Tổng hợp các dịch vụ web có ngữ nghĩa (design and implement a semantic web process composition framnework)

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP HỒ CHÍ MINH KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN LUẬN VĂN CAO HỌC TỔNG HP CÁC DỊCH VỤ WEB CÓ NGỮ NGHĨA (DESIGN AND IMPLEMENT A SEMANTIC WEB PROCESS COMPOSITION FRAMEWORK) Giáo viên hướng dẫn Học viên Lớp TS Nguyễn Xuân Dũng Lại Đức Nhuận CNTT12 Tổng hợp dịch vụ Web có ngữ nghóa LỜI CẢM ƠN Trong trình học tập thực luận văn cao học, em giúp đỡ lớn khoa CNTT thầy cô Bên cạnh người thân, bạn bè nguồn động viên thiếu để luận văn hoàn tất Trước hết, em cảm ơn khoa CNTT thầy cô tạo điều kiện thuận lợi trình học làm luận văn cao học Em xin gửi lời cám ơn sâu sắc đến Thầy, TS Dương Tuấn Anh quan tâm nhiệt tình sinh viên suốt khóa học thời gian làm luận văn Tính chuyên nghiệp, nghiêm túc công việc tình cảm thầy gương để chúng em noi theo Em xin chân thành cảm ơn Thầy, TS Nguyễn Xuân Dũng tận tình hướng dẫn, khích lệ tinh thần tìm hiểu, hỗ trợ em hoàn tất luận văn cao học Con xin cảm ơn bố mẹ theo sát động viên lúc khó khăn để cố gắng hoàn thành tốt luận văn cao học Tôi mong muốn gửi lời cảm ơn đến tất người thân bạn bè hỗ trợ cách nhiệt tình vô tư suốt trình học tập thực luận văn cao học Tháng 11 năm 2004 Lại Đức Nhuận Tổng hợp dịch vụ Web có ngữ nghóa TÓM TẮT Quá trình Web công nghệ hệ cho phép tiến hành hoạt động kinh doanh cốt lõi thương mại điện tử dịch vụ điện tử Các trình Web tạo cách tổng hợp dịch vụ Web thành phần phần mềm có sẵn Quá trình Web hàm chứa dòng công việc (workflow) bên tổ chức dòng công việc tổ chức Mặc dù có bước tiến đáng kể lónh vực này, số vấn đề tồn khiến cho việc ứng dụng triển khai dịch vụ Web việc tạo trình Web chưa mong muốn Tồn đáng lưu ý liên quan đến việc mô tả tìm kiếm dịch vụ Web Đa số tiêu chuẩn giải pháp có [5] tập trung vào cách tiếp cận có cấu trúc để mô tả dịch vụ Web, sử dụng cách mô tả dựa XML Cách tiếp cận có hạn chế dịch vụ Web mô tả mà cách tường minh ngữ nghóa dịch vụ Web người cung cấp dịch vụ Web mong muốn Hiện có số cách để giải vấn đề theo hướng dùng dịch vụ Web có ngữ nghóa (semantic web services) Các dịch vụ Web có ngữ nghóa mô tả tìm kiếm dựa thông tin “tự mô tả cách hình thức” Hầu hết chuẩn có [1, 2, 3, 4, 13] để tổng hợp trình Web từ dịch vụ Web dựa tảng tiêu chuẩn mô tả dịch vụ Web Vì mô tả dịch vụ Web có ngữ nghóa trình tổng hợp để có trình Web, ta thao tác với thành phần riêng biệt mà thành phần có ngữ nghóa trình Web Khi hoạt động trình Web mô tả cách có ngữ nghóa, ta gọi trình Web trình Web có ngữ nghóa Luận văn tìm hiểu cách khắc phục số nhược điểm cách tiếp cận có cấu trúc mô tả dịch vụ Web tiêu chuẩn giải pháp có xây dựng hệ thống tổng hợp trình Web từ dịch vụ Web cách cải tiến đề Tổng hợp dịch vụ Web có ngữ nghóa ABSTRACT Using Web process is a new approach to perform core businesses in ecommerce Web processes are created by composing Web services and reusable components Web process consists of both internal workflow inside a company and external workflows among organizations Although there are fast progress in this field, some problems remain that prevent the usage of Web services and Web processes One of the most important technical obstacles is the way to describe and discover Web services Most of the recommendations and standards in use nowadays [5] focus mainly on the structural approach to describe Web services, using XML-based syntax This approach has the primary limitation: Web services are described without representing Web services semantics explicitly as service suppliers wanted There are several ways to solve the above problem using semantic Web services With these solutions Web services are described and discovered based on information “self-described formally” If we describe Web services semantically then we deal with Web process composition where every component has some semantics When every activity of a Web process is described semantically, we call that Web process a semantic Web process This thesis presents a way to solve the weakness of the structural approach to describe Web services in current standards [1, 2, 3, 4, and 13] and solutions and then design, implement a framework to compose Web processes from Web services using the recommended enhancements Tổng hợp dịch vụ Web có ngữ nghóa MỤC LỤC \[ ĐẶT VẤN ĐỀ CƠ SỞ LÝ THUYẾT VÀ CÁC CÔNG TRÌNH HIỆN COÙ 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 2.5.1 2.5.2 2.5.3 2.5.4 2.5.5 2.5.6 2.5.7 2.5.8 2.6 2.7 2.8 2.9 2.9.1 2.9.2 2.9.3 2.9.4 2.10 TỔNG HP CÁC DỊCH VỤ WEB CÓ NGỮ NGHĨA 23 3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 NGÔN NGỮ ĐÁNH DẤU MỞ RỘNG ĐƯC (XML) NGÔN NGỮ XSD GIAO THỨC HTTP (HYPER TEXT TRANSFER PROTOCOL) GIAO THỨC SOAP (SIMPLE OBJECT ACCESS PROTOCOL) ĐẶC TẢ UDDI (UNIVERSAL DESCRIPTION DISCOVERY & INTEGRATION) Dữ liệu UDDI .6 Dịch vụ UDDI cung cấp thông qua tập API .7 Nuùt UDDI (UDDI Nodes) .7 UDDI registry .8 Nhóm UDDI registry Cá nhân, nhà xuất chủ sở hữu Chuyeån đổi chủ sở hữu Data custody NGÔN NGỮ MÔ TẢ DỊCH VỤ WEB (WSDL) SỬ DỤNG WSDL TRONG UDDI REGISTRY 12 TỔNG QUAN VỀ CÁC NGÔN NGỮ ĐÁNH DẤU NGỮ NGHĨA CHO TÀI NGUYÊN WEB 13 TỔNG QUAN VỀ CÁC ĐẶC TẢ QUÁ TRÌNH WEB HIỆN CÓ 17 BPEL4WS 18 BPML 19 DAML-S (Tên OWL-S) .20 METEOR-S 21 NHẬN XÉT VỀ CÁC PHƯƠNG PHÁP VÀ CÔNG TRÌNH HIỆN CÓ 22 MÔ HÌNH HỆ THỐNG TỔNG HP CÁC DỊCH VỤ WEB CÓ NGỮ NGHĨA 23 CƠ SỞ HẠ TẦNG PHỤC VỤ VIỆC TÌM KIẾM 24 TỔNG HP QUÁ TRÌNH WEB CÓ NGỮ NGHĨA 26 REPOSITORY LƯU TRỮ CÁC THÔNG TIN LIÊN QUAN Ở DẠNG XML 30 KHỐI CHỨC NĂNG PHỤC VỤ VIỆC THỰC THI QUÁ TRÌNH WEB 30 THIẾT KẾ VÀ HIỆN THỰC HỆ THỐNG 31 4.1 THIẾT KẾ HỆ THỐNG 31 4.1.1 Mô tả ngữ nghóa cho dịch vụ Web .31 4.1.2 Đăng ký dịch vụ Web có ngữ nghóa vào UDDI registry 34 4.1.3 Xếp hạng phương thức dịch vụ Web .45 4.1.4 Tìm kiếm dịch vụ Web có ngữ nghóa 47 4.1.5 Mô tả trình Web có ngữ nghóa 48 4.1.6 Caøi đặt (deploy) trình Web có ngữ nghóa .48 Trang i Tổng hợp dịch vụ Web có ngữ nghóa 4.2 HIỆN THỰC HỆ THỐNG 48 4.2.1 Hiện thực sở hạ tầng phục vụ tìm kieám 48 4.2.2 Hiện thực chức mô tả đăng ký dịch vụ Web có ngữ nghóa 53 4.2.3 Hiện thực chức tổng hợp trình Web có ngữ nghóa 57 4.2.4 Hiện thực chức sinh trình Web 60 4.2.5 Hiện thực chức phục vụ việc thực thi trình Web có ngữ nghóa 60 4.3 NHẬN XÉT VÀ KẾT LUAÄN 62 KẾT LUẬN .64 5.1 CÁC KẾT QUẢ, KẾT LUẬN 64 5.2 HƯỚNG PHÁT TRIỂN 67 5.2.1 Hoaøn thiện trình duyệt UDDI registry 68 5.2.2 Phát triển UDDI registry 68 5.2.3 Hoàn thiện phần soạn thảo đăng ký dịch vụ Web có ngữ nghóa .68 5.2.4 Cải tiến, thêm phương pháp xếp hạng phương thức dịch vụ Web 68 5.2.5 Áp dụng tiến mô tả trình Web 68 5.2.6 Cải tiến, thêm phương pháp mô tả trình Web có ngữ nghóa 68 5.2.7 Hoàn thiện phần soạn thảo trình Web có ngữ nghóa 68 5.2.8 Cải tiến, phát triển động triển khai trình Web .68 TÀI LIỆU THAM KHẢO 69 PHUÏ LUÏC 71 Trang ii Tổng hợp dịch vụ Web có ngữ nghóa DANH MỤC HÌNH \[ Hình Quan hệ số kiểu thực thể UDDI .6 Hình Quan hệ số thành phần WSDL 11 Hình Khái quát ánh xạ từ mô tả WSDL sang cấu trúc liệu UDDI 13 Hình OIL hình thành dựa tảng khác 16 Hình Các phương pháp biểu diễn ngữ nghóa 17 Hình Mô hình hệ thống tổng hợp trình Web có ngữ nghóa 23 Hình Hoạt động sở hạ tầng tìm kiếm dịch vụ Web có ngữ nghóa 25 Hình Giới hạn BPEL 29 Hình Khối chức phục vụ thực thi trình Web 30 Hình 10 Cam kết tuân theo Ontology tài liệu WSDL .31 Hình 11 Biểu diễn ngữ nghóa cho dịch vụ Web tài liệu WSDL .33 Hình 12 Chi tiết biểu diễn ngữ nghóa cho dịch vụ Web 34 Hình 13 tModel tương ứng với giao diện cho dịch vụ Web hình sau 36 Hình 14 Giao diện cho dịch vụ Web, mô tả WSDL 37 Hình 15 Mô tả thực dịch vụ Web, viết WSDL .39 Hình 16 businessService tương ứng với mô tả dịch vụ Web 40 Hình 17 tModel mức tối thiểu đại diện cho dịch vụ Web có ngữ nghóa .42 Hình 18 tModel mức chi tiết đại diện cho dịch vụ Web có ngữ nghóa 43 Hình 19 Tài liệu WSEL mô tả chất lượng dịch vụ cho dịch vụ Web 46 Hình 20 Mô hình hoạt động juddi 49 Hình 21 Lưu đồ cách thao tác juddi .50 Hình 22 Lược đồ thực thể – mối quan hệ dùng juddi .51 Hình 23 Giao diện người dùng để tương tác với UDDI registry 52 Hình 24 Giao diện người dùng để thêm Publisher .53 Hình 25 Giao diện người dùng để mô tả dịch vụ Web, nút definitions 53 Hình 26 Giao diện người dùng để mô tả dịch vụ Web, nút import 54 Hình 27 Giao diện người dùng để mô tả dịch vụ Web, nút types 54 Hình 28 Giao diện người dùng để mô tả dịch vụ Web, nút message 55 Hình 29 Giao diện người dùng để mô tả dịch vụ Web, nút portType/operation 55 Hình 30 Giao diện người dùng để mô tả dịch vụ Web, nút binding/operation 56 Hình 31 Giao diện người dùng để mô tả dịch vụ Web, nút port 56 Hình 32 Giao diện người dùng để mô tả trình Web, nút process 57 Hình 33 Giao diện người dùng để mô tả trình Web, nút partnerLinks 57 Hình 34 Giao diện người dùng để mô tả trình Web, nút variables .58 Trang iii Tổng hợp dịch vụ Web có ngữ nghóa Hình 35 Giao diện người dùng để mô tả trình Web, thêm hoạt động 58 Hình 36 Giao diện người dùng để mô tả trình Web, nút receive 59 Hình 37 Giao diện người dùng để mô tả trình Web, nút reply 59 Hình 38 Giao diện người dùng phục vụ triển khai trình Web .60 Hình 39 Giao diện người dùng để liệt kê trình Web triển khai 61 Hình 40 Giao diện người dùng để triển khai trình Web .61 Hình 41 Giao diện người dùng để un-deploy trình Web .62 Hình 42 Các phương pháp biểu diễn ngữ nghóa 66 Trang iv Toång hợp dịch vụ Web có ngữ nghóa ĐẶT VẤN ĐỀ Trong năm gần có ý đáng kể triển vọng dịch vụ Web (Web services) Những thành phần phần mềm dạng chuẩn hóa mô tả, đăng ký truy xuất giao thức dựa ngôn ngữ đánh dấu có khả mở rộng (XML) Điều dẫn tới ứng dụng mạnh mẽ mạng Internet Xét phương diện thương mại điện tử ý tưởng xây dựng trình kinh doanh động (dynamic trading processes) từ dịch vụ Web cho phép doanh nghiệp tận dụng tối đa lợi ích Internet khả tích hợp dịch vụ có chất lượng tốt từ doanh nghiệp đối tác, nhà cung cấp để phục vụ khách hàng Hiện có nỗ lực lớn liên quan đến dịch vụ Web, đến phương pháp tổng hợp dịch vụ Web nhằm tạo trình Web (Web processes) từ công ty hàng đầu công nghệ thông tin IBM, Sun Microsystems, HP, Microsoft từ trường đại học lớn giới Đại học Georgia [1], Đại học Queensland Quá trình Web công nghệ hệ cho phép tiến hành hoạt động kinh doanh cốt lõi thương mại điện tử dịch vụ điện tử Các trình Web tạo cách tổng hợp dịch vụ Web thành phần phần mềm có sẵn Quá trình Web hàm chứa dòng công việc (workflow) bên tổ chức dòng công việc tổ chức Mặc dù có bước tiến đáng kể lónh vực này, số vấn đề tồn khiến cho việc ứng dụng triển khai dịch vụ Web việc tạo trình Web chưa mong muốn Tồn đáng lưu ý liên quan đến việc mô tả tìm kiếm dịch vụ Web Đa số tiêu chuẩn giải pháp có [5] tập trung vào cách tiếp cận có cấu trúc để mô tả dịch vụ Web, sử dụng cách mô tả dựa XML Cách tiếp cận có hạn chế dịch vụ Web mô tả mà cách tường minh ngữ nghóa dịch vụ Web người cung cấp dịch vụ Web mong muốn Hiện có số cách để giải vấn đề theo hướng dùng dịch vụ Web có ngữ nghóa (semantic web services) Các dịch vụ Web có ngữ nghóa mô tả tìm kiếm dựa thông tin “tự mô tả cách hình thức” Hầu hết chuẩn Trang Tổng hợp dịch vụ Web có ngữ nghóa có [1, 2, 3, 4, 13] để tổng hợp trình Web từ dịch vụ Web dựa tảng tiêu chuẩn mô tả dịch vụ Web Vì mô tả dịch vụ Web có ngữ nghóa trình tổng hợp để có trình Web, ta thao tác với thành phần riêng biệt mà thành phần có ngữ nghóa trình Web Khi hoạt động trình Web mô tả cách có ngữ nghóa, ta gọi trình Web trình Web có ngữ nghóa Tại Việt Nam, dần hình thành dịch vụ điện tử, ban đầu dịch vụ công phủ cung cấp qua Internet tiến tới phủ điện tử; nước ta sớm hội nhập mạnh mẽ vào xu sử dụng thương mại điện tử giới Để tận dụng tối đa lợi ích sở hạ tầng Internet, việc tìm hiểu, phân tích, thiết kế xây dựng hệ thống cho phép tổng hợp có hiệu trình Web, trình Web có ngữ nghóa, có ý nghóa lý thuyết ứng dụng thực tế Giải tốt vấn đề đặt phần cho phép tạo trình Web có ngữ nghóa nhằm tiến hành hoạt động kinh doanh cốt lõi thương mại điện tử dịch vụ điện tử cách hữu hiệu Luận văn tìm hiểu cách khắc phục số nhược điểm cách tiếp cận có cấu trúc mô tả dịch vụ Web tiêu chuẩn giải pháp có xây dựng hệ thống tổng hợp trình Web từ dịch vụ Web cách cải tiến đề Việc thiết kế xây dựng hệ thống cho phép tổng hợp có hiệu trình Web, trình Web có ngữ nghóa đòi hỏi giải nhiều vấn đề Thứ cần đặt lại vấn đề ngữ nghóa gồm gì, phương pháp biểu diễn ngữ nghóa có sao; nên chọn cách biểu diễn ngữ nghóa sẵn có hay nên tìm kiếm cách biểu diễn ngữ nghóa mới; dùng cách biểu diễn ngữ nghóa sẵn có nên dùng cách Thứ hai, hệ thống nên thiết kế theo hướng tập trung hay phân tán ? Có nên bao gồm tất thành phần kể từ mô tả, đăng ký tìm kiếm dịch vụ Web; phương án tổng hợp nên trình Web phần tạo trình Web thực sự, phần thực thi trình Web hay không ? Hay nên thiết kế hệ thống phần hệ thống khác lớn nên bao gồm hệ thống phương án tổng hợp nên trình Web ? Thứ ba, hệ thống phức tạp gồm nhiều thành phần, khuôn khổ đề tài nên xây dựng toàn hệ thống với chức tương đối hay nên tập trung giải phần nhỏ, chuyên sâu hệ thống mà ? Ngoài nhiều vấn Trang Tổng hợp dịch vụ Web có ngữ nghóa 4.2.3 Hiện thực chức tổng hợp trình Web có ngữ nghóa Trong hệ thống tổng hợp trình Web có ngữ nghóa hoàn chỉnh ta cần có chương trình tổng hợp dịch vụ Web có ngữ nghóa Trong phạm vi luận văn, chức thực VB.NET Một phần giao diện người dùng phục vụ mô tả trình Web có ngữ nghóa trình bày đây: Hình 32 Giao diện người dùng để mô tả trình Web, nút process Hình 33 Giao diện người dùng để mô tả trình Web, nút partnerLinks Trang 57 Tổng hợp dịch vụ Web có ngữ nghóa Hình 34 Giao diện người dùng để mô tả trình Web, nút variables Hình 35 Giao diện người dùng để mô tả trình Web, thêm hoạt động Trang 58 Tổng hợp dịch vụ Web có ngữ nghóa Hình 36 Giao diện người dùng để mô tả trình Web, nút receive Hình 37 Giao diện người dùng để mô tả trình Web, nút reply Trang 59 Tổng hợp dịch vụ Web có ngữ nghóa 4.2.4 Hiện thực chức sinh trình Web Từ phần soạn thảo trình Web có ngữ nghóa, ta có tài liệu BPEL mở rộng, dịch vụ Web mô tả thông qua tiêu chuẩn tìm kiếm (gồm tiêu chuẩn tìm kiếm ngữ nghóa tiêu chuẩn tìm kiếm chất lượng dịch vụ) Chức sinh trình Web nhận liệu nhập tài liệu BPEL mở rộng này, chức sinh trình Web tiến hành tìm kiếm dịch vụ Web theo tiêu chuẩn tìm kiếm, lượng giá dịch vụ Web cho phép người sử dụng chọn lựa dịch vụ Web phù hợp Kết xuất chức tài liệu BPEL chuẩn có chi tiết dịch vụ Web sử dụng trình Web 4.2.5 Hiện thực chức phục vụ việc thực thi trình Web có ngữ nghóa Muốn thực thi trình Web có ngữ nghóa ta cần tiến hành cài đặt trình Web Sau cài đặt xong trình Web, người cần sử dụng trình Web giống điểm cuối (end point) cho phép truy xuất vào thông qua SOAP Điều có nghóa trình Web người dùng xem dịch vụ Web mà Trong phạm vi luận văn, phần triển khai trình Web tích hợp công cụ BPWS4J nhằm triển khai trình Web IBM Một phần giao diện người dùng hỗ trợ triển khai trình Web trình bày đây: Hình 38 Giao diện người dùng phục vụ triển khai trình Web Trang 60 Tổng hợp dịch vụ Web có ngữ nghóa Hình 39 Giao diện người dùng để liệt kê trình Web triển khai Hình 40 Giao diện người dùng để triển khai trình Web Trang 61 Tổng hợp dịch vụ Web có ngữ nghóa Hình 41 Giao diện người dùng để un-deploy trình Web 4.3 Nhận xét kết luận Trong phần tổng hợp dịch vụ Web có ngữ nghóa, luận văn đề xuất phương pháp tổng hợp dựa sở lý thuyết công trình có đề cập phần trước Phương pháp đề nghị dựa sở UDDI, WSDL, DAML+OIL METEOR-S Mô hình hệ thống bao gồm khối chức chính: • Cơ sở hạ tầng phục vụ tìm kiếm • Khối chức mô tả, đăng ký dịch vụ Web có ngữ nghóa; tổng hợp trình Web có ngữ nghóa • Repository lưu chứa thông tin đăng ký dịch vụ Web, ontology số thông tin khác • Khối chức phục vụ thực thi trình Web Trang 62 Tổng hợp dịch vụ Web có ngữ nghóa Các tiếp cận trình thiết kế, thực cố gắng đưa hệ thống hoàn chỉnh với chức tương đối trước, sau sâu cải tiến, hoàn thiện chi tiết chức Trong phần thiết kế, mô tả tổng quan khối chức trình bày đầu tiên, tiếp sau chi tiết thiết kế Trong phần chi tiết thiết kế, luận văn tập trung giải • Phương pháp mô tả ngữ nghóa chất lượng dịch vụ cho dịch vụ Web: Sử dụng chế mở rộng WSDL để mô tả ngữ nghóa, sử dụng WSEL để mô tả chất lượng dịch vụ • Phương pháp đăng ký dịch vụ Web có ngữ nghóa vào UDDI registry: Dùng ánh xạ thích hợp cấu trúc tài liệu WSDL mở rộng vào cấu trúc liệu đặc tả UDDI: ƒ Thông tin ontology ánh xạ thành cấu trúc tModel ƒ Thông tin việc dịch vụ Web tuân theo ontology ánh xạ thành cấu trúc keyedReference ƒ Thông tin vị trí tài liệu WSDL mô tả dịch vụ Web ánh xạ thành cấu trúc overviewURL Trong tài liệu WSDL chứa thông tin vị trí tài liệu WSEL mô tả chất lượng dịch vụ, thông tin không đăng ký UDDI registry • Phương pháp xếp hạng phương thức dịch vụ Web: Dựa vào trung bình có trọng số tiêu chuẩn • Việc tìm kiếm dịch vụ Web có ngữ nghóa • Phương pháp mô tả trình Web có ngữ nghóa • Cài đặt (deploy) trình Web có ngữ nghóa Trong trình xây dựng hệ thống, luận văn cố gắng sử dụng thành phần phần mềm sẵn có để rút ngắn thời gian phát triển, ưu tiên chọn lựa dự án mã nguồn mở nhằm chủ động việc chỉnh sửa hay cải tiến cho phù hợp với đề tài Phần thực hệ thống có sử dụng dự án mã nguồn mở juddi, UDDI SDK Microsoft, BPWS4J IBM lập trình VB.NET Phần sau trình bày kết luận văn kết luận rút sau trình tiến hành luận văn Trang 63 Tổng hợp dịch vụ Web có ngữ nghóa KẾT LUẬN Trong phạm vi đề tài tổng hợp dịch vụ Web có ngữ nghóa, luận văn trình bày phần chính: • Phần đặt vấn đề cần giải quyết, tính hữu ích đề tài định hướng phương pháp giải vấn đề • Phần nêu sở lý thuyết số phương pháp giải có • Phần trình bày phương pháp giải mà luận văn sử dụng 5.1 Các kết quả, kết luận Luận văn nhấn mạnh tính hữu ích triển vọng dịch vụ Web Vấn đề đặt cần giải tồn khiến cho việc ứng dụng triển khai dịch vụ Web việc tạo trình Web chưa mong muốn Tồn đáng lưu ý liên quan đến việc mô tả tìm kiếm dịch vụ Web Đa số tiêu chuẩn giải pháp công nghiệp có tập trung vào cách tiếp cận có cấu trúc để mô tả dịch vụ Web, sử dụng cách mô tả dựa XML Cách tiếp cận có hạn chế dịch vụ Web mô tả mà cách tường minh ngữ nghóa dịch vụ Web người cung cấp dịch vụ Web mong muốn Hiện có số cách để giải vấn đề theo hướng dùng dịch vụ Web có ngữ nghóa, dịch vụ Web “tự mô tả cách hình thức” Để tận dụng tối đa lợi ích sở hạ tầng Internet, việc tìm hiểu, phân tích, thiết kế xây dựng hệ thống cho phép tổng hợp có hiệu trình Web, trình Web có ngữ nghóa, có ý nghóa lý thuyết ứng dụng thực tế Quan điểm chủ đạo đề tài xây dựng toàn hệ thống với chức tương đối trước, sau chuyên sâu cải tiến phần hệ thống Cách làm hợp lý để thời gian ngắn kiểm chứng mặt lý thuyết có hệ thống hoạt động thực tế Về lâu dài Trang 64 Tổng hợp dịch vụ Web có ngữ nghóa cải tiến phần để hệ thống hoạt động hiệu và/hoặc trình Web tạo hoạt động tốt Hệ thống tổng hợp trình Web có ngữ nghóa hữu ích lý thuyết ứng dụng, nhiên lại phức tạp, đòi hỏi giải khối lượng công việc lớn Trong phần sở lý thuyết phương pháp giải có, luận văn trình bày tóm tắt tảng lý thuyết liên quan đến việc tổng hợp trình Web có ngữ nghóa: • Ngôn ngữ XML: Nền móng để xây dựng ngôn ngữ đánh dấu phục vụ nhu cầu mô tả đa dạng • Ngôn ngữ XSD: cho phép mô tả quy định cấu trúc tài liệu XML • Giao thức HTTP • Giao thức SOAP • Đặc tả UDDI • Ngôn ngữ mô tả dịch vụ Web WSDL • Cách sử dụng WSDL UDDI registry • Tổng quan ngôn ngữ đánh dấu ngữ nghóa cho tài nguyên Web Phần tóm lược lý thuyết biểu diễn tri thức, liên quan việc biểu diễn ngữ nghóa cho tài nguyên Web với lý thuyết biểu diễn tri thức sau đề cập đến ngôn ngữ đánh dấu ngữ nghóa cho tài nguyên Web Các trình bày phần tóm tắt thông qua hình sau Trang 65 Tổng hợp dịch vụ Web có ngữ nghóa Logic mệnh đề Logic vị từ Frame Logical form Resource Description Framework Ontology Inference Layer DAML+OIL BPEL BPML OWL-S METEOR-S Mong muoán luận văn Hình 42 Các phương pháp biểu diễn ngữ nghóa • Tổng quan đặc tả trình Web có: Phần trình bày 03 đặc tả trình Web thừa nhận rộng rãi ƒ BPEL4WS ƒ BPML ƒ DAML-S Trong phần so sánh ngắn gọn đặc tả trình bày Ngoài công trình METEOR-S trường đại học Georgia, Mỹ giới thiệu đóng vai trò công trình tham khảo quan trọng cho phần thiết kế thực luận văn Trong phần thiết kế thực, luận văn đề xuất phương pháp tổng hợp dựa sở lý thuyết công trình có tìm hiểu Phương pháp đề nghị dựa sở UDDI, WSDL, DAML+OIL METEOR-S Trang 66 Tổng hợp dịch vụ Web có ngữ nghóa Mô hình hệ thống bao gồm khối chức chính: • Cơ sở hạ tầng phục vụ tìm kiếm • Khối chức mô tả, đăng ký dịch vụ Web có ngữ nghóa; tổng hợp trình Web có ngữ nghóa • Repository lưu chứa thông tin đăng ký dịch vụ Web, ontology số thông tin khác • Khối chức phục vụ thực thi trình Web Trong phần thiết kế, mô tả tổng quan khối chức trình bày đầu tiên, tiếp sau chi tiết thiết kế Trong phần chi tiết thiết kế, luận văn tập trung giải • Phương pháp mô tả ngữ nghóa chất lượng dịch vụ cho dịch vụ Web: Sử dụng chế mở rộng WSDL để mô tả ngữ nghóa, sử dụng WSEL để mô tả chất lượng dịch vụ • Phương pháp đăng ký dịch vụ Web có ngữ nghóa vào UDDI registry: Dùng ánh xạ thích hợp cấu trúc tài liệu WSDL mở rộng vào cấu trúc liệu đặc tả UDDI • Phương pháp xếp hạng phương thức dịch vụ Web: Dựa vào trung bình có trọng số tiêu chuẩn • Việc tìm kiếm dịch vụ Web có ngữ nghóa • Phương pháp mô tả trình Web có ngữ nghóa • Cài đặt (deploy) trình Web có ngữ nghóa Phần thực hệ thống có sử dụng dự án mã nguồn mở juddi; UDDI SDK Microsoft, BPWS4J IBM lập trình VB.NET 5.2 Hướng phát triển Hệ thống tổng hợp trình Web có ngữ nghóa hữu ích lý thuyết ứng dụng, nhiên lại phức tạp, đòi hỏi giải khối lượng công việc lớn Quan điểm chủ đạo luận văn xây dựng toàn hệ thống với chức tương đối trước, sau chuyên sâu cải tiến phần hệ thống Dựa vào mục tiêu đặt ra, kết đạt được, có số hướng phát triển cần thiết sau: Trang 67 Tổng hợp dịch vụ Web có ngữ nghóa 5.2.1 Hoàn thiện trình duyệt UDDI registry Để phục vụ việc đăng ký tìm kiếm thông tin dịch vụ Web cách hiệu quả, thân thiện, dễ sử dụng trình duyệt UDDI registry đầy đủ tính cần thiết cần hoàn thiện hay cải tiến Hiện nhóm phát triển dự án phần mềm nguồn mở juddi nỗ lực tích hợp UDDIbrowser (một trình duyệt UDDI registry mã nguồn mở) vào juddi tương lai gần UDDIbrowser (hay phần mềm tính tương tự) nên sử dụng hệ thống tổng hợp trình Web có ngữ nghóa 5.2.2 Phát triển UDDI registry Hiện juddi hỗ trợ đặc tả UDDI phiên Nhu cầu sử dụng phiên có thật cần thiết Cần phát triển juddi hỗ trợ phiên cải tiến chức tìm kiếm juddi theo giải thuật tìm kiếm hiệu 5.2.3 Hoàn thiện phần soạn thảo đăng ký dịch vụ Web có ngữ nghóa 5.2.4 Cải tiến, thêm phương pháp xếp hạng phương thức dịch vụ Web 5.2.5 Áp dụng tiến mô tả trình Web Hiện BPML, BPELvà DAML-S có tiến BPEL có phiên vào tháng 9/2004 (và cập nhật thời gian ngắn), DAML-S đổi tên thành OWL-S với nhiều cải tiến Muốn mô tả trình Web có ngữ nghóa cho tốt cần tìm hiểu áp dụng tiến mô tả trình Web 5.2.6 Cải tiến, thêm phương pháp mô tả trình Web có ngữ nghóa Hiện có xu hướng sử dụng phương pháp mô tả trình Web có ngữ nghóa cách dùng ràng buộc (cách tiếp cận constraint satisfaction) 5.2.7 Hoàn thiện phần soạn thảo trình Web có ngữ nghóa 5.2.8 Cải tiến, phát triển động triển khai trình Web Hiện dùng BPWS4J phiên 2.0 (hỗ trợ BPEL1.1) BPEL1.1 có nhược điểm có phiên BPEL (Tháng năm 2004) Nhu cầu cải tiến tất yếu Trang 68 Tổng hợp dịch vụ Web có ngữ nghóa TÀI LIỆU THAM KHAÛO Amith Sheth et al., METEOR-S, University of Georgia, 2004 http://lsdis.cs.uga.edu/Projects/METEOR-S/ Andrews T., Curbera F., Dholakia H.,Goland Y., Klein J., Leymann F., Liu K., Roller D., Smith D., Trickovic I., Weerawarana S., Ed: Satish Thatte, Business Process Execution Language for Web Services, Version 1.1 May 2003 ftp://www6.software.ibm.com/software/developer/library/ws-bpel11.pdf Andrews T., Curbera F., Dholakia H.,Goland Y., Klein J., Leymann F., Liu K., Roller D., Smith D., Trickovic I., Weerawarana S., Ed: Satish Thatte, Web Services Business Process Execution Language, Specification Draft, 08 September 2004 http://www.oasis-open.org/committees/download.php/9094/wsbpel-specificationdraft-Sept-08-2004.html Arkin A., Business Process Modeling Language, 03 March 2001 http://www.bpmi.org/specifications.htm David O’Riordan, Business Process Standards for Web Services, 2001 http://www.webservicesarchitect.com/content/articles/BPSFWSBDO.pdf Matthew J Duftler et al., IBM Business Process Execution Language for Web Services JavaTM Run Time, April 2004 http://www.alphaworks.ibm.com/tech/bpws4j Microsoft, UDDI NET SDK v2.0, 2003 http://www.microsoft.com/downloads Peltz C., Web Service Orchestraction:a review of emerging technologies, tools and standards Jan 2003 http://devresource.hp.com/drc/technical_white_papers/WSOrch/WSOrchestratio n.pdf Shapiro R., A Comparison of XPDL, BPML and BPEL4WS, Rough Draft, 2002 http://xml.coverpages.org/Shapiro-XPDL.pdf Trang 69 Toång hợp dịch vụ Web có ngữ nghóa 10 Sheila McIlraith, Dan Mandell, Comparison of DAML-S and BPEL4WS (initial draft), Knowledge Systems Lab, Stanford University, 2002 http://www.ksl.stanford.edu/projects/DAML/Webservices/DAMLS-BPEL.html 11 Steve Viens et al., JUDDI – open source UDDI registry project, 2004 http://ws.apache.org/juddi 12 Susantha Kumara et al., AXIS – SOAP implementation, 2004 http://ws.apache.org/axis 13 Tim Berners-Lee et al., DAML+OIL, March 2001 http://www.daml.org/ 2001/03/daml+oil-index.html 14 UDDI4J, 2003 http://www-124.ibm.com/developerworks/oss/uddi4j/ 15 Universal Description, Discovery and Integration of Web Services, version 3, July 2003 http://www.uddi.org/ Trang 70 Tổng hợp dịch vụ Web có ngữ nghóa PHỤ LỤC CHÚ GIẢI CÁC TỪ VIẾT TẮT XML Extensible Markup Language XSD XML Schema Definition Language WSDL Web Services Description Language HTTP HyperText Transfer Protocol SOAP Simple Object Access Protocol UDDI Universal Description Discovery & Integration BPEL4WS Business Process Execution Language For Web Services BPML Business Process Modeling Language RDF Resource Description Framework OIL Ontology Inference Layer DAML .DARPA Agent Markup Language DAML-S DAML-based Web Service Ontology Trang 71 ... thể dịch vụ Web Trang 27 Tổng hợp dịch vụ Web có ngữ ngh? ?a • Giao diện dịch vụ Web • Bản mô tả dịch vụ Web có ngữ ngh? ?a Điều có ngh? ?a trình Web tạo từ nhiều dịch vụ Web có thực cụ thể ngôn ngữ. .. thi dịch vụ Web có liên quan Trang 18 Tổng hợp dịch vụ Web có ngữ ngh? ?a Mô hình trình Web BPEL d? ?a ngôn ngữ mô tả dịch vụ Web WSDL, dịch vụ Web trình Web kích hoạt dịch vụ Web kích hoạt trình Web. .. trình Web tổng hợp từ nhiều giao diện dịch vụ Web, ngh? ?a tổng hợp từ dịch vụ Web thực giao diện đề Tuy nhiên trình Web tổng hợp từ mô tả dịch vụ Web có ngữ ngh? ?a trình Web thực có ngữ ngh? ?a Những