Agents, the Semantic Web and Semantic Web Services Houssein Ben-Ameur | Youssef Bououlid-Idrissi 26 Mars 2003.

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

2 Diapositive 2 Houssein Ben-Ameur | Youssef Bououlid-Idrissi Mars 2003 Aspect “données” –Web actuel HTML XML –Web sémantique RDF DAML+OIL Exemple Aspect “processus” –Web services Vision Avantages Etat actuel Standards Extension aux agentsPlanPlan

3 Diapositive 3 Houssein Ben-Ameur | Youssef Bououlid-Idrissi Mars 2003 Utilisations courantes –Recherche d’information –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 Web actuel

4 Qu’est ce que HTML ? Diapositive 4 Houssein Ben-Ameur | Youssef Bououlid-Idrissi Mars 2003 HTML est un langage de marquage conçu et maintenu par W3C Fichier HTML = Fichier texte contenant des tags de marquage définissant une certaine présentation d’affichage. Par exemple, présenter l’organigramme d’une équipe projet de W3C sous forme d’un tableau.exemple Dernière version, HTML 4.01 a fait l’objet d’une recommandation le 24 Décembre 1999.

5 Qu’est ce que XML? Diapositive 5 Houssein Ben-Ameur | Youssef Bououlid-Idrissi Mars 2003 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 l’organigramme d’une équipe projet de W3C.exemple Dernière version, XML 1.0, a fait l’objet d’une recommandation le 6 Octobre 2000.

6 Caractéristiques de XML Diapositive 6 Houssein Ben-Ameur | Youssef Bououlid-Idrissi Mars 2003 Les documents doivent être bien formés –Un seul élément racine –Les éléments doivent obligatoirement être balancés, et proprement imbriqués (pe. bold and italic text ) –Les attributs doivent être spécifiés et définis (pe. ) Les documents peuvent être validés –La structure et le contenu du document respectent les règles spécifiés par une grammaire (pe. DTD, Schéma XML)Schéma XML –XML associé à un DTD ou un schéma XML est désigné comme auto-descriptif

7 Le Web actuel est-il sémantique ? Diapositive 7 Houssein Ben-Ameur | Youssef Bououlid-Idrissi Mars 2003 Les documents XML ne possèdent pas de sémantique –Ils peuvent avoir des sémantiques seulement par convention –Un accord sémantique implicite à l’intérieur d’une communauté d’utilisateurs pour un domaine de données particulier La majorité du contenu web actuel est conçu pour qu’il soit compréhensible par des humains seulement. Les machines n’ont aucun moyen fiable pour manipuler et traiter la sémantique des informations.

8 Problèmes de sémantique pour XML Diapositive 8 Houssein Ben-Ameur | Youssef Bououlid-Idrissi Mars 2003 Synonymie and polysémie – vs. – désigne-t-il un araignée ou un logiciel? Différences structurelles – Lee Lacy vs. – Lee Lacy

9 Vers le Web sémantique Diapositive 9 Houssein Ben-Ameur | Youssef Bououlid-Idrissi Mars 2003 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 d’autres 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 2001The Semantic Web

10 Vers le Web sémantique Diapositive 10 Houssein Ben-Ameur | Youssef Bououlid-Idrissi Mars 2003 Sources d’information analysables par des “machines” Par Miguel Salmeron

11 Vision de Tim Berners- Lee du Web sémantique Diapositive 11 Houssein Ben-Ameur | Youssef Bououlid-Idrissi Mars 2003

12 Resource Description Framework (RDF) Diapositive 12 Houssein Ben-Ameur | Youssef Bououlid-Idrissi Mars 2003 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 d’information et services, ainsi qu’aux applications intelligentes pour le traitement d’informations sur le web

13 RDF : le modèle Diapositive 13 Houssein Ben-Ameur | Youssef Bououlid-Idrissi Mars 2003 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)

14 RDF : le modèle Diapositive 14 Houssein Ben-Ameur | Youssef Bououlid-Idrissi Mars 2003 Les relations (statements) et prédicats peuvent être utilisés comme sujets ou objets d’autres relations (mécanisme de réification). Distingue entre ressources qui sont des objets identifiables par des URI et littéraux qui sont de simples chaînes de caractères

15 RDF : le schéma Diapositive 15 Houssein Ben-Ameur | Youssef Bououlid-Idrissi Mars 2003 Recommandation de W3C en Mars 2000 Offre des moyens pour définir le domaine et l’étendue des propriétés, ainsi que les hiérarchies des classes et sous-classes Les propriétés sont globales et décrites en terme des classes qu’elles relient

16 RDF : Exemple de schéma Diapositive 16 Houssein Ben-Ameur | Youssef Bououlid-Idrissi Mars 2003 Access Rule An assertion of access privileges to a resource. has access to Relates an Access Rule to the resources to which the rule applies. The inverse relation is 'accessedBy'

17 RDF : la syntaxe Diapositive 17 Houssein Ben-Ameur | Youssef Bououlid-Idrissi Mars 2003 Facilite l’échange des données représentées en RDF : XML s’avère un choix naturel. Mais le modèle reste indépendant d’une syntaxe particulière La spécification propose deux formes de syntaxes pour la sérialisation des données RDF en XML : abrégée et standard.

18 RDF : Exemple de syntaxe Diapositive 18 Houssein Ben-Ameur | Youssef Bououlid-Idrissi Mars 2003 Stefan Decker

19 RDF est-il suffisant ? Diapositive 19 Houssein Ben-Ameur | Youssef Bououlid-Idrissi Mars 2003 Contraintes seulement de étendue/domaine (sur les propriétés) Pas de propriété sur les propriétés (unique, transitive, inverse etc.) Pas d’équivalence (“childOf ” vs “filsDe”). D’où une certaine insuffisance expressive

20 DAML + OIL Diapositive 20 Houssein Ben-Ameur | Youssef Bououlid-Idrissi Mars 2003 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. DAML+OIL –Définir un langage beaucoup plus sophistiqué pour l’expression 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

21 DAML+OIL : exemples Diapositive 21 Houssein Ben-Ameur | Youssef Bououlid-Idrissi Mars 2003 Prenons l’exemple suivant exprimé en RDF Product An item sold by Super Sports Inc. Product Number Water Bottle 38267

22 DAML+OIL : exemples Diapositive 22 Houssein Ben-Ameur | Youssef Bououlid-Idrissi Mars 2003 Types de données Product Number Equivalence Unicité Product Number

23 Exemple de Semantic Search Diapositive 23 Houssein Ben-Ameur | Youssef Bououlid-Idrissi Mars 2003 Exemple de recherche sémantique bâti sur le framework TAP –home page de Eric Miller

24 Vision Web services : Vision Diapositive 24 Houssein Ben-Ameur | Youssef Bououlid-Idrissi Mars 2003 dynamique statique syntaxiquesémantique Web Services UDDI, WSDL, SOAP WWW URI, HTML, HTTP Semantic Web Services Semantic Web RDF, OWL, RuleML?

25 Web Services Diapositive 25 Houssein Ben-Ameur | Youssef Bououlid-Idrissi Mars 2003 UDDIWSDLSOAP URIHTMLHTTP The WEB WEB Services

26 Web Services Diapositive 26 Houssein Ben-Ameur | Youssef Bououlid-Idrissi Mars 2003 Répertoire distant de Web Services (UDDI) Recherche de services Ecriture du code client Invoquation du service design time (manuel) 2 - HTTP Get 3 - WSDL Publication du service Client Fournisseur de service 4 - requête Soap 5 - réponse Soap 1

27 WSDL : Web Services Description Language Diapositive 27 Houssein Ben-Ameur | Youssef Bououlid-Idrissi Mars 2003 http://www.example.com/HelloService.wsdl

28 SOAP : Simple Object Access Protocol Diapositive 28 Houssein Ben-Ameur | Youssef Bououlid-Idrissi Mars 2003 Jean Hello, Jean ! requête SOAP réponse SOAP

29 UDDI : Universal Description, Discovery & Integration Diapositive 29 Houssein Ben-Ameur | Youssef Bououlid-Idrissi Mars 2003 Microsoft : uddi.microsoft.com SAP : uddi.sap.com IBM : uddi.ibm.com xmethods.net : pour les développeurs bindingpoint.com SUN : à venir

30 Avantages des Web Services Diapositive 30 Houssein Ben-Ameur | Youssef Bououlid-Idrissi Mars 2003 Modulaires : composants réutilisables Disponibles : ouverts à une utilisation externe Descriptibles : via une interface d’accès Indépendants de l’implémentation Publiés : disponible dans des répertoires

31 Etat actuel des Web Services Diapositive 31 Houssein Ben-Ameur | Youssef Bououlid-Idrissi Mars 2003 WSDL : description syntaxique du service UDDI : registre statique (Yahoo! like) Intervention humaine nécessaire (design time) Définition sémantique des données ? Protocole d’utilisation du service ( choreography ) ? Mediation (matching entre clients et services) ? Composition automatique de services ? Confiance (trust), sécurité et qualité de service ?

32 Vers un WWW d’agents Diapositive 32 Houssein Ben-Ameur | Youssef Bououlid-Idrissi Mars 2003 Je veux passer 2 semaines dans un pays chaud, pas trop loin et pas cher Info. géographique Info. touristique Info. météo Billets d’avions Hôtels Location de voitures Web Services Agent ?

33 La guerre des standards Diapositive 33 Houssein Ben-Ameur | Youssef Bououlid-Idrissi Mars 2003 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,...

34 DAML-SDAML-S Diapositive 34 Houssein Ben-Ameur | Youssef Bououlid-Idrissi Mars 2003 Ontologie DAML+OIL pour la description des WS Description des processus Publication et découverte de services Sélection, composition et interopération invocation exécution et monitoring

35 DAML-SDAML-S Diapositive 35 Houssein Ben-Ameur | Youssef Bououlid-Idrissi Mars 2003 ServiceProfile : Quoi ? (description) ServiceModel : Comment ? ServiceGrounding : bas niveau Service ServiceProfile ServiceModelServiceGrounding présentedécrit parsupporte

36 DAML-S : Service Profile Diapositive 36 Houssein Ben-Ameur | Youssef Bououlid-Idrissi Mars 2003.... Congo_BookBuying_Agent CongoBuy 412 268 8780.... bookTitle....

37 DAML-S : Service Model Diapositive 37 Houssein Ben-Ameur | Youssef Bououlid-Idrissi Mars 2003....... Concept Processus

38 Matchmaking de services Diapositive 38 Houssein Ben-Ameur | Youssef Bououlid-Idrissi Mars 2003 Comment un agent peut trouver le bon service ? Bon service  sataisfait au but de l’agent Besoin de fonctions de matching entre : But de l’agent (template)  propriétés du service Similarité syntaxique : comparaison de « strings » Similarité opérationelle : comparaison de QoS Similarité sémantique : comparaison de concepts

39 Analyse de performance Diapositive 39 Houssein Ben-Ameur | Youssef Bououlid-Idrissi Mars 2003 Comment s’assurer qu’un processus composé de plusieurs services répond aux besoins opérationnels de l’agent ? Analyse du temps d’exécution Analyse de la charge supportée par le processus Monitoring de l’exécution du processus Difficulté : on ne peut pas toujours tester les WS QoS des WS : domaine de recherche et standardisation

40 Web Services : une extension aux agents Diapositive 40 Houssein Ben-Ameur | Youssef Bououlid-Idrissi Mars 2003 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

41 Un scénario de “science-fiction” Diapositive 41 Houssein Ben-Ameur | Youssef Bououlid-Idrissi Mars 2003 Stock Processus 2 Processus 3 Processus 1 demandes fourniture Futura Co. Fournisseur 1 Fournisseur 2 Fournisseur n découvrir négocier approvisionner transactions Zéro Stock Zéro papier Zéro retards Zéro employés ?

42 ConclusionConclusion Diapositive 42 Houssein Ben-Ameur | Youssef Bououlid-Idrissi Mars 2003 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.

43 Ma vision Diapositive 43 Houssein Ben-Ameur | Youssef Bououlid-Idrissi Mars 2003 Nous sommes à l’aube d’une révolution Révolution industrielle  automatisation des processus manuels dans les industries manufacturières Révolution de l’information  automatisation des processus cognitifs dans les entreprises Sourcing automatique Approvisionnement automatique Gestion automatique de stocks Gestion automatique de Supply chain...

44 RéférencesRéférences Diapositive 44 Houssein Ben-Ameur | Youssef Bououlid-Idrissi Mars 2003 1.“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. 4.“OWL: An Object-Oriented Framework for Intelligent Home and Office Applications” Bernd Brügge, Ralf Pfleghar, Thomas Reicher 5.“Semantic Search:Eric Miller ” http://www.w3.org/2002/05/tap/semsearch/http://www.w3.org/2002/05/tap/semsearch/ 6.“http://www.daml.org/ ” le site officiel de DARPA Agent Markup Language 7.“ http://www.w3.org/2001/sw/ “ répertoire Semantic Web du site officiel du world wide web consortium 8.“ 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.