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Integrationsansätze: Überblick und Potentiale semantischer Technologien Abteilungsleiter im  Forschungsbereich Information Process Engineering FZI Forschungszentrum Informatik, Karlsruhe [email_address] http://www.fzi.de/ipe Andreas Schmidt
Agenda ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]
Integrationsebenen Technische Ebene Informationsebene Anwendungslogikebene Prozeßebene Präsentationsebene Informationsquellen Datenmodell, Schema, semantische Heterogenität Präsentationsfragmente client-seitige Integration Netzwerkprotokolle, RPC Darstellungssyntax Dienste Dienstschnittstelle, -semantik Dienstfindung, -orchestrierung
Informationsperspektive ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]
Arten von Integrationskonflikten Datenmodell Logische Ebene: Schema Daten Instanzen Unterschiedliche Ausdrucksmächtigkeit von Datenmodellen Relational, Objektorientiert, XML, Semistrukturiert Freiheitsgrade in der Modellierung der realen Welt klassische »Schemaintegration« Zusammenführen von Instanzen (Objektidentität/Duplikaterkennung) Widersprüchlichkeit, Inkonsistenzen, Subjektivität
Arten von Integrationskonflikten Datenmodell Schema Daten Instanzen Unterschiedliche Ausdrucksmächtigkeit von Datenmodellen Relational, Objektorientiert, XML, Semistrukturiert Freiheitsgrade in der Modellierung der realen Welt klassische »Schemaintegration« Zusammenführen von Instanzen (Objektidentität/Duplikaterkennung) Widersprüchlichkeit, Inkonsistenzen, Subjektivität
Arten von Integrationskonflikten Datenmodell Schema Daten Instanzen Unterschiedliche Ausdrucksmächtigkeit von Datenmodellen Relational, Objektorientiert, XML, Semistrukturiert Freiheitsgrade in der Modellierung der realen Welt klassische »Schemaintegration« Zusammenführen von Instanzen (Objektidentität/Duplikaterkennung) Widersprüchlichkeit, Inkonsistenzen, Subjektivität
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Ebenen der semantischen Integration ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]
Konflikte auf Instanzebene ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],System 1 System 2 Neuestr. 8, Heidelberg, 69115, Deutschland
[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],Architektur : Virtuell vs. materialisiert
Materialisierter Ansatz Zentrale Datenbasis (periodischer) Import in die zentrale Datenbasis Quellen Anwendung für Anfragen wird nur die  zentrale Datenbasis genutzt
Virtuelle Integration Wrapper Wrapper Wrapper Mediator Facilitator Mediator Quellenauswahl Schema- und Instanzintegration Datenmodell- integration
Materialisierter Ansatz – Vorteile ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]
Materialisierter Ansatz: Nachteile ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]
Integrationsebenen  Technische Ebene Informationsebene Anwendungslogikebene Prozeßebene Präsentationsebene Informationsquellen Datenmodell, Schema, semantische Heterogenität Präsentationsfragmente client-seitige Integration Netzwerkprotokolle, RPC Darstellungssyntax Dienste Dienstschnittstelle, -semantik Dienstfindung, -orchestrierung
Dienstperspektive ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]
Kernprobleme für dienstorientierte Architekturen ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]
Dienstorientierte Architekturen – Lose Kopplung Dienst- nehmer (service requestor) nutzen Dienst- nehmer (service requestor) nutzen Dienst- nehmer (service requestor) nutzen Implementie-rungen werden austauschbar Mehrere Dienste hinter derselben Fassade mehrschrittige Verarbeitung
Prozessperspektive ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]
Die Web-Service-Welt Nachrichten Metadaten Ressourcen Transaktionen Zuverlässigkeit Sicherheit Geschäftsprozesse Management WSDL WS-Discovery UDDI WS-Policy WS-Metadata-Exchange SOAP WS-Notification WS-Adressing Web Services Resources Framework WS-Business Activity WS-Atomic Transact. WS-Coordination WS-Reliability WS-Reliable Messag. WS-Security WS-Trust WS-Security Policy WS-Federation WS-Secure Conversat. BPEL WS-Choreography WS-Choreography Description Language BPML WSMF WS-Management MUWS WS-Events MOWS WSMF-WSM
Integrationsebenen Technische Ebene Informationsebene Anwendungslogikebene Prozeßebene Präsentationsebene Informationsquellen Datenmodell, Schema, semantische Heterogenität Präsentationsfragmente client-seitige Integration Netzwerkprotokolle, RPC Darstellungssyntax Dienste Dienstschnittstelle, -semantik Dienstfindung, -orchestrierung
Präsentationsebene ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]
Google Maps Mashups
Potentiale semantischer Technologien
Motivation ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]
Semantische Technologien... ,[object Object],[object Object],[object Object]
Arten von Semantik [Uschold (2002), “Where are the Semantics in the Semantic Web?”]
Ontologien in der Informatik ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]
Integrationsebenen Technische Ebene Informationsebene Anwendungslogikebene Prozeßebene Präsentationsebene gemeinsame Semantik Abbildungen auf konzeptueller Ebene spezifizieren Präsentationsfragmente Microformats Dienste Dienstsemantik Dienstfindung, -orchestrierung
Grundidee ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]
Anwendungen: Datenaustausch RDBMS 1 RDBMS 2 XML XML Ontologie XSL-T Export-Werkzeuge des RDBMS Import-Werkzeuge des RDBMS Bezug XML-Struktur    Ontologie Bezug XML-Struktur    Ontologie XSL-T Werkzeug automatisierter Vorgang manueller Vorgang
Bewertung ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]
Integrationsebenen Technische Ebene Informationsebene Anwendungslogikebene Prozeßebene Präsentationsebene gemeinsame Semantik Abbildungen auf konzeptueller Ebene spezifizieren Präsentationsfragmente Microformats Dienste Dienstsemantik Dienstfindung, -orchestrierung
Motivation ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]
Dienste: Was wollen wir semantisch beschreiben? ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]
Beispiel: SemanticUDDI ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]
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Integrationsebenen Technische Ebene Informationsebene Anwendungslogikebene Prozeßebene Präsentationsebene gemeinsame Semantik Abbildungen auf konzeptueller Ebene spezifizieren Präsentationsfragmente Microformats Prozesse Traceability, Compliance
Semantik für die Geschäftsprozessmodellierung ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]
Integrationsebenen Technische Ebene Informationsebene Anwendungslogikebene Prozeßebene Präsentationsebene gemeinsame Semantik Abbildungen auf konzeptueller Ebene spezifizieren Präsentationsfragmente Microformats Prozesse Traceability, Compliance
Fazit: Semantische Technologien ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]
Kontakt Andreas Schmidt Ableitungsleiter  Forschungsbereich Information Process Engineering FZI Forschungszentrum Informatik, Karlsruhe [email_address] http://www.fzi.de/ipe

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  • 1. Integrationsansätze: Überblick und Potentiale semantischer Technologien Abteilungsleiter im Forschungsbereich Information Process Engineering FZI Forschungszentrum Informatik, Karlsruhe [email_address] http://www.fzi.de/ipe Andreas Schmidt
  • 2.
  • 3. Integrationsebenen Technische Ebene Informationsebene Anwendungslogikebene Prozeßebene Präsentationsebene Informationsquellen Datenmodell, Schema, semantische Heterogenität Präsentationsfragmente client-seitige Integration Netzwerkprotokolle, RPC Darstellungssyntax Dienste Dienstschnittstelle, -semantik Dienstfindung, -orchestrierung
  • 4.
  • 5. Arten von Integrationskonflikten Datenmodell Logische Ebene: Schema Daten Instanzen Unterschiedliche Ausdrucksmächtigkeit von Datenmodellen Relational, Objektorientiert, XML, Semistrukturiert Freiheitsgrade in der Modellierung der realen Welt klassische »Schemaintegration« Zusammenführen von Instanzen (Objektidentität/Duplikaterkennung) Widersprüchlichkeit, Inkonsistenzen, Subjektivität
  • 6. Arten von Integrationskonflikten Datenmodell Schema Daten Instanzen Unterschiedliche Ausdrucksmächtigkeit von Datenmodellen Relational, Objektorientiert, XML, Semistrukturiert Freiheitsgrade in der Modellierung der realen Welt klassische »Schemaintegration« Zusammenführen von Instanzen (Objektidentität/Duplikaterkennung) Widersprüchlichkeit, Inkonsistenzen, Subjektivität
  • 7. Arten von Integrationskonflikten Datenmodell Schema Daten Instanzen Unterschiedliche Ausdrucksmächtigkeit von Datenmodellen Relational, Objektorientiert, XML, Semistrukturiert Freiheitsgrade in der Modellierung der realen Welt klassische »Schemaintegration« Zusammenführen von Instanzen (Objektidentität/Duplikaterkennung) Widersprüchlichkeit, Inkonsistenzen, Subjektivität
  • 8. Arten von Integrationskonflikten Datenmodell Schema Daten Instanzen Unterschiedliche Ausdrucksmächtigkeit von Datenmodellen Relational, Objektorientiert, XML, Semistrukturiert Freiheitsgrade in der Modellierung der realen Welt klassische »Schemaintegration« Zusammenführen von Instanzen (Objektidentität/Duplikaterkennung) Widersprüchlichkeit, Inkonsistenzen, Subjektivität
  • 9.
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  • 12. Materialisierter Ansatz Zentrale Datenbasis (periodischer) Import in die zentrale Datenbasis Quellen Anwendung für Anfragen wird nur die zentrale Datenbasis genutzt
  • 13. Virtuelle Integration Wrapper Wrapper Wrapper Mediator Facilitator Mediator Quellenauswahl Schema- und Instanzintegration Datenmodell- integration
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  • 16. Integrationsebenen Technische Ebene Informationsebene Anwendungslogikebene Prozeßebene Präsentationsebene Informationsquellen Datenmodell, Schema, semantische Heterogenität Präsentationsfragmente client-seitige Integration Netzwerkprotokolle, RPC Darstellungssyntax Dienste Dienstschnittstelle, -semantik Dienstfindung, -orchestrierung
  • 17.
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  • 19. Dienstorientierte Architekturen – Lose Kopplung Dienst- nehmer (service requestor) nutzen Dienst- nehmer (service requestor) nutzen Dienst- nehmer (service requestor) nutzen Implementie-rungen werden austauschbar Mehrere Dienste hinter derselben Fassade mehrschrittige Verarbeitung
  • 20.
  • 21. Die Web-Service-Welt Nachrichten Metadaten Ressourcen Transaktionen Zuverlässigkeit Sicherheit Geschäftsprozesse Management WSDL WS-Discovery UDDI WS-Policy WS-Metadata-Exchange SOAP WS-Notification WS-Adressing Web Services Resources Framework WS-Business Activity WS-Atomic Transact. WS-Coordination WS-Reliability WS-Reliable Messag. WS-Security WS-Trust WS-Security Policy WS-Federation WS-Secure Conversat. BPEL WS-Choreography WS-Choreography Description Language BPML WSMF WS-Management MUWS WS-Events MOWS WSMF-WSM
  • 22. Integrationsebenen Technische Ebene Informationsebene Anwendungslogikebene Prozeßebene Präsentationsebene Informationsquellen Datenmodell, Schema, semantische Heterogenität Präsentationsfragmente client-seitige Integration Netzwerkprotokolle, RPC Darstellungssyntax Dienste Dienstschnittstelle, -semantik Dienstfindung, -orchestrierung
  • 23.
  • 26.
  • 27.
  • 28. Arten von Semantik [Uschold (2002), “Where are the Semantics in the Semantic Web?”]
  • 29.
  • 30. Integrationsebenen Technische Ebene Informationsebene Anwendungslogikebene Prozeßebene Präsentationsebene gemeinsame Semantik Abbildungen auf konzeptueller Ebene spezifizieren Präsentationsfragmente Microformats Dienste Dienstsemantik Dienstfindung, -orchestrierung
  • 31.
  • 32. Anwendungen: Datenaustausch RDBMS 1 RDBMS 2 XML XML Ontologie XSL-T Export-Werkzeuge des RDBMS Import-Werkzeuge des RDBMS Bezug XML-Struktur  Ontologie Bezug XML-Struktur  Ontologie XSL-T Werkzeug automatisierter Vorgang manueller Vorgang
  • 33.
  • 34. Integrationsebenen Technische Ebene Informationsebene Anwendungslogikebene Prozeßebene Präsentationsebene gemeinsame Semantik Abbildungen auf konzeptueller Ebene spezifizieren Präsentationsfragmente Microformats Dienste Dienstsemantik Dienstfindung, -orchestrierung
  • 35.
  • 36.
  • 37.
  • 39. Ontologie für die Lernunterstützung http://professional-learning.eu
  • 40. Integrationsebenen Technische Ebene Informationsebene Anwendungslogikebene Prozeßebene Präsentationsebene gemeinsame Semantik Abbildungen auf konzeptueller Ebene spezifizieren Präsentationsfragmente Microformats Prozesse Traceability, Compliance
  • 41.
  • 42. Integrationsebenen Technische Ebene Informationsebene Anwendungslogikebene Prozeßebene Präsentationsebene gemeinsame Semantik Abbildungen auf konzeptueller Ebene spezifizieren Präsentationsfragmente Microformats Prozesse Traceability, Compliance
  • 43.
  • 44. Kontakt Andreas Schmidt Ableitungsleiter Forschungsbereich Information Process Engineering FZI Forschungszentrum Informatik, Karlsruhe [email_address] http://www.fzi.de/ipe