Семантические веб-сервисы

Семанти́ческие веб-се́рвисы (англ. Semantic Web Services, SWS; иногда Semantic Web Web Services, SWWS) — законченные элементы программной логики с однозначно описанной семантикой, доступные через Интернет и пригодные для автоматизированного поиска, композиции и выполнения с учетом их семантики. В тематической литературе часто называются «динамической составляющей семантической паутины».

Технически семантический веб-сервис отличается от обычного веб-сервиса тем, что пользователю предоставляется не только описание интерфейса (обычно на языке WSDL) в терминах типов передаваемых сервису данных, возвращаемых значений и генерируемых ошибок, но и описание его семантики, то есть того, что сервис делает, его предметной области, назначения и т. п. WSDL-описания сервисов изначально были предназначены для машинной обработки, кроме того, стандарт WSDL допускает наличие в этих описаниях произвольного дополнительного XML-содержимого, которое должно игнорироваться программами, не предполагающими обработки этого содержимого — таким образом, метаданные не приходится выносить из WSDL-файлов.

Существует несколько языков описания семантических веб-сервисов: SAWSDL, OWL-S, WSMO. Все эти языки ориентированы на взаимодействие с WSDL. Из этих языков наиболее широкими возможностями обладают OWL-S и WSMO.

Консорциум W3 предполагает использование для описания веб-сервисов тех же языков разметки, что и для статической части семантической паутины (RDF, RDF Schema, OWL), а также онтологии OWL-S, описывающей базовую терминологию предметной области. OWL-S состоит из четырёх онтологий — базовой онтологии, онтологии сервиса, онтологии модели сервиса, онтологии процесса. Можно рассматривать OWL-S как семантическое расширение UDDI-описания веб-сервиса.

При использовании этой онтологии и языков разметки семантика сервиса характеризуется семантикой четырёх его характеристик (IOPE, по первым буквам названия каждой характеристики):

• входные параметры (англ. inputs);
• выходные параметры (англ. outputs);
• предварительные условия (англ. preconditions);
• эффекты выполнения (англ. effects).

Концепция веб-сервисов подразумевает, что отдельные веб-сервисы предлагают совокупность операций, обладающих определенной ограниченной функциональностью. Так как для решения сложных задач требуется использовать функциональность операций нескольких сервисов, в ходе развития технологии возникли понятия «оркестровки», «хореографии» веб-сервисов — композиции операций, выполняемых при программировании сложных веб-приложений. В декларациях, связанных с потенциальными возможностями семантических веб-сервисов, возможность автоматической композиции стоит на первом месте. При этом под термином «семантический веб-сервис» понимаются не только веб-сервисы с независимо вызываемыми операциями, но и композитные веб-сервисы.

Инструменты

OWL-S Editor — редактор, позволяющий создавать OWL-S описание веб-сервиса.

Литература

• Sinuhe Arroyo, et al. Semantic Aspects of Web Services in Practical Handbook of Internet Computing. — Chapman Hall and CRC Press, 2004. — ISBN 1-58488-381-2.
• Belhajjame, Khalid, Embury, Suzanne M., and Paton, Norman. Verification of Semantic Web Service Annotations Using Ontology-Based Partitioning (англ.) // IEEE Transactions on Services Computing. — IEEE. — P. 1–14. — doi:10.1109/TSC.2013.4.
• Belhajjame, K., Embury, S.M., Paton, N.W., Stevens, R. and Goble, A.C.,. Automatic Annotations of Semantic Web Services Based on Workflow Definitions (англ.) // ACM Transactions on the Web. — Vol. 2, no. 2. — P. 1–34. — doi:10.1145/1346337.1346239.
• Dong, Hai, Hussain, Farookh Khadeer, and Chang, Elizabeth. Semantic Web Service matchmakers: state of the art and challenges (англ.) // Concurrency and Computation: Practice and Experience. — Wiley. — Vol. 25, no. 7. — P. 961–988. — doi:10.1002/cpe.2886.
• Kuropka, D.; Tröger, P.; Staab, S.; Weske, M. (Eds.). Semantic Service Provisioning. — Springer, 2008. — ISBN 3-540-78616-3.
• McIlraith, Sheila, Son, Tran Cao, and Zeng, Honglei. Semantic Web Services (англ.) // Intelligent Systems. — IEEE. — Vol. 16, no. 2. — P. 46–53. — doi:10.1109/5254.920599.
• Cardoso, J., Sheth, Amit (Eds.),. Semantic Web Services, Processes and Applications. — Springer, 2006. — ISBN 0-387-30239-5.