Semantyczny język usług sieciowych

Semantyczny język usług internetowych (SWSL)
Paradygmat Wieloparadygmat : ogólny , zorientowany obiektowo ( oparty na klasach ), imperatywny , refleksyjny
Po raz pierwszy pojawiły się 1994 ; 29 lat temu ( 1994 )
Rozszerzenia nazw plików .swsl
Strona internetowa www .w3 .org /Zgłoszenie /SWSF-SWSL /
Pod wpływem
semantycznych usług sieciowych , sieci semantycznej , przetwarzania semantycznego
Abraham Bernstein (po lewej), jeden z autorów Semantic Web Services Language (SWSL)
Michael Gruninger , jeden z autorów Semantic Web Services Language (SWSL)

Semantic Web Services Language (SWSL) to język logiczny ogólnego przeznaczenia służący do określania ontologii semantycznych usług sieciowych (SWSO), a także poszczególnych usług sieciowych. Semantic Web Services Language (SWSL) opisuje elementy składni SWSL oraz jego semantyczne i semantyczne podstawy. Może być używany z podstawowym językiem i strukturą sieci Semantic Web Services. Syntaktycznie, logika pierwszego rzędu (w tym wszystkie połączenia używane w logice pierwszego rzędu) jest podzbiorem języka Semantic Web Services Language (SWSL).

Semantic Web Services Language składa się z dwóch różnych podstawowych języków: Declarative Logic Programs (SWSL Rule) i First Order Classical Logic (SWSL-FOL). Semantycznie te dwa podjęzyki SWSL są niekompatybilne, ale te dwa podjęzyki mogą ze sobą współpracować.

SWSL-Rules to niemonotoniczny język semantyczny i oparty na regułach. SWSL-FOL to kompletny język logiki pierwszego słowa.

SWSL-FOL i SWSL-Rules są zgodne z semantyką języka Semantic Web Services Language (SWSL).

Tło

Dwunastu autorów z National Institute of Standards and Technology (NIST), National Research Council of Canada, SRI International, Stanford University, Toshiba i Southampton University przesłało cztery dokumenty:

  • Semantyczny język usług internetowych (SWSL)
  • Omówienie Semantic Web Services Framework (SWSF).
  • Ontologia semantycznych usług sieciowych (SWSO)
  • Scenariusze aplikacji SWSF

Cztery dokumenty zdefiniowały Semantic Web Services Framework (SWSF). Semantic Web Services Framework (SWSF) obejmuje Ontology Semantic Web Services Ontology (SWSO) i język opisowy Semantic Web Services Language (SWSL). Semantyka Semantic Web Service Ontology (SWSO) i Semantic Web Services Language (SWSL) mogą ze sobą współpracować przy wykonywaniu zadań.

Semantic Web Services Ontology (SWSO) jest wyrażona zarówno w PRZEPŁYWACH, jak i WIERSZACH. FLOWS to ontologia logiczna pierwszego rzędu dla usług sieciowych; ROWS to ontologia reguł dla usług sieciowych.

Semantic Web Services Ontology (SWSO) rozwija język logiki pierwszego rzędu wraz z siostrzanym językiem logiki ogólnego przeznaczenia Semantic Web Services Language (SWSL). Oczekiwana semantyka pojęć w FLOWS w Semantic Web Services Ontology (SWSO) może być wykorzystana w SWSL-FOL; częściowa semantyka ROWS może być również używana w SWSL-Rules.

Zastosowania SWSL

Funkcje języka Semantic Web Services Language (SWSL) obejmują identyfikatory URI, integrację wbudowanych typów XML oraz przestrzenie nazw zgodne z XML i mechanizmy importu. Semantic Web Services Language (SWSL) współpracuje z podstawowym językiem sieci Web, aby spełnić wymagania pojedynczej Semantic Web Service i Semantic Web Service Ontology (SWSO).

Korzystanie z języka Semantic Web Services Language (SWSL) obejmuje również pomoc SWSL-Rules we współpracy z SWSL-FOL.

Opracowany z Semantic Web Services Language (SWSL) jest FLOWS, który zapewnia ramy dla usług opisu i wnioskowania.

Przypadki języka Semantic Web Services (SWSL)

Negocjacje i zawieranie umów

Podczas zakupów online kupujący i sprzedający reprezentują odpowiednio „usługę finansowania” i „usługę dostawy”. Kiedy występuje naturalny konflikt interesów między stronami: sprzedający chce sprzedać towar, kupujący chce skorzystać na utracie towaru.

Modelowanie procesów

Modelowanie procesów można łatwo podzielić na trzy etapy: Ogólne usługi planowania; Usługa koordynacji planu dla jednego lub wielu agentów i kompozycja e-usług w ramach opartych na zachowaniu.

1. Ogólne usługi planowania: „Jest to przykład usługi wspierającej wybór lub generowanie planów i ich rzetelne wykonanie”.

2. Usługa koordynacji planu jedno- lub wieloagentowego: Plan jedno- lub wieloagentowy Usługa koordynacji polega na koordynowaniu wielu lub jednego planu, rozwiązywaniu konfliktów i wykorzystywaniu możliwości współpracy.

3. Kompozycja e-Usługi w ramach opartych na zachowaniu: e-Usługa jest operacją wyprowadzania i wprowadzania parametrów. Interaktywna e-Usługa w warunkach i efektach zarówno komunikatowych, jak i czynnościowych może mieć różne kombinacje. Wynik kompozycji można podzielić na jednorazowy i wielokrotnego użytku. Jednorazowy oznacza, że ​​połączone wyniki mogą być użyte tylko raz i nie mogą być wykorzystywane do próśb innych użytkowników. Wielokrotnego użytku oznacza, że ​​połączony wynik może być używany wielokrotnie i może być używany do żądań innych użytkowników.

Uchwalenie procesu

W tej sekcji przedstawiono przykład SWSL przy użyciu DAML-S, a usługi operacji koordynacji zasobów federacyjnych są ograniczone przez heterogeniczne rozproszone zestawy zasad.

SWSL-FOL

Definicja

SWSL-FOL, czyli SWSL-First-order Logic, jest kompletnym językiem logiki pierwszego słowa, który rozszerza funkcjonalność HiLog i składnię ramek F-Logic. SWSL-FOL ma strukturę warstw.

SWSL-FOL i SWSL-Rules są językami podrzędnymi Semantic Web Services Language. Istnieje gramatyczne nakładanie się między nimi. Chociaż każde połączenie używane przez SWSL-FOL może być używane dla SWSL-Rules, nie oznacza to, że SWSL-FOL jest podzbiorem reguł SWSL.

Rozszerzenie składni i semantyki SWSL-FOL

Najbardziej podstawową składnią i semantyką składni i semantyki SWSL-FOL jest SWSL-FOL. Trzy inne ulepszenia oparte na SWSL-FOL to: SWSL-FOL + Equality, SWSL-FOL + HiLog i SWSL-FOL + Frames. Dzięki temu język SWSL-FOL ma bardziej zaawansowane funkcje.

Formuła SWSL-FOL + Equality dodaje operator równości oparty na SWSL-FOL:=:.

W tej sytuacji koniec formuły SWSL-FOL używa symbolu (".").

Formuła SWSL-FOL + HiLog rozszerza zorientowaną obiektowo składnię warstwy ramek SWSL-Rules.

Ta formuła rozszerza semantykę i zasady użycia składni formuł atomowych HiLog i HiLog w celu rozszerzenia SWSL-FOL. Kombinacja SWSL-FOL + Equality i SWSL-FOL + HiLog może również rozszerzyć składnię i semantykę SWSL-FOL + HiLog, ale to nie pomaga w aktualizacji składni i semantyki SWSL-FOL + Equality.

Formuła SWSL-FOL + Frames rozszerza zorientowaną obiektowo składnię warstwy HiLog SWSL-Rules.

Połączenie SWSL-FOL + Equality i SWSL-FOL + Frame może rozszerzyć semantykę i składnię obu formuł jednocześnie.

Używa

SWSL-FOL jest używany głównie do wyrażania formalnych cech koncepcji usług sieciowych i usług sieci semantycznej, zwłaszcza modelu procesu:

Skład usługi i model procesu;

Usługi weryfikacji i weryfikacji po analizie modelu procesu;

SWSL-FOL ma postać logiki klasycznej pierwszego rzędu.

SWSL-FOL stosuje zdolność przeciwstawiania się rozumowaniu i/lub obecności w wielu scenariuszach przypadków użycia i może służyć do formalnego określania funkcji usługi.

Zasady SWSL

Definicja

SWSL-Rules, czyli Declarative Logic Programs, to niemonotoniczny język semantyczny i oparty na regułach. Zasady SWSL nie są pierwszorzędne. SWSL-Rules ma strukturę warstw.

Wśród nich czysty podzbiór Horn w SWSL-Rules stanowi rdzeń SWSL-Rules.

Składnia i rozszerzenie semantyczne reguł SWSL

SWSL-Rules to program logiki deklaratywnej, który łączy różne warstwy składni i semantyki SWSL-Rules w język reprezentacji wiedzy. Strukturę SWSL-Rules można łatwo podzielić na warstwy NAF, Courteous, HiLog, Frames i Reification. W regułach SWSL różne gałęzie są ortogonalne i można je łączyć.

NAF wskazuje na negację i niepowodzenie reguł SWSL w sensie semantycznym. Rozszerzenie Courteous zawiera SWSL-Rules, dodając składnię w celu ograniczenia klasycznej negacji i reguł pierwszeństwa. Nonmon LT rozszerza semantykę i składnię SWSL-Rules poprzez rozszerzenie znaczenia kwantyfikatorów i treści reguł. HiLog należy do pierwszego rzędu, umożliwiając wysoce metaprogramowanie, umożliwiając zmiennym wykraczanie poza symbole predykatów, symbole funkcji i formuły.

Warstwa ramek wprowadza najpopularniejsze funkcje zorientowane obiektowo. Zarówno warstwy HiLog, jak i Frames rozszerzają składnię i semantykę SWSL-Rules na różnych poziomach na różne sposoby. Warstwa Reifikacji służy do tworzenia obiektów z formułami WSL-Rules. Rozszerzenie Lloyda-Topora i rozszerzenie reguły Courteous zapewniają wszystkie normalne połączenia pierwszego rzędu dla reguł SWSL.

Dlatego reguła składni SWSL zawiera wszystkie połączenia kompletnej logiki pierwszego rzędu, która zapewnia pomost dla SWSL-FOL.

Używa

SWSL-Rules jest używany głównie do wyrażania formalnych cech koncepcji usług sieciowych i usług sieci semantycznej, zwłaszcza modelu procesu:

  • rdza w politykach autoryzacji bezpieczeństwa, prywatności i poufności;
  • Umowy i reklama;
  • Nadzorowanie niektórych procedur identyfikacji i rozwiązywania anomalii;
  • Semantyczna mediacja tłumaczenia między różnymi ontologiami lub kontekstami;

Użyj ontologii zorientowanej obiektowo z domyślnym dziedziczeniem z priorytetem i/lub anulowaniem (na przykład w Podręczniku Programu. Logicznie niemonotoniczny charakter reguł SWSL jest szeroko stosowany w przypadku niepowodzeń negatywnych i/lub uprzejmej obsługi konfliktów priorytetów i podobnych zdarzeń.

SWSL-FOL stosuje zdolność przeciwstawiania się rozumowaniu i/lub obecności w wielu scenariuszach przypadków użycia, które można wykorzystać do sformalizowania funkcji usług, podczas gdy reguły SWSL są używane do wnioskowania o tych funkcjach i wykonywania usług.

Język

Struktura warstwowa

Semantyka i składnia w warstwie zwiększają możliwości modelowania języka SWSL. Ułatwia uczącym się i administratorom naukę języka i posługiwanie się nim oraz zrozumienie relacji między różnymi funkcjami w warstwie.

Ponadto semantyka i składnia podjęzyka SWSL-Rules lub SWSL-FOL wewnątrz SWSL jest zwykle rozszerzana poprzez aktualizację większości warstw, które są rdzeniem języka. Warstwy są od siebie niezależne, ale można je ze sobą łączyć, a specyficzna kombinacja jest inna w obu podjęzykach. Może to stanowić pewne wskazówki dla dostawców, którzy mogą być zainteresowani tylko określonym podzbiorem funkcji.

Główne warstwy

Monotoniczna warstwa Lloyda-Topora:

Monotonic Lloyd-Topor Layer rozszerza warstwę Horn za pomocą Disjunction w treści reguły; Spójnik w nagłówku reguły; oraz umożliwienie użycia w nagłówku reguły nowych symboli o implikacji klasycznej.

  • Formy implikacji klasycznej: formuła1 ==> formuła2; formuła1 <== formuła2
  • Nowe symbole implikacji klasycznej w warstwie Monotonic Lloyd-Topor: formuła1 <==> formuła2

Warstwa NAF

Warstwa NAF dodaje symbol negacji jako niepowodzenia , naf.

Postać warstwy NAF: p(?X,?Y) :- q(?X,?Z) i naf r(?Z,?Y)

Warstwa NAF rozszerza semantykę SWSL-Rules poprzez dodanie negatywnego symbolu awarii naf. Główną zaletą tej semantyki jest to, że jest łatwa do obliczenia, a definicja jej modelu jest unikalna.

  • Formularz przed warstwą NAF rozszerza składnię naf: ... :- ... i naf r(?X) i ...
  • Forma po warstwie NAF rozszerza składnię naf: ... :- ... i ∃ X (naf r(?X)) i ... lub ... :- ... i ∀ X (naf r(? X)) i ...

Niemonotoniczna warstwa Lloyda-Topora

Niemonotoniczna warstwa Lloyda-Topora wprowadza jawnie ograniczone kwantyfikatory: <== , ==> i symbol bi-implikacji <==> w treści reguły.

Na przykład klasyczna implikacja A <== B jest interpretowana w sposób nieklasyczny: raczej jako (A lub naf B) niż (A lub neg B).

Warstwa zasad grzecznościowych

Warstwa reguł grzecznościowych została zaktualizowana pod kątem obsługi konfliktów, a składnia i semantyka rozszerzają cztery nowe funkcje:

  • Etykiety reguł: nazwa określająca priorytet między regułami. Forma etykiet reguł w grze Courteous Rules Layer :{label} head :- body.
  • Klasyczna negacja atomów; predykat priorytetyzacji: reguły można sortować według priorytetu

warstwa HiLog

Warstwa HiLog rozszerza składnię pierwszego rzędu Semantic Web Services Language (SWSL), umożliwiając używanie zmiennych poza notacją funkcji, symbolem predykatu i zakresem formuł atomowych. Rozszerzona funkcjonalność The HiLog Layer wspiera materializację i odgrywa kluczową rolę w eksploracji nieznanych struktur wiedzy.

„Termin HiLog (skrót, H-term): Termin HiLog jest albo terminem pierwszego rzędu, albo wyrażeniem o następującej postaci: t(t1,...,tn), gdzie t, t1, ..., tn to warunki HiLog”.

Warstwa Równości

Warstwa Równości dodaje pełny predykat równości do Semantic Web Services Language (SWSL), który jest zgodny z aksjomatami równej kongruencji równości, :=: .

  • Predykaty równości w warstwie równości są przechodnie i symetryczne.
  • Związek implikacji logicznych jest stały, gdy jest równy, równy lub równy.

Warstwa ramek

Warstwa ramek naśladuje dodanie składni ramek przez F-logic w celu rozszerzenia semantyki. Ramki nazywane są cząsteczkami w warstwie ramek, która wprowadza składnię zorientowaną obiektowo.

  • Składnia ramki.
  • Wyrażenia ścieżki.
  • Przynależność klasowa i podklasy klasowe.
  • Cząsteczki sygnaturowe dadzą reprezentację specyfikacji typu.

Linki zewnętrzne