Introduction: Advances in E-Business Engineering

(First Paragraph) E-business is one of the most exciting and challenging research areas. Today, not only large companies, but also medium or small-sized companies are learning that e-business is a required component of doing business. E-business has rapidly evolved in the last decade and this trend will continue. In this rapid process, a variety of e-business engineering methods and techniques have been developed. There are many research issues needed to be addressed. As a result, there is a growing demand for insights into challenges, issues, and solutions related to the design, implementation, and management of e-business systems

Allocation of Heterogeneous Resources of an IoT Device to Flexible Services

Internet of Things (IoT) devices can be equipped with multiple heterogeneous network interfaces. An overwhelmingly large amount of services may demand some or all of these interfaces' available resources. Herein, we present a precise mathematical formulation of assigning services to interfaces with heterogeneous resources in one or more rounds. For reasonable instance sizes, the presented formulation produces optimal solutions for this computationally hard problem. We prove the NP-Completeness of the problem and develop two algorithms to approximate the optimal solution for big instance sizes. The first algorithm allocates the most demanding service requirements first, considering the average cost of interfaces resources. The second one calculates the demanding resource shares and allocates the most demanding of them first by choosing randomly among equally demanding shares. Finally, we provide simulation results giving insight into services splitting over different interfaces for both cases.Comment: IEEE Internet of Things Journa

Proceedings ICPW'07: 2nd International Conference on the Pragmatic Web, 22-23 Oct. 2007, Tilburg: NL

Proceedings ICPW'07: 2nd International Conference on the Pragmatic Web, 22-23 Oct. 2007, Tilburg: N

Linked Vocabulary Recommendation Tools for Internet of Things: A Survey

The Semantic Web emerged with the vision of eased integration of heterogeneous, distributed data on the Web. The approach fundamentally relies on the linkage between and reuse of previously published vocabularies to facilitate semantic interoperability. In recent years, the Semantic Web has been perceived as a potential enabling technology to overcome interoperability issues in the Internet of Things (IoT), especially for service discovery and composition. Despite the importance of making vocabulary terms discoverable and selecting most suitable ones in forthcoming IoT applications, no state-of-the-art survey of tools achieving such recommendation tasks exists to date. This survey covers this gap, by specifying an extensive evaluation framework and assessing linked vocabulary recommendation tools. Furthermore, we discuss challenges and opportunities of vocabulary recommendation and related tools in the context of emerging IoT ecosystems. Overall, 40 recommendation tools for linked vocabularies were evaluated, both, empirically and experimentally. Some of the key ndings include that (i) many tools neglect to thoroughly address both, the curation of a vocabulary collection and e ective selection mechanisms; (ii) modern information retrieval techniques are underrepresented; and (iii) the reviewed tools that emerged from Semantic Web use cases are not yet su ciently extended to t today’s IoT projects

Development of linguistic linked open data resources for collaborative data-intensive research in the language sciences

Making diverse data in linguistics and the language sciences open, distributed, and accessible: perspectives from language/language acquistiion researchers and technical LOD (linked open data) researchers. This volume examines the challenges inherent in making diverse data in linguistics and the language sciences open, distributed, integrated, and accessible, thus fostering wide data sharing and collaboration. It is unique in integrating the perspectives of language researchers and technical LOD (linked open data) researchers. Reporting on both active research needs in the field of language acquisition and technical advances in the development of data interoperability, the book demonstrates the advantages of an international infrastructure for scholarship in the field of language sciences. With contributions by researchers who produce complex data content and scholars involved in both the technology and the conceptual foundations of LLOD (linguistics linked open data), the book focuses on the area of language acquisition because it involves complex and diverse data sets, cross-linguistic analyses, and urgent collaborative research. The contributors discuss a variety of research methods, resources, and infrastructures. Contributors Isabelle Barrière, Nan Bernstein Ratner, Steven Bird, Maria Blume, Ted Caldwell, Christian Chiarcos, Cristina Dye, Suzanne Flynn, Claire Foley, Nancy Ide, Carissa Kang, D. Terence Langendoen, Barbara Lust, Brian MacWhinney, Jonathan Masci, Steven Moran, Antonio Pareja-Lora, Jim Reidy, Oya Y. Rieger, Gary F. Simons, Thorsten Trippel, Kara Warburton, Sue Ellen Wright, Claus Zin

Development of Linguistic Linked Open Data Resources for Collaborative Data-Intensive Research in the Language Sciences

This book is the product of an international workshop dedicated to addressing data accessibility in the linguistics field. It is therefore vital to the book’s mission that its content be open access. Linguistics as a field remains behind many others as far as data management and accessibility strategies. The problem is particularly acute in the subfield of language acquisition, where international linguistic sound files are needed for reference. Linguists' concerns are very much tied to amount of information accumulated by individual researchers over the years that remains fragmented and inaccessible to the larger community. These concerns are shared by other fields, but linguistics to date has seen few efforts at addressing them. This collection, undertaken by a range of leading experts in the field, represents a big step forward. Its international scope and interdisciplinary combination of scholars/librarians/data consultants will provide an important contribution to the field

Towards ontological foundations of research information systems

Despite continuous advancements in information system technologies it is still not simple to receive relevant answers to Science-related queries. Getting answers requires a gathering of information from heterogeneous systems, and the volume of responses that semantically do not match with the queried intensions overwhelms users. W3C initiatives with extensions such as the Semantic Web and the Linked Open Data Web introduced important technologies to overcome the issues of semantics and access by promoting standard representation formats – formal ontologies – for information integration. These are inherent in architectural system styles, where increased openness challenges the traditional closed-world and often adhocly designed systems. However, technology on its own is not meaningful and the information systems community is increasingly becoming aware of foundations and their importance with guiding system analyses and conceptual design processes towards sustainable and more integrative information systems. As a contribution, this work develops a formal ontology FERON – Field-extensible Research Ontology – following the foundations as introduced by Mario Bunge and applied to information systems design by Wand and Weber, i.e. Bunge- Wand-Weber (BWW). Nevertheless, FERON is not aimed at the modelling of an information system as such, but at the description of a perceived world – the substantial things – that an information system ought to be able to model. FERON is a formal description of the Research domain – a formal ontology according to latest technological standards. Language Technology was chosen as a subdomain to demonstrate its field extensibility. The formal FERON ontology results from a hybrid modelling approach; it was first described top-down based on a many years activity of the author and then fine-tuned bottom-up through a comprehensive analysis and re-use of openly available descriptions and standards. The entire FERON design process was accompanied by an awareness of architectural system levels and system implementation styles, but was at first aimed at a human domain understanding, which according to the General Definition of Information (GDI) is achievable through well-formed meaningful data.Trotz kontinuierlich verbesserter Informationssystemtechnologien ist es nicht einfach möglich, relevante Antworten auf forschungsverwandte Suchanfragen zu erhalten. Dies liegt unter anderem daran, dass Informationen in verschiedenen Systemen bereitgestellt werden, und dass die Beschreibung der bereitgestellten Informationen nicht mit den Beschreibungen der gestellten Fragen übereinstimmen. Neuere Technologien wie das Semantische Web oder Linked Open Data ermöglichen zwar verbesserte Beschreibungen und Zugriffe – jedoch sind die Technologien an sich auch nicht bedeutungsvoll. Weitergehende, fundierende Ansätze zur Beschreibung von Informationenen finden daher zunehmend Anerkennung und Zuspruch in der wissenschaftlichen Gemeinde, diese beinflussen konsequenterweise die Systemanalyse sowie das Systemdesign. Die vorliegende Arbeit entwickelt eine formale Ontologie einer Forschungswelt die disziplinenübergreifend skaliert, namentlich FERON – Field-extensible Research Ontology, basierend auf den Ansätzen der Bunge-Wand-Weber (BWW) Ontologie. Der Titel der Arbeit “Towards Ontological Foundations of Research Information Systems” übersetzt: „Zur ontologischen Fundierung von Forschungsinformationssystemen“. Im Titel ist ontologisch zuallererst im philosophischen Sinne zu verstehen, und nicht zu verwechseln mit der dann resultierenden Ontologie im technologischen Sinne einer formalen Beschreibung der wahrgenommenen Forschungswelt – namentlich FERON. Eine Klärung der Begriffe Ontologie, Konzept, Entität, Daten und Information zum Verständnis der vorliegenden Arbeit wird in Kapitel 2.5 versucht, ein Verständnis wurde als kritisch für die Qualität der resultierenden formalen Ontologie FERON, aber auch als hilfreich für den Leser vorweggenommen, insbesondere weil die genannten Begriffe über Disziplinen hinweg oftmals sehr unterschiedlich wahrgenommen werden. Die Analyse und Modellierung von FERON basiert auf der Bedeutung dieser grundlegenden Begriffe wie die philosophische und wissenschaftliche Literatur verschiedener Disziplinen sie belegt. Die vorliegende Arbeit entwickelt FERON, und modelliert eine Welt der Forschung in disziplinenübergreifender Weise mittels neuester technologischer Standards – formal in RDF/OWL. Die fachspezifische Erweiterbarkeit ist durch Eingliederung von Beschreibungen des Gebietes Sprachtechnologie demonstriert. Die Modellierung wurde durchgehend von der Theorie Mario Bunges begleitet, welche Wand und Weber für eine Anwendung während der Systemanalyse und Systemgestaltung interpretierten und welche im Kapitel 3.1.1 vorgestellt wird. Die Idee ist als Bunge-Wand-Weber Ontologie (BWW) zunehmend bekannt und demgemäße ontologische Ansichten sind teilweise in formalen Beschreibungssprachen und Werkzeugen eingebunden, und damit bei der Modellierung explizit nutzbar. Neben BWW werden kurz die Fundierungsansätze von DOLCE, SUMO und Cyc vorgestellt und deren Relevanz für FERON verdeutlicht. Eine fehlende Fundierung in der Disziplin Informationssysteme wurde lange Zeit als wesentliche Ursache für die vermisste wissenschaftliche Akzeptanz der Disziplin betrachtet; größtenteils wurden Informationssysteme pragmatisch und adhoc entwickelt und skalierten daher nicht konsistent. Zunehmend wird jedoch eine theoretische und insbesondere die ontologische Fundierung von Informationssystemen als wertvoll anerkannt – von der Idee bis hin zur Implementierung aber auch während der Umgestaltungsphasen. Konzepte fundierter Informationssysteme im funktional-technischen Sinne sind als modellgetriebene Architektur bekannt und werden hier durch die Ansätze von Zachmann und Scheer verdeutlicht. In der kurzen Geschichte IT-basierter Informationssysteme wurden phasenweise immer wieder strukturell unterschiedliche Modelle angewandt. Diese werden daher im Kapitel 3.2 Modellierungsgrammatiken untersucht und deren Unterschiede dargestellt – namentlich das Entity-Relationship-Modell, semantische Netzwerke, das relationale Modell, hierarchische Modelle und objekt-orientierte Modelle. Darüberhinaus sind insbesondere formale Ontologien durch die Web Standardisierungsaktivitäten und W3C Empfehlungen ein rasant wachsendes Segment, verstärkt durch politische Entscheidungen für offene Daten und implizierend offene Systeme. Im Vergleich zu traditionellen und weitestgehend geschlossenen sogenannten closed-world Systemen sind hinsichtlich der Modellierung bestimmte Aspekte zu beachten. Diese unterliegen im Gegensatz zu offenen Systemen dem Paradigma des kompletten Wissens und sind sozusagen vorschreibend; im System aktuell nicht vorhandene Information wird als nicht existent interpretiert. Dahingegen gehen offene open-world Systeme davon aus, dass nicht vorhandene Information aktuell unbekannt ist – und die bekannte Information nicht vorschreibt sondern beschreibt. Weitere Unterschiede die es bezüglich der Modellierung zu beachten gilt, befassen sich mit zeitlich geprägten Verknüpfungen – über sogenannte Links oder Relationships – aber auch mit Entitäten und deren Identitäten. Da FERON keine Ontologie eines Informationssystems selbst modelliert, sondern eine Welt für eine mögliche Umsetzung in einem Informationssystem bechreibt sind weitergehende Modellierungsaspekte in Kapitel 3.3 lediglich erklärt und es wird auf Beispiele verwiesen. In der vorliegenden Arbeit wird keine explizite Anwendung empfohlen, weil ein Informationssystem immer derjenigen Form entsprechen sollte, welche einer bestimmten Funktion folgt, und weil die Vorwegnahme von Funktionen eine Dimension darstellt die weit über das Maß der vorliegenden Arbeit hinaus geht. FERON beschreibt eine Welt der Forschung; vorhandene Modellierungsansätze von Forschungsinformationssystemem werden mit Kapitel 4.1 den Ansätzen verwandter Arten gegenübergestellt – nämlich, wissenschaftlichen Repositorien, Datenrepositorien, Digitalen Bibliotheken, Digitalen Archiven und Lehre Systemen. Die untersuchten Modelle offenbaren neben inhaltlichen Unterschieden auch die Verschiedenheit der Modellierungsansätze von z.B. Referenzmodellen gegenüber formalen Datenmodellen oder offenen Weltbeschreibungen, und damit auch die einhergehende Schwierigkeit von Integration. Insbesondere formale Ontologien erlauben über die traditionellen Ansätze hinweg, automatische Schlußfolgerungen und Beweisführungen, welche jedoch hier nicht weitergehend erörtert werden. FERON war von Anfang an für den menschlichen Leser konzipiert, wenn auch formal beschrieben. Der Modellierungsansatz in FERON ist hybrid und wird in Kapitel 7 erläutert. Eine hybride Modellierung war möglich durch eine mehr als zehn-jährige Erfahrung und Tätigkeit der Autorin in diesem Bereich, auch belegt durch zahlreiche Peer-Review Publikationen. Der erste Entwurf von FERON erfolgte demgemäß zuallererst im Top-Down Verfahren (Figure 29), bevor mittels umfassender Analyse (dokumentiert in den Kapiteln 5 und 6) von verfügbaren Domänenbeschreibungen sukszessive eine Bottom-Up Anpassung von FERON vorgenommen wurde (Figure 68), welche bereits standardisierte und bereits definierte Beschreibungen und Eigenschaften wenn möglich integrierte (Figure 67). FERON ist eine ontologisch fundierte, formale Beschreibung – eine formale Ontologie – einer Forschungswelt zur vereinfachten, konsistenten Umsetzung von standardisierten, integrativen Forschungsinformationssystemen oder Fachinformationssystemen. Substantielle Entitäten wurden grundsätzlich erkannt, und deren Eigenschaften sowie Verknüpfungen formal beschrieben (Kapitel 7): Ressource unterschieden nach Nicht-Informations-Ressource und Informations-Ressource. Erstere unterscheidet nach Agent (Person, Organisationseinheit), Aktivität (Methode, Projekt, Bildung, Ereignis), Förderung (Programm, Einkommen), Messung und Infrastruktur (Werkzeug, Dienst, Einrichtung), zweitere nach Publikation, Literatur, Produkt (Daten), Wissensorganisationssystem, auch bekannt als KOS (Knowledge Organisation System), wie in der im Dokument integrierten Graphik (Figure 1) demonstriert. Kapitel 7 präsentiert FERON und dessen formale Einbindung von übergreifenden Eigenschaften wie Sprache, Zeit, Geographie, zeitlich geprägte Verknüpfung, ontologische Verpflichtung, Namensraum, Klasse, Eigenschaft, funktionales Schema, Entität und Identität. Seine inherente Struktur erlaubt eine einfache Disziplinen- oder Domänenerweiterung. Die Sprachtechnologie (englisch: Language Technology – abgekürzt LT) wird als Gebiet zur Demonstration der Erweiterung von FERON formal eingebunden, und mit Kapitel 6 insbesondere seine substantiell fach-spezifischen Entitäten wie Methode, Projekt, Daten, Service, Infrastruktur, Messung, aber auch KOS untersucht. Eine Erweiterung der Ontologie FERON für explizit-funktionale Anforderungen an ein Informationssystem, oder für weitergehende disziplinen-spezifische Eigenschaften, z.B. einer linguistisch verbesserten Anwendung für sprachtechnologische Weiterverarbeitung, ist möglich, erfordert jedoch tiefergehendes Fachwissen. Ziel der Arbeit war es zuallererst, das Verständnis für die Domäne Forschung zu verbessern – mit weiterreichendem Blick auf eine allgemeine integrative system-technische Entwicklung zur Verbesserung von Informationszugriff und Informationsqualität. Daneben wurden historische, gesellschaftliche aber auch politische Faktoren beobachtet, welche helfen, die wachsenden Anforderungen jenseits der Technologie zu bewältigen. FERON ist als formales Model FERON.owl valide und wird mit der vorliegenden Arbeit sozusagen als Template zur weiteren Befüllung bereitgestellt. Darauf basierend sind formale Restriktionen sowie disziplinen-spezifische und terminologische Erweiterungen direkt möglich. Daten-Instanzen wie in den präsentierten Beispielen sind mittels FERON.pprj verfügbar

PowerAqua: Open Question Answering on the Semantic Web

With the rapid growth of semantic information in the Web, the processes of searching and querying these very large amounts of heterogeneous content have become increasingly challenging. This research tackles the problem of supporting users in querying and exploring information across multiple and heterogeneous Semantic Web (SW) sources. A review of literature on ontology-based Question Answering reveals the limitations of existing technology. Our approach is based on providing a natural language Question Answering interface for the SW, PowerAqua. The realization of PowerAqua represents a considerable advance with respect to other systems, which restrict their scope to an ontology-specific or homogeneous fraction of the publicly available SW content. To our knowledge, PowerAqua is the only system that is able to take advantage of the semantic data available on the Web to interpret and answer user queries posed in natural language. In particular, PowerAqua is uniquely able to answer queries by combining and aggregating information, which can be distributed across heterogeneous semantic resources. Here, we provide a complete overview of our work on PowerAqua, including: the research challenges it addresses; its architecture; the techniques we have realised to map queries to semantic data, to integrate partial answers drawn from different semantic resources and to rank alternative answers; and the evaluation studies we have performed, to assess the performance of PowerAqua. We believe our experiences can be extrapolated to a variety of end-user applications that wish to open up to large scale and heterogeneous structured datasets, to be able to exploit effectively what possibly is the greatest wealth of data in the history of Artificial Intelligence