Towards an ontology for process monitoring and mining

Business Process Analysis (BPA) aims at monitoring, diagnosing, simulating and mining enacted processes in order to support the analysis and enhancement of process models. An effective BPA solution must provide the means for analysing existing e-businesses at three levels of abstraction: the Business Level, the Process Level and the IT Level. BPA requires semantic information that spans these layers of abstraction and which should be easily retrieved from audit trails. To cater for this, we describe the Process Mining Ontology and the Events Ontology which aim to support the analysis of enacted processes at different levels of abstraction spanning from fine grain technical details to coarse grain aspects at the Business Level

Towards Semantic Integration of Heterogeneous Sensor Data with Indigenous Knowledge for Drought Forecasting

In the Internet of Things (IoT) domain, various heterogeneous ubiquitous devices would be able to connect and communicate with each other seamlessly, irrespective of the domain. Semantic representation of data through detailed standardized annotation has shown to improve the integration of the interconnected heterogeneous devices. However, the semantic representation of these heterogeneous data sources for environmental monitoring systems is not yet well supported. To achieve the maximum benefits of IoT for drought forecasting, a dedicated semantic middleware solution is required. This research proposes a middleware that semantically represents and integrates heterogeneous data sources with indigenous knowledge based on a unified ontology for an accurate IoT-based drought early warning system (DEWS).Comment: 5 pages, 3 figures, In Proceedings of the Doctoral Symposium of the 16th International Middleware Conference (Middleware Doct Symposium 2015), Ivan Beschastnikh and Wouter Joosen (Eds.). ACM, New York, NY, US

Ontology-based Land Degradation Assessment from Satellite Images

International audienceIn this paper, we introduce the idea of documenting operational chains for land degradation assessment using ontologies. We believe that this will help end-users in better understanding the land degradation characteristics and evaluate the results of the assessment process. Since the application domain is wide, various operational chains for land degradation assessment and their associated documentation exist, according to different options. This parameterization causes the development of different ontologies, which, nonetheless are to a certain extent linked because of the common software components of the corresponding operational chains. We therefore propose a hierarchical structure of these ontologies; so that several requirements such as understanding of expert knowledge interconnections and application domain variety, documentation, assimilation of new expert knowledge, and reusability of software components become feasible

Systematization of climate data in the virtual research environment on the basis of ontology approach

The first version of a primitive OWL-ontology of collections climate and meteorological data of Institute of Monitoring of Climatic and Ecological Systems SB RAS is presented. The ontology is a component of expert and decision support systems intended for quick search for climate and meteorological data required for solution of a certain class of applied problems

Towards an Enterprise Software Component Ontology

The paper describes an ontology of enterprise software components (ESCO). Its purpose is to reduce the conceptual gap between component specifications and their corresponding business descriptions, i.e., business processes and business entities. To this end, the different types of enterprise components and their semantic relationships are analyzed. The ontology axioms are formally expressed in description logics. ESCO contributes to a shared understanding of key concepts in application system development

An Ontology-Based and Service-Oriented Information System Architecture to Enable Sustainable Management of Scarce Non-Renewable Resources

The scarcity of non-renewable resources today is a more and more crucial issue for many branches of industry. To counteractthese problems, extensive, timely and up-to-date information on non-renewable resources\u27 supply and demand is essential.Nevertheless, this information today is distributed, heterogeneous and only available in an informal or semi-formal structure.Thus, companies often do not have the right or up-to-date information to manage their usage of non-renewable resourcesadequately. This paper investigates if an ontology-based service-oriented information system architecture can cope with thesedifficulties and thus form the basis for the sustainable management of non-renewable resources. Based on an overview of thetherefore needed types of information, an architecture that enables collection, structuring and processing information on nonrenewableresources is presented. A prototypical proof-of-concept implementation illustrates its benefits and its generalapplicability. Finally, the architecture is evaluated conceptually and by use of the Architecture Tradeoff Analysis Method

Towards a component-based framework for developing Semantic Web applications

For those outside the research community, to develop Semantic Web applications entails real difficulty. This difficulty is due in part to the lack of usable approaches for planning Semantic Web solutions, even though Semantic Web tools have already reached industrial maturity. We propose here the Semantic Web Framework, a component-based framework for analysing rapidly the required components, the dependencies between them, and selecting existing solutions. This approach has been tested with a number of industrial partners, which justifies the effort made in this direction

Специфікація процесу семантичної анотації Веб-сервісів

Складність бізнес-задач, для вирішення яких використовуються веб-сервіси, не дозволяє обмежити їх розгляд функціональною моделлю, а вимагає розгляду й поведінкових аспектів. А забезпечення можливостей автоматизованого вирішення задач веб-сервісів вимагає, перш за все, семантизації їх опису з використанням формальних засобів представлення, що будуть зрозумілими для комп’ютера. Сервіси, що не збагачені семантикою, не надають можливості міркування про те, що робить цей сервіс. Семантизація полягає у розширенні опису веб-сервісу чіткими і зрозумілими семантичними анотаціями, що повинні охоплювати всі важливі функціональні та не функціональні аспекти сервісу, але не перевантажувати його надмірною інформацією. Тому, досить актуальними є проблеми специфікації самого процесу анотування, враховуючи визначення мети семантизації, основних аспектів, що підлягають анотуванню, джерел інформації, категорій семантик та кроків процесу, який забезпечує отримання анотованої специфікації сервісу, з подальшим перетворенням у форму, яка може оброблятися автоматично, що і є предметом розгляду даної роботи. Основні етапи процесу відповідають категоріям семантик, що визначаються в процесі. Для кожного етапу специфікуються входи, виходи, джерела інформації та кроки реалізації. Окрім цього, в роботі особлива увага приділяється визначенню місця дескриптивної логіки у процесі семантизації веб-сервісу, як формального інструменту семантичного опису сервісу, що забезпечує можливості перевірки коректності опису та логічного виведення при вирішенні задач веб-сервісів тощо. Наводиться приклад розширення онтологічними семантичними анотаціями фрагменту BPEL-процесу. В даному випадку семантизація полягає у виборі відповідних онтологій доменів та встановленні зв’язків між концептами онтології, яка представлена за допомогою апарату дескриптивних логік, та метаданими, що описують функціональність веб-сервісу. Як зрозуміла для комп’ютера модель представлення сервісу обрано анотовану систему перехідних станів (ASTS). Це обумовлюється тим, що з STS, зокрема, працюють більшість систем AI планування, механізми яких можуть також використовуватися для автоматичного вирішення задач веб-сервісів.Сложность решаемых с помощью веб-сервисов задач не позволяет ограничить их рассмотрение функциональной моделью, а требует рассмотрения также и поведенческих аспектов веб-сервисов. Для обеспечения возможности автоматизированного решения задач веб-сервисов, прежде всего, необходимо семантизировать их описание, используя понятные компьютеру формальные средства представления. Не обогащенные семантикой сервисы не позволяют судить о том, что делает этот сервис. Семантизация заключается в расширении описания веб-сервиса четкими и понятными семантическими аннотациями, которые должны охватывать все важные функциональные и не функциональные аспекты сервиса, но при этом не перегружать его избыточной информацией. Этим объясняется актуальность проблемы спецификации самого процесса аннотирования, с учетом определения цели семантизации, основных аспектов сервиса, подлегающих аннотированию, источников информации, категорий семантик и шагов процесса, обеспечивающего получение аннотированной спецификации сервиса, с дальнейшей конвертацией – преобразованием в машинно-обрабатываемую форму, что и является предметом рассмотрения данной работы. Основные этапы процесса соответствуют категориям семантик, определяемых при аннотировании. Для каждого этапа специфицируются входы, выходы, источники информации и шаги реализации. Кроме этого в работе особенное внимание уделяется определению места дескриптивной логики в процессе семантизации веб-сервиса, как формального инструмента семантического описания сервиса, обеспечивающего возможности проверки корректности описания и логического вывода при решения задач веб-сервисов и т.п. Приводится пример расширения фрагмента BPEL-процесса онтологическими семантическими аннотациями. В данном случае, семантизация состоит в выборе подходящих онтологий доменов и установлении связей между концептами онтологии, представленной средствами аппарата дескриптивных логик, и метаданными, описывающими функциональность веб-сервиса. В качестве понятной для компьютера модели представления сервиса выбрана аннотированная система переходных состояний (ASTS). Это обуславливается тем, что, в частности, с STS работает большинство систем AI планирования, механизмы которых могут тоже использоваться для автоматического решения задач веб-сервисов.The complexity of the tasks solved with web services does not allow to limit their consideration to a functional model, but also requires the consideration of behavioral aspects of web services. To provide the possibility of automated resolving web services tasks, first, it is necessary to semantify their description using computer-friendly tools for formal definition. Web service that is not enriched with semantics, does not allow you to understand what it does. Semantization consists in expanding the description of the web service with clear and understandable semantic annotations that should cover all important functional and non-functional aspects of the service, but do not overload it with redundant information. This explains the relevance of the problem of the specification of the annotation process itself, taking into account the definition of the semantization goal, the main aspects of annotating the service, the sources of the information, the semantics categories, and the process steps providing the annotated specification of the service, with further conversion - transformation into a machine-processed form. It is the subject of this paper. The main stages of the process correspond to the categories of semantics defined in the annotation. Inputs, outputs, information sources and implementation steps are specified for each stage. Besides special attention is paid to define the place of descriptive logic in the process of semantizing the web service. Descriptive logic is considered as a formal tool for the semantic description of the service, which makes it possible to verify the correctness of the service’s definition and it allows logical inference when solving Web services tasks, etc. It is given an example of an extension of a fragment of BPEL process with ontological semantic anotations. In this case, the semantization consists in choosing suitable domain ontologies and establishing links between ontology concepts represented by the means of the descriptive logic and metadata describing the functionality of the web service. The annotated system of transition states (ASTS) is the computer- understandable service presentation model. This is due to the fact that, in particular, most of the AI planning systems work with STS, the mechanisms of which can also be used to automatically solve web service tasks