Intro til Semantiske Teknologier/ Semantisk Interoperabilitet

Øyvind Aassve

NorStella

Hva er Semantisk Interoperabilitet?

Semantikk er studiet av mening i språk. Semantikk er ofte definert som ut fra sin relasjon til syntax, som i stedet for å si noe om hva noe betyr, sier noe om hvordan noe uttrykkes (f.eks. skriftlig eller muntlig).

Interoperabilitet beskriver evnen til IKT-systemer og og de forretningsprosessene de støtter for å utveksle data for deling av informasjon og kunnskap.

See http://europa.eu.int/ida/en/document/2319

Områder for interoperabilitet(fra European Interoperabilty Framework)

Organisatorisk Interoperablilitet (modellere og koordinere forretningsprosesser, konsistens med interne mål, gjøre tjenester lett tilgjenglige og brukervennlige)

Semantisk Interoperablilitet (sikre presis mening og lik oppfattelse av betydning av

informasjon av begge parter)

Teknisk Interoperablilitet (tekniske løsninger for å linke systemer – område for

WebServices og SOA)

Kommunikasjon og semantikk

Mellom mennesker

Mellom mennesker og maskiner

Mellom maskiner

A B

MeaningA

Communication

MeaningB

Hvordan kan vi være sikre på at A og B mener det samme?

Den semantiske løsningen

Fra systemer hvor semantikken er • Implisitt/ bakt inn• Usystematisk• Uformell• Ikke-standard

Til systemer der semantikken er:• Eksplisitt og modifiserbar• Systematisk • Formell (mer eller mindre)• Standardisert

Hvorfor bry seg om semantikk?

Internett/ økt elektronisk samhandling gjør at bedrifter må utveksle informasjon definert for en intern kontekst med et nettverk av partnere.

Informasjonsmengden i verden vokser eksponentielt og nesten alt må tolkes av mennesker for å være av nytte

Estimater indikerer at 35%-65% av de USD 300 milliarder brukt årlig på systemintegrasjon skyldes semantisk mismatch mellom systemer.

XML løste ikke alle problemer

Standarder har blitt utviklet internt av selskaper, bransjeorganisasjoner, løsningsleverandører og teknologigrupperinger – forskjell i både design og semantiske referenter.

XML er et teknologisk verktøy som muliggjør enklere og billigere integrasjon – ikke en universalløsning for interoperabilitet.

XML og interoperabilitet

Forskjellig innhold<Amount>NOK100 <Amount><Amount>HundreKroner<Amount> Forskjellig struktur<Amount>NOK100 <Amount> <Currency>NOK<Currency><Amount>100<Amount>

Forskjellig semantikk<Amount>NOK100 <Amount><Price>NOK100<Price>

Nivå for formalisering av semantikk

Controlled vocabulary

ThesaurusTaxonomy Ontology/ metamodel

Level of expression

Ontologi og semantikk

Knowledge

Ontology/Metamodel

Ontology/metamodel

Ontology/metamodel

ConceptsSemantics

(meaning)

• Ontologier/ Metamodeller spesifiserer konsepter og strukturer for å uttrykke kunnskap. • Kunnskap uttrykkes i formelt eller uformelt språk• Semantikk definerer meningen i ved referanser til den virkelige verden

Data

Informasjon

Kunnskap

Datamodell

Informasjons-

modell

Kunnskaps-

modell

• tall, bokstaver, bilder som i seg selv ikke gir mening – råobservasjoner.

• legger kontekst til dataene – analyserer relasjoner og forbindelser mellom dataene.

• legger attributter til informasjonen for å beskrive hvordan den faktisk kan brukes.

Informasjonshierarkiet

Tidslinje for betydningen av data

Age of Programs

Age of Proprietary

Data

Age of OpenData

Age of Open

Metadata

Age of SemanticModels

Program-Data

GIGO/minis/micros www / Netscape Web services OWL

Text, Office DocsDatabases

(proprietary schema)

HTML,XML

(open schema)

Namespaces,Taxonomies,

RDF

1945 -1970 2000 - 20031994 - 20001970 - 1994 2003 -

ProceduralProgramming

Object-OrientedProgramming

Model-DrivenProgramming

“Data is lesslessimportant

than code”

“Data is asasimportantas code”

“Data is moremoreimportant

than code”

Aktuelle standardiseringsorganisasjoner

UN/CEFACT – fokus på prosess, metodologi og semantiske definisjoner

W3C – basis WS-teknologier og semantiske teknologier relatert til semantisk web.

OASIS – mest fokus på teknisk interoperabilitet – nye WS-standarder

Semantiske teknologier

Spørsmål ?

W3C Semantic Web – Hierarki av standarder

RDF – Resource Description Framework

Formell modell for metadata som beskriver ressurser på Web’en på maskinlesbar form

En ressursbeskrivelse består avEt eller flere utsagn (statement), der hvert utsagn er et trippel:

<subjekt, objekt, verdi>Verdi kan være en annen ressurs eller en literal

RDF utsagn uttrykkes i XML syntaks

OWL – Web Ontology Language

RDF uttrykker metadata ”instanser”, men ikke begrepene instansene bruker => ontologier

OWL er et språk for å definere ontologier

Hovedbegrepene i OWLKlasser/subklasser (taksonomier)

Egenskaper (arving av egenskaper)

Datatyper (lovlige verdier av egenskaper)

OWL er basert på logikk (DL - Description Logic) og åpner for resonnering over semantisk innhold

WWW - Veikart videre?

Statisk URI, HTML, HTTP

WWW

Dynamisk UDDI, WSDL, SOAP

Web Services Semantic Web Services

Syntaks

RDF, RDF(S), OWL

Semantic Web

Semantikk

Core Components - del av en større UN/CEFACT rammeverk

Inngår i en formell arbeidsmetodikk basert på ideene fra ebXML – nå under vingene til UN/CEFACT

Etablerer et tydelig skille mellom funksjonalitet (modell) og realisering (EDIFACT/XML)

Bidrar til harmonisering (felles forståelse mellom ulike domener/bransjer) som en integrert del av en utviklingsprosess

Core Components• Også publisert som ISO TS 15000 – 5:– Core Component Technical Spesification – part 8 of the ebXML framework

• Beskriver en metodikk for– utvikling av et omforent sett av semantiske byggeklosser– å identifisere, beskrive og maksimere gjenbruk av forretningsinformasjon til støtte for semantisk interoperabilitet på tvers av ulike forretningsdomener

• Følger prinsippene i ISO 11179

• Tilrettelegger for– semantisk interoperabilitet på tvers av forretningsdomener– konsistent bruk av felles semantiske enheter– konsistent bruk på tvers av ulike språk

• Støttes av en rekke prosjekter/initiativ– Rosettanet, OAG, SWIFT, EAN, UBL, ....

• Det første bibliotek/ registry med harmoniserte komponenter er nå publisert.• NorStella lanserer nasjonalt bibilotek/ registry for BIEer med norsk kontekst neste år.

Business Information Entities (BIE)