Semantic Web Services and Agents: A Reality Check. Autori: F.Bergenti, D.Cavone, D.Gotta

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1 Semantic Web Services and Agents: A Reality Check Autori: F.Bergenti, D.Cavone, D.Gotta

2 PERCHE UN REALITY CHECK L esigenza del CHECK è nata durante il primo approccio al progetto IPA Intelligent and Personal Agent finanziato da Telecom Italia SpA (Working Capital) Orchestrazione Automatica di Web Services Risoluzione PROATTIVA di Problemi Distribuito Mobile Android Smarthphones Paradigma Multi-Agente AVATAR dell Utente, PERSONALE e INTELLIGENTE Il progetto potrà avere successo partendo da un repository di Web Services poco interessante, povero e non dotato di alcuna semantica?

3 LA GUERRA DEGLI STANDARD PROs CONs PROs CONs RESTful Vs SOAP

4 LA GUERRA DEGLI NUMERI SOAP RESTful TUTTAVIA I RESTful Web Services sono in netta crescita rispetto ai tradizionali SOAP Web Services I colossi dell ICT (Google, Microsoft, Yahoo!) stanno puntando sui più semplici (ma descritti in maniera meno riogorosa) RESTful Web Services piuttosto che su quelli tradizionali Dei migliaia di Web Services fruibili solo pochi possono essere considerati veramente utili ed affidabili: sono i servizi offerti da Yahoo!, Google, Amazon e Microsoft.

5 ALCUNE APIs INTERESSANTI Google Places API: Restituisce informazioni riguardanti un Place tramite HTTP Request. Sono Possibili quattro tipi di Request: Place Searches, restituisce una lista di posti vicini alla location indicata Place Details requests, restituisce ulteriori dettagli riguardo un place Place Check-ins, consente di effettuare il chek-in in un place Place Reports, consente di aggiungere ed elimare place Google Directions API: Restituisce le indicazioni stradali tra due location tramite HTTP Request. Si posso specificare Partenza, Arrivo e Punto Intermedio espressi sia come testo (e.g. "Chicago, IL" or "Darwin, NT, Australia") sia come Coordinate. Weather RSS Yahoo! API: Restituisce le previsioni METEO per una specifica location. Il Web Services Weather RSS feed è basato sui codici WOEID. Microsoft Translation Service: Ultimamente è stato aggiornato con il rilascio di una nuova Web API e alcuni tool, con nuovi modi per accedere al servizio tramite REST, SOAP, e AJAX API.

6 QUAL E IL PROBLEMA? Quantità di Web Services disponibili non sufficiente per soddisfare le esigenze (Soprattutto in Italia). Mancanza di un punto di incontro tra Consumers e Providers che fornisca una catalogazione rigorosa dei servizi e strumenti per la loro ricerca Per gli sviluppatori di sistemi MAS, mancanza di un Matchmaker Agent in grado di rispondere semanticamente ad una request In generale difficoltà nel generare servizi complessi a partire da servizi più semplici Creazione e Catalogazione di nuovi Semantic Web Services Creazione di Ontologie ad Hoc Semantic Matchmaker Agent

7 Creazione e Catalogazione di nuovi Semantic Web Services Creare un buon numero di Web Services di una comprovata utilità Sfruttare il più possibile il patrimonio dati fornito da altri Web Services già affermati e continuamente alimentati (Google, Yahoo!, Amazon e Microsoft) Fornire, al momento del rilascio, una descrizione semantica del servizio OWL-S Creare un Portale di Servizi in grado di sostenere CONSUMER e PROVIDER consentendo di: o Aggiungere nuovi Servizi, RESTful e SOAP, con relativa descrizione semantica o Ricercare semanticamente il miglior Web Service rispetto ad una Request fornita dall utente direttamente sul Portale o Effettuare delle Request (OWLS), attraverso messaggi ACL, ad un Agente di Matchmaking Semantico (SMA) il quale risponderà con una Inform contenente i Servizi ritrovati

8 Creazione di Ontologie ad Hoc PROBLEMA: Ontologia condivisa tra i Web Services nel Repository e le Requests Semantic Matchmaker Agent La ricerca di un servizio tramite Matchmaker avviene facendo riferimento ad una o più ontologie condivise sia dal requester che dal provider POSSIBILI SOLUZIONI: Considerare un numero finito di Domini e per ogni dominio sviluppare una unica Ontologia di Riferimento Richiedere ai provider descrizioni in linguaggio naturale del servizio: i concetti di tali descrizioni potranno essere integrati nelle Ontologie già utilizzate Il Requester dovrà fare riferimento esclusivamente alle Ontologie note al Matchmaker

9 Ontologie: La Proposta Per i Provider: Una volta pubblicato il Web Service(RESTful o SOAP), il fornitore potrà decidere se inserire anche una descrizione semantica del Servizio, costituita da un file OWLS PROBLEMA: Il fornitore non conosce lo standard e rinuncia a fornire descrizione semantica IDEA: Il sistema riconosce l Ontologia di dominio migliore per quel servizio e guida il fornitore, tramite una semplice interfaccia guidata, nella produzione del documento OWLS, Input e Output (Obbligatori) Precondition ed Effect (Opzionali) Per i Consumer: L Utente desidera effettuare la ricerca di un Web Service, conoscendo COSA il servizio dovrebbe fare PROBLEMA: Il sistema chiede di formulare una Request tramite file OWLS. L utente non conosce assolutamente lo standard OWLS IDEA: Il sistema, attraverso una interfaccia guidata, pone all utente una serie di quesiti, individuando l ontologia di dominio più opportuna e generando in maniera automatica un file OWLS che rispecchi la richiesta dell Utente Input e Output (Obbligatori) Precondition ed Effect (Opzionali) VOGLIO UN SERVIZIO CHE DIA X OUTPUT DANDO Y INPUT BEST ONTOLOGY DETECTION OWLS QUERY PRODUCTION OWLS SERVICE DESCRIPTION PRODUCTION HO CREATO UN SERVIZIO CHE FORNISCE X OUTPUT DANDO Y INPUT

10 SEMANTIC MATCHMAKER Request Query SMA Register Advertisement OWLS OWLS OWL Ontologies OWLS Services Un Provider può pubblicare un servizio fornendo la descrizione tramite ontologia OWL-S compliant Un Requester può interrogare il repository usando la stessa ontologia Il Matchmaker esegue il Matching semantico e restituisce la lista dei servizi ritenuti utili in base ad una soglia di similarità Il Matchmaker, sempre attivo, può rispondere a request ACL di un qualsiasi agente di un qualsiasi MAS secondo un linguaggio ed una ontologia ben definita Il SMA è basato sull algoritmo di similarità semantica OWLS-MX

11 WebServices4agents.com

12 WebServices4agents.com

13 WebServices4agents.com Request HTTP OWLS Query SERVLET CONTAINER Request ACL Main Container WEB BROWSER Response HTTP Services Rank Inform ACL AMS SMA DF v v v v API * OWL Ontologies and OWLS Services Repository * The Software uses OWLS-MX 2.0, developed by P Kapahnke, M Klusch, B Fries at DFKI GmbH, Germany, see

14 Un esempio REQUEST FROM WEB BROWSER <?xml version="1.0" encoding="windows-1252"?> <rdf:rdf xmlns:owl=" xmlns:rdfs=" xmlns:rdf=" xmlns:service=" xmlns:process=" xmlns:profile=" xmlns:grounding=" xml:base=" <owl:ontology rdf:about=""> <owl:imports rdf:resource=" /> <owl:imports rdf:resource=" /> SERVLET RESPONSE

15 Un esempio + concreto <?xml version="1.0" encoding="windows-1252"?> -<rdf:rdf - <owl:ontology rdf:about=""> <owl:imports rdf:resource= " /> </owl:ontology> - <service:service rdf:id="weatherforecastquery"> <service:presents rdf:resource="#weatherforecast_profile" /> <service:describedby rdf:resource="#weatherforecast_process" /> <service:supports rdf:resource="#weatherforecast_grounding" /> </service:service> - <profile:profile rdf:id="weatherforecast_profile"> <service:ispresentedby rdf:resource="#weatherforecastquery" /> <profile:servicename xml:lang="en">weather Forecast Query</profile:serviceName> <profile:textdescription xml:lang="en">query che cerca un servizio che abbia in Input una località e restitisca in output la temperatura e l'intensità del vento </profile:textdescription> <profile:hasinput rdf:resource="#_city" /> <profile:hasoutput rdf:resource="#_celsiustemperature" /> <profile:hasoutput rdf:resource="#_speedwind" /> <profile:has_process rdf:resource="weatherforecast_process" /> </profile:profile> -<process:atomicprocess rdf:id="weatherforecast_process"> - </rdf:rdf>

16 Un esempio + concreto

17 Un esempio + concreto <?xml version="1.0" encoding="windows-1252"?> <rdf:rdf xmlns:owl = " xml:base = " <owl:ontology rdf:about=""> <owl:imports rdf:resource=" /> </owl:ontology> <service:service rdf:id="yahooweatherservice"> <service:presents rdf:resource="#yahooweather_profile"/> <service:describedby rdf:resource="#yahooweather_process"/> <service:supports rdf:resource="#yahooweather_grounding"/> </service:service> <profile:profile rdf:id="yahooweather_profile"> <service:ispresentedby rdf:resource="#yahooweatherservice"/> <profile:servicename xml:lang="en >Servizio di Previsioni Meteo offerto da Yahoo!</profile:serviceName> <profile:textdescription xml:lang="en"> Grazie a questo Web Service si possono ottenere, data una città, alcune previsioni tra cui l'intensità del vento e la temperatura espressa in Celsius</profile:textDescription> <profile:hasinput rdf:resource="#_city"/> <profile:hasoutput rdf:resource="#_celsiustemperature"/> <profile:hasoutput rdf:resource="#_speedwind"/> <profile:has_process rdf:resource="yahooweather_process" /> </profile:profile> </rdf:rdf>

18 LA SFIDA - COMPETITION WANTED Un buon numero di Web Services, meglio se descritti semanticamente tramite OWL-S, utili per Utenti in contesto italiano, in grado di fornire valore aggiunto ai già noti Web Services forniti da GOOGLE, AMAZON, YAHOO. CONTACT: davide.cavone@uniba.it

19 TANTI UTILI WEB SERVICES! Oggi ci sono le potenzialità per creare nuovi interessanti Web Services: A partire da Zero; Utilizzando banche dati attingibili esternamente Weather RSS Yahoo! API Facebook API DATA INIZIO DATA FINE IN OUT Eventi Pubblici di Facebook di tipo Hi-Tech per il periodo specificato Facebook API

20 TANTI UTILI WEB SERVICES! DATA INIZIO DATA FINE IN OUT Condizione Meteo Media per l arco temporale specificato CONSTRAINT: Max 7 days Weather RSS Yahoo! API LOCALITA + TIPO ATTIVITA IN OUT Raccomanda il Giorno migliore per effettuare l attività indicata (max 7 giorni) Weather RSS Yahoo! API

21 UN ESEMPIO DI COMPOSIZIONE E domenica, Davide è appena arrivato in Calabria e si accorge di aver scordato a casa il beauty con i medicinali che deve prendere ogni giorno Raggiungere la farmacia di turno più vicina nel più breve tempo possibile RILEVAMENTO COORDINATE Smartphone dotato di GPS (latitudine, longiturdine) Ricerca di n-farmacie dato un raggio max di 3000 metri dal luogo in cui si trova l utente Dato l identificativo della farmacia, il servizio restituisce un booleano che lo stato aperto/chiuso della Farmacia Definizione del Percorso stradale migliore partendo dal luogo in cui si trova l utente (A) per arrivare alla Farmacia (C) passando dal Bancomat più vicino (B) FARMACIE DI TURNO WEB SERVICE New Web Services Google Places-based!!! Il Web Service può essere realizzato in maniera abbastanza veloce ed intuitiva utilizzando le YQL Open Data Table. Banalmente si andrà a popolare una Tabella a due colonne in cui per ogni ID di una Farmicia (by Google Places) si associa un turno di apertura

22 GRAZIE PER L ATTENZIONE