpusavio sąveika;
 derybos dėl sandėrių;
 komponavimas;
 monitoringas;
 verifikavimas.
WSDL
XML

31. 4. Išvados
• Ontologijų naudojimas pasaulinio tinklo paslaugoms intelektualizuoti
yra neabejotinai perspektyvus, tačiau kol kas šios idėjos yra pačios
pradinės stadijos.
• Svarbiausius norminančius dokumentus, kaip tikslinga naudoti
ontologijas PTP intelektualizavimui, ateityje tikriausiai parengs
„Semantinio pasaulinio tinklo paslaugų iniciatyvos“ konsorciumo
„Architektūros“ ir „Kalbos“ d.gr., veiklą pradėję prieš kelis mėnesius.
Panašiai kaip JAV DAML ir Europos OIL buvo integruoti į vieną
DAML+OIL specifikaciją (vėliau išaugusią į OWL), taip pat tikėtina,
kad JAV DAML-S ir Europoje sukurtas WSMF taps semantinio
pasaulinio tinklo paslaugų (besiremiančių taisyklėmis, ontologijomis
ir duomenų bazėmis) naujos specifikacijos pagrindu, kurią ateityje
tikriausiai pripažins dauguma SPTP kūrėjų, teikėjų ir naudotojų.
• Šio tyrimo rezultatus ateityje numatoma panaudoti realizuojant
informacines sistemas, teikiančias semantinio pasaulinio tinklo
paslaugas

32. MII 32
… – tai tik pati pradžia
Pabaiga…