Schaffung eines Vergleichers für DIANE Service Descriptions (DSD)

1. Schaffung eines Vergleichers für DIANE Service Descriptions (DSD) Diplomarbeit Michael Müssig Betr. Professor: Prof. Dr.-Ing Dr. h.c. P.C. Lockemann Betr. Mitarbeiter: Michael Klein

2. MOVIE getInfo… reserveSeat… buyDVD… downloadSoundtrack… chatWithMainActor… MORE… Szenario • Kinokarten-Buchdienst „Buche einen aktuellen Action-Film, der um 20:00 Uhr in einem Karlsruher Kino beginnt!“

3. ? Welcher Dienstgeber ist geeignet? (Vergleich) Wie rufe ich den Dienst auf? (Konfiguration) Dienst- Angebot Dienst- Angebot Dienst- Angebot Dienst- Angebot Dienst- Angebot Dienst- Geber Dienst- Geber Dienst- Geber Dienst- Geber Dienst-Geber Nutzung eines passenden Dienstes Mobile Anwendung Dienst- Anfrage

4. 8. aufrufen 10. Ergebnis übermitteln 6. auswählen 7. konfigurieren 4. suchen Ablauf dienstorientierter Anwendungen 9. ausführen Dienstnehmer (Client) Dienstgeber (Server) 3. Anfrage beschreiben 1. Angebot beschreiben 2. veröffentlichen 5. vergleichen Repository (evtl. verteilt)

5. Aufgaben und Ziele • Schaffung eines Vergleichers für DSD • Hauptkriterium: Vollautomatische Dienstnutzung • Aufgaben des Vergleichers / Matcher • Übereinstimmung von Angeboten zu Anfrage Vergleichswert innerhalb [0,0 .. 1,0] • präferenzbasiertes Vergleichen • Konfiguration der Dienste • parametrisierbares Angebot • Informationen nach Dienstnutzung (Anfrage)

6. Gliederung • Verwandte Ansätze • Funktionsweise des Vergleichers • Live-Demo • Ergebnisse und Ausblick

7. Verwandte Ansätze - WSDL • WSDL = Web Service Description Language • einfach, weit verbreitet • standardisiert durch W3C • Dienstbeschreibung • Mangel an Semantik • Funktionalität erraten aus Nachrichtenfluss • strikte Nachrichtenkompatibiliät • evtl. semantisch passender Dienst nicht nutzbar • einfacher Vergleicher • Eingabe liefert mehr • Ausgabe verlangt weniger

8. Verwandte Ansätze – OWL-S • ehemals DAML-S • ontologiebasiert • beschreibt nicht nur Nachrichtenfluss • Probleme des Vergleicher • Zusammenhang Nachrichten/Zustandsübergang fehlt • Verwendung von allgemeinen Heuristiken • keine Präferenzen integrierbar

9. Verwandte Ansätze - WSMO • WSMO = Web Service Modelling Ontology • Heterogenität erlaubt • Auflösung durch Mediatoren • nicht vollständig automatisierbar • Unterschied Angebot/Anfrage • ABER: Präferenzen schwer einstellbar • unvollständiger Vergleicher • Mediator nicht integriert

10. Vergleicher in DSD • reine Zustandsorientierung • kombinierte Betrachtung des Nachrichtenflusses und der Beschreibung • Vergleich auf Instanzebene • Beschreibung von Instanzen • „Buche Harry Potter“ vs. „Suche Kinokartenbuchdienst“

11. Vergleicher in DSD (2) • Unterscheidung Angebot/Anfrage • Funktionalität gesucht, nicht spezieller Dienst • mehrere Dienste können Funktion erfüllen • vollständige Präferenzintegration in Anfragen • individueller Vergleicher, keine allgemeine Heuristik

12. Übersicht der Variablen Eingabe Ausgabe • OffIN • wird beim Vergleich gefüllt • Dienstparameter • OffOUT • ist nach Dienstnutzung durch Anbieter gefüllt Angebot • ReqIN • wird vor Vergleich gefüllt • wiederverwendbar • ReqOUT • ist nach Dienstnutzung durch Vergleicher gefüllt Anfrage

13. Beispiel - Offer Angebot 13

14. Beispiel - Request Anfrage 14

15. Der Vergleichs-Algorithmus • Vergleich und Konfiguration des Angebots • Garantierter Vergleichswert (worst case) • Graph-Vergleich • anfragegetrieben • rekursiver Abstieg innerhalb des Graphs • Unterscheidung bzgl. Element-Typ • Teilmengeneigenschaft • 2 Modi • minimizing: Vergleicher bestimmt schlechtesten Wert • maximizing: Vergleicher bestimmt besten Wert

16. Beispiel - Request Anfrage Primitiver Datentyp 16

17. Vergleich – Primitive Datentypen Vergleichswert 0.5 0,375 4 x 8

18. Beispiel - Request Anfrage Wertbasierte Klasse 0.375 1.0 18

19. Vergleich – Wertbasierte Klassen • Isolierter Vergleich • orthogonale Attribute • rekursiver Abstieg • amount • Vergleichswert = 0.375 • currency • Vergleichswert = 1.0 • Price • Verbindungsstrategie: AND • 0.375 * 1.0 • Vergleichswert = 0.375 0.375 0.375 1.0

20. Beispiel - Request Anfrage 0.375 Öffentliche Entitätsklasse 20

21. Vergleich – Öffentliche Entitätsklassen

22. Beispiel - Request Anfrage Teilöffentliche Entitätsklasse Spiderman 2 : 1.0 Terminator 3: 0.5 22

23. Vergleich – Teilöffentliche Entitätsklassen • Vergleicher fehlt vollständiges Wissen • Attribute nicht orthogonal • Ausführung bei offIN-Belegung mit Vergleichswert >0 nicht garantiert  spezieller Vergleich mit erweitertem Bewertungskriterium unabdingbar

24. Ausführungswahrscheinlichkeit • Vergleicher berechnet Ausführungswahrscheinlichkeit • Abschätzung • möglicher Variablenbelegungen • möglicher Instanzen

25. OffIN-Kombinationen Anfrage Angebot 1 20:00 5 action:Genre 2  10 mögliche OffIN-Kombinationen

26. Verbesserung durch deklaratives Binden • Ausführungswahrscheinlichkeit oft recht niedrig • Deklaratives Binden von Variablen • Anbieter muss dies explizit erlauben Deklarative Bindung

27. Beispiel - Request Anfrage Ausgabevariable binden 27

28. Beispiel - Offer Angebot 28

29. Binden von ReqOUT-Variablen • Angebot ist Menge • falls erlaubt, deklarative Bindung • einelementig, Füllwert gegeben • mehrelementig, Angebot passt nicht zu Anfrage • Angebot ist OffOUT • Referenz auf OUT-Variable • Angebot ist Instanz/OffIN • direkter Füllwert

30. Beispiel - Request Anfrage Ausgabevariable binden 30

31. Beispiel - Offer Angebot 31

32. Binden von ReqOUT-Variablen • Angebot ist Menge • falls erlaubt, deklarative Bindung • einelementig, Füllwert gegeben • mehrelementig, Angebot passt nicht zu Anfrage • Angebot ist OffOUT • Referenz auf OUT-Variable • Angebot ist Instanz/OffIN • direkter Füllwert

33. Binden von ReqOUT-Variablen • Angebot ist Menge • falls erlaubt, deklarative Bindung • einelementig, Füllwert gegeben • mehrelementig, Angebot passt nicht zu Anfrage • Angebot ist OffOUT • Referenz auf OUT-Variable • Angebot ist Instanz/OffIN • direkter Füllwert

34. Übersichtstabelle Vergleicher

35. LIVE - Demo VERGLEICHER

36. Ergebnisse und Ausblick • Vergleicher erfüllt Anforderungen automatischer Dienstnutzung • Berechnung des Vergleichwertes • individueller Matcher (Präferenzen) • Bindung der Variablen • Erkenntnis: Teilöffentliche Klassen • effektiv, aber nicht effizient (Ausführungswahrscheinlichkeit) • deklarative Bindung • TODO: Erweiterte Evaluation • Ausblick: Erweiterung des Vergleichers • Definition von Abhängigkeiten zwischen Attributen • lokale Optimierung (Pruning)

37. DIANE Project http://www.ipd.uni-karlsruhe.de/DIANE/de Danke für Ihre Aufmerksamkeit!

38. <Type> tcs prop. condition Set direct conditions ms connection strategy DSD - Mengen • deklarative Mengen • Beschreibungselemente • Type Check Strategy • Direct Conditions • Property Conditions • Missing Strategy • Connecting Strategy

39. DSD - Mengen (2) • Primitive Mengen • Wertbasierte Mengen • Entitäts-Mengen(öffentlich/teilöffentlich) Integer < 100 PriceV amount Double <= 8.00 MoviePE year Integer > 2000

40. IN Integer < 100 DSD - Variablen • Variable als besondere Menge • spätere Bindung • IN-Variable • ReqIN – bereits gebunden • OffIN – Bindung während Matching • OUT-Variable • OffOUT – evtl. Referenzierung • ReqOUT – Bindung nach Matching

41. Matching – Öffentliche Entitätsklassen • komplettes Wissen über Instanzen • alle Instanzen veröffentlicht • Stoppe rekursives Graphmatching • Iteration über Instanzen • Ist Instanz im Offer enthalten? • Matche Instanz mit Request • Bilde Cluster • gleiche OffIN-Variablenbelegung • Minimum innerhalb des Clusters • Maximum zwischen den Clustern

42. Einelementige Menge • Menge deklarativ einelementig • Menge durch Variable einelementig • Element kann nach Dienstausführung bestimmt werden