[論文レビュー] ExploitingWeb Service Semantics: Taxonomies vs. Ontologies

Asuman Doğaç, Gökçe Banu Laleci Ertürkmen+2 more|ArXiv.org|Dec 23, 2002

Service-Oriented Architecture and Web Services参考文献 7被引用数 42

ひとこと要約

本論文は、動的Webサービス発見、統合、自動交渉を可能にするために、分類体系に基づくアプローチに比べて、オントロジーに基づく意味的記述が顕著に優れていると主張している。形式的オントロジーを用いることで、プロパティと関係性を明示的に表現でき、サービスを正確に記述し、他のリソースと意味的に関連付けることができる。これは、UDDI や ebXML レジストリが浅い分類体系に依存するための限界を克服するものである。

ABSTRACT

Comprehensive semantic descriptions of Web services are essential to exploit them in their full potential, that is, discovering them dynamically, and enabling automated service negotiation, composition and monitoring. The semantic mechanisms currently available in service registries which are based on taxonomies fail to provide the means to achieve this. Although the terms taxonomy and ontology are sometimes used interchangably there is a critical difference. A taxonomy indicates only class/subclass relationship whereas an ontology describes a domain completely. The essential mechanisms that ontology languages provide include their formal specification (which allows them to be queried) and their ability to define properties of classes. Through properties very accurate descriptions of services can be defined and services can be related to other services or resources. In this paper, we discuss the advantages of describing service semantics through ontology languages and describe how to relate the semantics defined with the services advertised in service registries like UDDI and ebXML.

研究の動機と目的

• UDDI や ebXML といった現在のサービスレジストリが、意味的記述に浅い分類体系に依存しているという限界を解決すること。
• 分類体系が自動サービス統合、発見、モニタリングを可能にするには不十分であることを示すこと。
• 豊富で機械処理可能なサービス意味的記述を表現するための優れたメカニズムとして、形式的オントロジーの使用を提唱すること。
• オントロジーで定義されたサービス意味的記述を、既存のサービスレジストリにマッピングする方法を提供すること。
• 分類体系が階層的なクラス/サブクラス関係しか表現しないのに対し、オントロジーがプロパティと関係性を通じて正確なサービス記述を可能にすることを確立すること。

提案手法

• 明示的なクラスプロパティと関係性を用いて、形式的オントロジーランゲージでサービス意味的記述を定義すること。
• UDDI や ebXML といった従来のサービスレジストリに、オントロジーに基づく記述をそのメタデータ構造にマッピングすることで拡張すること。
• オントロジーの形式的定義を活用し、サービス記述に対する意味的照会と推論を可能にすること。
• 入力/出力タイプ、制約、品質属性などのサービスプロパティを定義することで、細粒度の発見と統合を可能にすること。
• レジストリエントリとオントロジーに基づく記述を統合することで、相互運用性を保持しつつ表現力を高めること。
• オントロジー推論を活用して、サービス間およびリソース間の関係を推論し、自動サービス統合とモニタリングを可能にすること。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 なぜ分類体系に基づくアプローチでは、自動Webサービス発見と統合を実現できないのか？
• RQ2 形式的オントロジーは、分類体系と比較して、Webサービス記述の表現力と機械処理可能性をどのように向上させるのか？
• RQ3 UDDI や ebXML といった既存のサービスレジストリに、オントロジーに基づく意味的記述を統合するために必要なメカニズムは何か？
• RQ4 オントロジーは、分類体系と比較して、どのようにより正確なサービス交渉とモニタリングを可能にするのか？
• RQ5 オントロジー内のプロパティと関係性を、自動推論を支援する形でサービスを記述するためにどのように活用できるか？

主な発見

• 分類体系は、クラス/サブクラス関係しか表現しないので、複雑なサービス意味的記述の能力に制限がある。
• オントロジーは形式的仕様を提供するため、サービス記述の照会、推論、自動処理が可能になる。
• オントロジーにプロパティを含めることで、サービスの入力・出力、制約、品質属性を正確に特徴づけることができる。
• オントロジーに基づく記述により、サービスが他のサービスや外部リソースと意味的に関連付けられ、動的統合が可能になる。
• UDDI や ebXML といった既存のレジストリにオントロジーの意味的記述をマッピングすることは可能であり、それにより表現力が向上するが、レジストリの置き換えは不要である。
• 形式的オントロジーは、自動サービス交渉、発見、モニタリングを可能にする。これは、分類体系のみのモデルでは達成できない能力である。