Semantic Web Services Discovery System การสืบค้นข้อมูลการให้บริการเว็บเซอร์วิสเชิงความหมาย

1. Semantic Web Services Discovery Systemการสืบค้นข้อมูลการให้บริการเว็บเซอร์วิสเชิงความหมาย

2. ความเป็นมาและความสำคัญของปัญหาความเป็นมาและความสำคัญของปัญหา

3. เว็บเซอร์วิส (Web Services) เป็นเว็บของระบบที่ออกแบบมาเพื่อให้บริการและสนับสนุนการแลกเปลี่ยนข้อมูลกันระหว่างเครื่องคอมพิวเตอร์ผ่านระบบเครือข่าย โดยมีภาษาที่ใช้ในการติดต่อสื่อสารระหว่างเครื่องคอมพิวเตอร์ เช่น XML และมีส่วนติดต่อกับผู้ใช้ที่ใช้อธิบายรูปแบบข้อมูลที่เครื่องคอมพิวเตอร์ประมวลผลได้ คือ WSDL (Web Services Description Language) เว็บเซอร์วิสมีการกำหนดรูปแบบที่ใช้สื่อสารผ่าน SOAP (Simple Object Access Control) ซึ่งเป็นโปรโตคอลในการเรียกใช้งานคอมโพเนนต์ข้ามเครื่องหรือแพลตฟอร์มได้ องค์ประกอบของเว็บเซอร์วิส ประกอบด้วย มาตรฐานในการลงทะเบียนเว็บเซอร์วิสของผู้ให้บริการ (UDDI Registry) ผู้ให้บริการ (Web Services / Service Provider) และผู้ขอใช้บริการ (Services Consumer / Service Requester)

4. ภาพแสดงการทำงานของเว็บเซอร์วิส โดยผู้ขอใช้บริการจะค้นหาหรือติดต่อกับเว็บเซอร์วิสร่วมกับ UDDI (Universal Description Discovery and Integration) จาก WSDLซึ่งเป็นภาษาที่ใช้อธิบายลักษณะการให้บริการของเว็บเซอร์วิสและติดต่อกับเว็บเซอร์วิส ทำให้ผู้ขอใช้บริการสามารถสืบค้นและเรียกใช้บริการเว็บเซอร์วิสผ่าน SOAP

5. ในปัจจุบันได้มีการพัฒนา Web Services ขึ้นมาให้บริการมากมาย ซึ่งการที่จะค้นหาเว็บเซอร์วิสจะทำการค้นหาโดยกำหนดคำสำคัญ การสืบค้นข้อมูลในอินเตอร์เน็ตมีความสำคัญมาก แต่ในการสืบค้นข้อมูล ของ Search Engine นั้นสืบค้นหาข้อมูลได้ยากเพราะได้ข้อมูลปริมาณมาก ซึ่งรวมทั้งการได้ข้อมูลที่เป็นผลลัพธ์ไม่ตรงตามที่ต้องการ เพราะคำหลักที่ใส่ไว้ในแต่ละเอกสารมีความหมายแตกต่างกัน นอกจากนี้แล้วการระบุคำหลักของผู้ที่ต้องการสืบค้น เพื่อใช้ในการสืบค้น พบว่าผู้ใช้ส่วนใหญ่ไม่สามารถสรรหาคำเฉพาะที่ตรงตามแนวความคิดที่ต้องการได้อย่างเหมาะสม โดยเฉลี่ย ผู้ใช้งานจะระบุคำหลักเพียงหนึ่งถึงสองคำต่อการสืบค้นหนึ่งครั้งเท่านั้น ทำให้หาเอกสารตามความต้องการของผู้ใช้งานได้ยาก

6. จึงได้นำเทคโนโลยีเว็บเชิงความหมาย(Semantic Web Service) มาประยุกต์ใช้ในการค้นหาในเว็บไซต์ทั่วไป เป็นการจัดการข้อมูลในลักษณะของการเชื่อมโยงความสัมพันธ์ของข้อมูล โดยทำการอ่านข้อมูลแบบออนไลน์ทำให้เครื่องคอมพิวเตอร์สามารถเข้าใจถึงความหมายที่แท้จริงของการให้บริการ ส่งผลให้การสืบค้นข้อมูลการให้บริการของเว็บเซอร์วิสเป็นไปอย่างมีประสิทธิภาพ และสามารถนำไปใช้งานได้ตรงความต้องการมากขึ้น (ภาพแสดงการเปรียบเทียบเว็บเซอร์วิสและเว็บเซอร์วิสเชิงความหมาย)

7. ปัญหาพิเศษนี้จึงได้นำเสนอการสืบค้นข้อมูลบริการของเว็บเซอร์วิส โดยใช้ ออนโทโลยี เข้ามาช่วยในการอธิบายความหมายของข้อมูล โดยมีการทำงานในลักษณะของเว็บแอพพลิเคชั่นทำการพัฒนาด้วย Semantic Web ที่เป็นทางเลือกในการนำมาประยุกต์ใช้งานเพื่อให้เกิดความสะดวกในการค้นหาข้อมูลในรูปแบบใหม่โดยการสร้างเครือข่ายข้อมูลขึ้นมาเพื่อให้ค้นหาได้ง่ายและรวดเร็ว ทำให้ค้นหาข้อมูลตรงความต้องการมากขึ้น Semantic web จึงเป็นการปรับเปลี่ยนการค้นหา จากที่เคยค้นโดย keyword แบบเดิมๆ มาเป็นความหมายของสาระและเนื้อหาที่มีความสมบูรณ์มากยิ่งขึ้น

8. อีกนัยหนึ่ง Semantic Web หมายถึง เว็บเชิงความหมาย (Semantic Web) คือ ส่วนขยายของเว็บปัจจุบันเพื่อทำให้การใช้ข้อมูลบนเว็บสามารถนำมาใช้ซ้ำและเอื้อต่อการค้นหาข้อมูลอย่างเป็นอัตโนมัติ จัดเป็นเทคโนโลยีหนึ่งที่ช่วยในการจัดเก็บและนำเสนอเนื้อหาแบบมีโครงสร้างที่ช่วยในการวิเคราะห์ จำแนก หรือจัดแบ่งข้อมูลที่มีความสัมพันธ์กับข้อมูลอื่นในแต่ละระดับ โดยมีเป้าหมาย เพื่อเตรียมการให้คอมพิวเตอร์สามารถที่จะอ่าน และทำความเข้าใจความหมายของคำและความคิดรวบยอดที่ผู้พัฒนากำหนดไว้ โดยยินยอมให้ตัวแทน (Software Agents) สามารถเข้าถึงข้อมูล วิเคราะห์ และประมวลผลข้อมูลได้ ซึ่ง Semantic Web จะเป็นวิธีการที่ใช้ในการกำหนดโครงสร้างและเนื้อหาของเว็บ กำหนดสภาพ แวดล้อมที่ทำให้ตัวแทนสามารถที่จะทำงานแทน Users ได้ ทำให้คอมพิวเตอร์จะสามารถเข้าใจและประมวลผลข้อมูลระหว่างกันได้โดยอัตโนมัติในอนาคตอันใกล้

9. ทฤษฎีและตัวอย่างงานวิจัยที่เกี่ยวข้องทฤษฎีและตัวอย่างงานวิจัยที่เกี่ยวข้อง

10. WSDL WSDLคิดค้นโดยบริษัท IBM และ Microsoft เป็นภาษาที่อธิบายคุณลักษณะการให้บริการของเว็บเซอร์วิส และวิธีการติดต่อขอรับบริการจากเว็บเซอร์วิส เช่น ชื่อเว็บเซอร์วิส ชื่อ medthodของ COM Component ที่เปิดให้บริการ พารามิเตอร์ที่ส่งไปยัง method ชนิดข้อมูลของพารามิเตอร์ เป็นต้น โดยรายละเอียดเหล่านี้จะเป็นไปตามไวยากรณ์ของภาษา XML

11. UDDI เป็นตัวที่ให้ method สำหรับการสร้างและหารายละเอียดของเว็บเซอร์วิส โดยที่ UDDI Data Entities จะเป็นตัวกำหนดข้อมูลบิสซิเนส (Business Data) และข้อมูลเซอร์วิส (Service Data) ที่ถูกกำหนดไว้ในWSDLจะถูกทำการคอมพลีทไปเก็บไว้ที่ UDDI Registry ซึ่งยูดีดีไอนั้นจะ สนับสนุนเว็บเซอร์วิสได้หลายประเภท ดังนั้นยูดีดีไอจึงไม่ขึ้นกับเอกสารดับบลิวWSDL

12. Ontology Ontology ถูกใช้เพื่อบรรยายแนวคิดของโดเมน หรือขอบเขต ความสนใจใดๆในรูปของสิ่งต่างๆที่อยู่ภายใต้โดเมน และความสัมพันธ์ระหว่างสิ่งเหล่านั้น โดยแสดงออกมาในรูปแบบของคำสามัญ เพื่อให้สามารถเข้าใจและนำไปใช้ร่วมกันได้ ในภาษาธรรมชาติ สามารถแสดงโดยใช้คำศัพท์ และประโยค ซึ่งเกิดจากการรวมคำศัพท์ต่างๆเข้าไว้ด้วยกันเพื่อแสดงความสัมพันธ์ ระหว่างคำศัพท์เหล่านั้น ส่วนในสาขาเทคโนโลยีสารสนเทศจะแสดงในรูปแบบของสัญลักษณ์ (Notation) ยกตัวอย่างเช่นคลาส (Class) อินสแตนซ์ (Instance) ความสัมพันธ์ (Relationship) คุณสมบัติ (Property) และกฎ (Rule) โดยใช้ภาษาสำหรับแสดงความรู้ (Knowledge Representation Language) ซึ่งมีความชัดเจนและเที่ยงตรงมากกว่าคำศัพท์และประโยคในภาษาธรรมชาติ ทั้งนี้เพื่อให้ซอฟแวร์และเครื่องมือสามารถนำไปประมวลผลได้

13. เว็บเชิงความหมาย เป็นเว็บที่ทั้งคนและคอมพิวเตอร์สามารถนำเนื้อหาสารสนเทศไปใช้ประโยชน์ได้ ซึ่งการที่คอมพิวเตอร์จะสามารถเข้าใจถึงความหมายของข้อมูลได้นั้น ไม่ได้หมายความว่ามีความเข้าใจแบบมนุษย์แต่เป็นการที่ให้ความหมายของข้อมูลจากการมาร์คอัพ การอธิบายความหมายของข้อมูลทำให้คอมพิวเตอร์สามารถเข้าใจได้ถึงความสัมพันธ์ของข้อมูลและสามารถนำไปทำงานได้ ทำให้มีการเชื่อมโยงเครือข่ายของข้อมูลบนเว็บไซต์ต่างๆ และส่งผลให้การสืบค้นเป็นไปอย่างมีประสิทธิภาพและสามารถสร้างความสัมพันธ์ให้กับข้อมูลที่มาจากแหล่งที่ต่างกันเป็นฐานข้อมูล Ontology ที่เชื่อมโยงกัน แนวคิดหลักของเทคโนโลยีเชิงความหมาย คือ การพัฒนาเทคโนโลยีที่ทำให้การสืบค้นเป็นไปอย่างชาญฉลาดด้วยเทคโนโลยีและภาษาต่างๆ ที่ใช้กับเว็บเชิงความหมาย ดังแสดงในภาพนี้ ได้แก่

15. - URI (Uniform Resource Identifier) เป็นการระบุกลไกในการเข้าถึงทรัพยากร (ชื่อแฟ้ม) และแหล่งเก็บ ทรัพยากร - XML (Extensive Markup Language) เป็นภาษาที่ใช้สำหรับการเขียนภาษาที่ใช้นิยามความหมายของเอกสารหรือข้อมูล (markup) โดยที่เอกสาร markup นั้นมีการใช้ Metadata เพื่อบอกหน้าที่และประเภทของข้อมูลของส่วนต่างๆ ของเอกสารนั้นได้โดยชัดเจน การเพิ่ม Metadata เข้าไปในเอกสารสามารถทำโครงสร้างของเอกสารชัดเจนขึ้น และทำให้การประมวลผลเอกสารเป็นไปโดยง่ายและไม่จำเป็นที่จะต้องอาศัยมนุษย์เพื่อตีความเอกสาร (SETECWiki, 2009) - RDF (Record Description Framework) เป็นภาษามาตรฐานที่ใช้อธิบายลักษณะและความสัมพันธ์ของข้อมูลคล้ายกับแผนภาพอีอาร์ โดยใช้โครงสร้างและรูปแบบของ XML

16. RDFS (RDF Schema) เป็นภาษาที่ใช้นิยามหรือกำหนดโครงสร้างของ RDF ในการอธิบายลักษณะของข้อมูลในรูปแบบของคลาส ที่อยู่บนมาตรฐานของ RDF • OWL (Web Ontology Language) เป็นภาษาอธิบายข้อมูลในเชิง Ontology โดยพิจารณาจากความสัมพันธ์ระหว่างสิ่งต่างๆ ของความหมาย • SPARQL เป็นโปรโตคอลและภาษาสืบค้นข้อมูลของแหล่งข้อมูลเว็บเชิงความหมาย • RIF (Rule Interchange Format) เป็นกฎของ Semantic Web Stack ในแต่ละชั้น • Logicใช้เพื่อพัฒนา Ontology ให้สามารถเขียนแอพพลิเคชั่นที่มีลักษณะเฉพาะและแสดงวิธีการอธิบายองค์ความรู้ • Proofเป็นชั้นที่มีการพิสูจน์ว่าเอกสารนั้นถูกต้องตามกฎ • Trustเป็นชั้นที่มีความสำคัญของเว็บในการได้รับความน่าเชื่อถือ เมื่อมีระบบความ ปลอดภัยที่ดี

17. การศึกษางานวิจัยที่เกี่ยวข้องการศึกษางานวิจัยที่เกี่ยวข้อง เพ็ญพรรณ [1] ได้นำเสนอถึงข้อมูลทางด้านชีววิทยาที่ได้เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว ทั้งทางด้านปริมาณที่จัดเก็บอยู่ในฐานข้อมูลและจากจำนวนฐานข้อมูลที่เกิดขึ้นใหม่ ทำการสืบค้นและวิเคราะห์ข้อมูลจากฐานข้อมูลเหล่านั้น ที่มีการกระจายตัวกันอยู่อย่างมากมายนั้นต้องใช้เวลานาน ในงานวิจัยจึงเสนอ ontology ชีวภาพ โดยการนำเอา Ontology ที่มีอยู่มาพัฒนา และเปลี่ยนแปลงให้มีความเข้าใจมากขึ้นเพื่อให้นักวิจัยสามารถสืบค้นข้อมูลที่มีความซับซ้อนได้ง่ายมากขึ้น ปิยะ[3] นำเสนอวิธีการใหม่ในการใช้อาวล์-เอสโพรเซสโมเดลสำหรับค้นบริการเว็บเซอร์วิสสามารถอธิบายกระบวนการภายใน ด้วยอาวล์-เอสโพรเซสโมเดลเพื่อให้ผู้ใช้บริการสามารถค้นหาว็บเซอร์วิสที่มีรายละเอียดกระบวนการบางอย่างตามที่ต้องการ การเข้าคู่ของบริการ การะอยู่บนพื้นฐานของการเข้าคู่เชิงออนโทโลยีแบบยืดหยุ่นและการประเมินค่าข้อบังคับของพฤติกรรมเชิงหน้าที่และกระแสกระบวนการของเว็บเซอร์วิสโดยโครงสร้างการควบคุมในกระแสกระบวนการที่ได้นำเสนอคือกระบวนการที่มีโครงสร้างแบบลำดับ แบบทำงานพร้อมกัน แบบตัดสินใจ และแบบทำงานวนซ้ำ

18. Zhouyanget al. [4] ได้เสนอการสร้างแบบจำลองทางข้อมูลข่าวสาร และวิธีการทางคณิตศาสตร์ เพื่อสร้างแบบจำลองให้แตกต่างจากแบบจำลองทางด้านชีวะวิทยาอื่นๆที่มีอยู่แล้ว โดยมีวิธีการคือรวบรวมความรู้จากแหล่งข้อมูล หรือบริการที่มีอยู่เช่นข้อมูลทางชีวะวิทยา สมการทางคณิตศาสตร์ และเครื่องมือในการวิเคราะห์ข้อมูลเป็นต้น เว็บเซอร์วิสเชิงความหมายได้นำเสนอโครงสร้างพื้นฐาน โดยมีการนำเสนอข้อมูลจากหลายๆแหล่งข้อมูล ซึ่งจะช่วยให้มีความสามารถในการค้นหาเพิ่มมากขึ้น และเครื่องคอมพิวเตอร์สามารถเข้าใจความต้องการของผู้ใช้งานได้ ในงานวิจัยฉบับนี้ได้เสนอวิธีการโดยใช้ Ontology ร่วมกับเว็บเชิงความหมายในการควบคุมการแลกเปลี่ยนข้อมูลระหว่างฐานข้อมูลที่ต่างกัน งานวิจัยของทวิกร[8] นำเสนอแนวคิดที่จะออกแบบพัฒนาเฟรมเวิร์คสำหรับอธิบายและค้นหาเว็บเซอร์วิส จากเอกสาร WSDL ที่ถูกแทรกข้อสนเทศเชิงพฤติกรรมซึ่งกำหนดไว้ด้วย Ontology เพื่อให้ผู้รับบริการสามารถค้นหาบริการซึ่งมีความหมายและพฤติกรรมตรงกับที่ต้องการได้โดยอัตโนมัติ โดยแบบจำลองพฤติกรรมที่อธิบายพฤติกรรมของเว็บเซอร์วิสจะอยู่ในรูปของ การดำเนินการ ขอมูลเข้า ข้อมูลออก ผลกระทบ และเงื่อนไขต่างๆ

19. วิธีดำเนินการ

20. การออกแบบระบบ

21. การออกแบบระบบ 1. นำข้อมูล Web Service ต่างๆที่ผู้ใช้สามารถเข้ามาค้นหาได้ ลงทะเบียนเพื่อจัดเก็บไว้ในระบบหรือที่เรียกว่าUDDIdirectory 2. ระบบนำข้อมูลที่ลงทะเบียนและที่ได้รับการตรวจสอบแล้วไปสร้างเป็นฐานความรู้โดยใช้ความสัมพันธ์กันระหว่างข้อมูลที่ได้ป้อนเข้าสู่ระบบ 3. หากผู้ใช้ต้องการค้นหาข้อมูล ระบบสืบค้นจะใช้กระบวนการค้นหาเชิงความหมายและแสดงผลลัพธ์ให้กับผู้ใช้ ดังรูปภาพ

22. การวิเคราะห์และออกแบบระบบการวิเคราะห์และออกแบบระบบ Use Case Diagram แสดงขอบเขตของระบบในภาพรวมและผู้ที่เกี่ยวข้องกับระบบงาน

23. การพัฒนาระบบ สามารถเลือกใช้การพัฒนาให้อยู่รูปแบบWeb application โดยใช้เทคโนโลยี .NET และใช้SQL Server 2005 เป็นฐานข้อมูลที่ใช้ในการพัฒนานอกจากนั้นในการสร้างOntology เพื่อใช้ในการอธิบายความหมายของข้อมูลได้มีการทำโปรแกรมPotege ,มาใช้ในการออกแบบโครงสร้างของข้อมูล โดยภาษาOWL ในการนิยามOntology ของข้อมูล โดยในการวิจัยครั้งนี้ได้ออกแบบโครงสร้างข้อมูล เพื่อที่จะใช้เป็นโครงสร้างในการเก็บข้อมูล มีรายละเอียดดังต่อไปนี้

24. การพัฒนาระบบ 1. Services เป็นโครงสร้างที่ใช้อธิบาย เก็บข้อมูลของWeb Service ที่ได้มาลงทะเบียนไว้2.Provider รายละเอียดต่างๆของผู้ให้บริการWeb Serviceซึ่งจะมีความสัมพันธ์กับประเภทของธุรกิจ3.Business การแยกประเภทของธุรกิจหรือลักษณะของบริการWeb Serviceที่ได้ลงทะเบียนไว้แล้ว4.Publisher ข้อมูลของผู้ที่ได้นำ Web Service มาลงทะเบียนเข้าระบบ5.Quality คุณภาพของบริการว่ามีสถานะ การทำงานว่าให้บริการได้ดีมากน้อยเพียงใด

25. บทสรุป เว็บเชิงความหมาย หรือ Semantic Web เป็นวิสัยทัศน์ของทิศทางการพัฒนาเทคโนโลยีเว็บในยุคถัดไป หรือเทคโนโลยีเว็บ 3.0 โดยมีองค์กร W3C เป็นผู้กำหนดแนวทางการพัฒนามาตรฐานของเว็บเชิงความหมาย เว็บเชิงความหมายจึงเป็นเว็บของข้อมูลที่มีการเชื่อมโยงข้อมูลกันในลักษณะของเครือข่ายเชิงความหมาย (Semantic Network) ด้วยเทคโนโลยีเว็บเชิงความหมายที่ทำให้ผู้ใช้สร้างข้อมูลสร้างคำศัพท์ฐานความรู้ (Ontology) และข้อกำหนดในการจัดการข้อมูลโดยใช้เทคโนโลยีต่างๆ เช่น RDF, SPARQL, OWL เพื่อนำไปสู่การพัฒนาโปรแกรมประยุกต์ที่มีความชาญฉลาด การสืบค้นข้อมูลที่อิงตามความหมาย และในปัจจุบันได้มีการนำเว็บเชิงความหมายไปใช้กับงานวิจัยต่างๆ เนื่องจากต้องใช้ข้อมูลจำนวนมากจากแหล่งข้อมูลขนาดใหญ่ที่เชื่อมโยงกันด้วยเทคโนโลยีเว็บเชิงความหมายผ่านเครือข่ายสังคมออนไลน์ เช่น DBpediaหรือ SIOC ตลอดจนเป็นการเตรียมความพร้อมของบริษัทต่างๆในการนำเทคโนโลยีเว็บเชิงความหมายมาใช้กับระบบสืบค้น

26. ผู้จัดทำ นางสาวเพียงพิณ ขวัญศุภฤกษ์ 53160013 นางสาวณัฐนรี แฟงคล้าย 53160048 นางสาวปัญจพร ปทุมมาศ 53160054 นางสาวศิริประภา ทรัพย์สิน 53160079