Automating content generation for large-scale virtual learning environments using semantic web services

The integration of semantic web services with three-dimensional virtual worlds offers many potential avenues for the creation of dynamic, content-rich environments which can be used to entertain, educate, and inform. One such avenue is the fusion of the large volumes of data from Wiki-based sources with virtual representations of historic locations, using semantics to filter and present data to users in effective and personalisable ways. This paper explores the potential for such integration, addressing challenges ranging from accurately transposing virtual world locales to semantically-linked real world data, to integrating diverse ranges of semantic information sources in a usercentric and seamless fashion. A demonstrated proof-of-concept, using the Rome Reborn model, a detailed 3D representation of Ancient Rome within the Aurelian Walls, shows several advantages that can be gained through the use of existing Wiki and semantic web services to rapidly and automatically annotate content, as well as demonstrating the increasing need for Wiki content to be represented in a semantically-rich form. Such an approach has applications in a range of different contexts, including education, training, and cultural heritage

Towards context-aware semantic web service discovery through conceptual situation spaces

Context-awareness is highly desired across several application domains. Semantic Web Services (SWS) enable the automatic discovery of distributed Web services based on comprehensive semantic representations. However, although SWS technology supports the automatic allocation of resources for a given well-defined task, it does not entail the discovery of appropriate SWS representations for a given situational context. Whereas tasks are highly dependent on the situational context in which they occur, SWS technology does not explicitly encourage the representation of domain situations. Moreover, describing the complex notion of a specific situation in all its facets is a costly task and may never reach semantic completeness. Particularly, following the symbolic SWS approach leads to ambiguity issues and does not entail semantic meaningfulness. Apart from that, not any real-world situation completely equals another, but has to be matched to a finite set of semantically defined parameter descriptions to enable context-adaptability. To overcome these issues, we propose Conceptual Situation Spaces (CSS) which are aligned to established SWS standards. CSS enable the description of situation characteristics as members in geometrical vector spaces following the idea of Conceptual Spaces. Semantic similarity between situations is calculated in terms of their Euclidean distance within a CSS. Extending merely symbolic SWS descriptions with context information on a conceptual level through CSS enables similarity-based matchmaking between real-world situation characteristics and predefined resource representations as part of SWS descriptions. To prove the feasibility, we apply our approach to the domain of E-Learning and provide a proof-of-concept prototype

Utilisation d'un algorithme génétique pour la composition de services Web

L'architecture orientée services (SOA) est une évolution architecturale des systèmes d'informations qui formalise le concept d'échange et de partage inter-application. L'approche SOA utilise un annuaire de services (UDDI) qui joue un rôle de médiateur entre le fournisseur et le consommateur de services. Le fournisseur ou le producteur de services enregistre la description de son service et, par la suite, le consommateur va interroger l'annuaire afin de trouver un service approprié à ses besoins à partir des descriptions publiées. Une mise en oeuvre possible de cette architecture consiste à utiliser le Web comme support pour la communication entre services. Une telle architecture entraîne donc que les services soient exposés sur le web, qu'on appelle services Web. L'avantage de cette approche est, d'une part, de créer un bassin de clientèle pour les fournisseurs et, d'autre part, de mettre en place une base de services importante à l'attention des consommateurs. Un problème qui apparaît à la mise en oeuvre de cette architecture basée sur les services Web est que le processus de découverte devient assez complexe, et ce en raison de la multitude de services offerts sur Internet, de l'absence d'un standard de représentation des requêtes des consommateurs et en l'absence d'un moteur de recherche efficace. Notre travail consiste à développer une application basée sur les techniques des algorithmes génétiques pour la découverte et la composition de services Web. Le consommateur exprime le service Web désiré par un fichier de description WSDL. Le système interroge un espace de recherche sous la forme de collection de services Web et donne comme résultat une liste de services possibles (population). Le critère de sélection d'un service est sa valeur de similarité avec le service cible. Les éléments de la population résultat sont des services qui existent dans l'espace de recherche (découverte d'un service approprié) ou qui ont été créés par le biais de la composition de services existants. Notre choix d'une approche utilisant les algorithmes génétiques s'est fait parce que les opérations\ud utilisées par un algorithrne génétique -croisement, mutation, sélection -semblaient avoir une grande correspondance avec la composition de services Web. Les quelques tests que nous avons effectués pour évaluer notre approche semblent justifier notre choix de ces techniques. Toutefois, les résultats pourraient être améliorés par l'introduction de notions sémantiques et le temps de réponse pourrait être amélioré par l'utilisation de parallélisme dans nos algorithmes génétiques. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Services Web, Composition de services, Architecture orientée services (SOA), Web Services Description Language (WSDL), Simple Object Access Protocol (SOAP), Algorithmes génétiques

Search improvement within the geospatial web in the context of spatial data infrastructures

El trabajo desarrollado en esta tesis doctoral demuestra que es posible mejorar la búsqueda en el contexto de las Infraestructuras de Datos Espaciales mediante la aplicación de técnicas y buenas prácticas de otras comunidades científicas, especialmente de las comunidades de la Web y de la Web Semántica (por ejemplo, Linked Data). El uso de las descripciones semánticas y las aproximaciones basadas en el contenido publicado por la comunidad geoespacial pueden ayudar en la búsqueda de información sobre los fenómenos geográficos, y en la búsqueda de recursos geoespaciales en general. El trabajo comienza con un análisis de una aproximación para mejorar la búsqueda de las entidades geoespaciales desde la perspectiva de geocodificación tradicional. La arquitectura de geocodificación compuesta propuesta en este trabajo asegura una mejora de los resultados de geocodificación gracias a la utilización de diferentes proveedores de información geográfica. En este enfoque, el uso de patrones estructurales de diseño y ontologías en esta aproximación permite una arquitectura avanzada en términos de extensibilidad, flexibilidad y adaptabilidad. Además, una arquitectura basada en la selección de servicio de geocodificación permite el desarrollo de una metodología de la georreferenciación de diversos tipos de información geográfica (por ejemplo, direcciones o puntos de interés). A continuación, se presentan dos aplicaciones representativas que requieren una caracterización semántica adicional de los recursos geoespaciales. El enfoque propuesto en este trabajo utiliza contenidos basados en heurísticas para el muestreo de un conjunto de recursos geopesaciales. La primera parte se dedica a la idea de la abstracción de un fenómeno geográfico de su definición espacial. La investigación muestra que las buenas prácticas de la Web Semántica se puede reutilizar en el ámbito de una Infraestructura de Datos Espaciales para describir los servicios geoespaciales estandarizados por Open Geospatial Consortium por medio de geoidentificadores (es decir, por medio de las entidades de una ontología geográfica). La segunda parte de este capítulo desglosa la aquitectura y componentes de un servicio de geoprocesamiento para la identificación automática de ortoimágenes ofrecidas a través de un servicio estándar de publicación de mapas (es decir, los servicios que siguen la especificación OGC Web Map Service). Como resultado de este trabajo se ha propuesto un método para la identificación de los mapas ofrecidos por un Web Map Service que son ortoimágenes. A continuación, el trabajo se dedica al análisis de cuestiones relacionadas con la creación de los metadatos de recursos de la Web en el contexto del dominio geográfico. Este trabajo propone una arquitectura para la generación automática de conocimiento geográfico de los recursos Web. Ha sido necesario desarrollar un método para la estimación de la cobertura geográfica de las páginas Web. Las heurísticas propuestas están basadas en el contenido publicado por os proveedores de información geográfica. El prototipo desarrollado es capaz de generar metadatos. El modelo generado contiene el conjunto mínimo recomendado de elementos requeridos por un catálogo que sigue especificación OGC Catalogue Service for the Web, el estandar recomendado por deiferentes Infraestructuras de Datos Espaciales (por ejemplo, the Infrastructure for Spatial Information in the European Community (INSPIRE)). Además, este estudio determina algunas características de la Web Geoespacial actual. En primer lugar, ofrece algunas características del mercado de los proveedores de los recursos Web de la información geográfica. Este estudio revela algunas prácticas de la comunidad geoespacial en la producción de metadatos de las páginas Web, en particular, la falta de metadatos geográficos. Todo lo anterior es la base del estudio de la cuestión del apoyo a los usuarios no expertos en la búsqueda de recursos de la Web Geoespacial. El motor de búsqueda dedicado a la Web Geoespacial propuesto en este trabajo es capaz de usar como base un motor de búsqueda existente. Por otro lado, da soporte a la búsqueda exploratoria de los recursos geoespaciales descubiertos en la Web. El experimento sobre la precisión y la recuperación ha demostrado que el prototipo desarrollado en este trabajo es al menos tan bueno como el motor de búsqueda remoto. Un estudio dedicado a la utilidad del sistema indica que incluso los no expertos pueden realizar una tarea de búsqueda con resultados satisfactorios

ACTAS: Adaptive Composition and Trading with Agents for Services

Mainly in business domains, the vision of gaining flexible, adaptive service environments is based on the standardization and practical proliferation of (Semantic) Web Services, ontologies, and agents. The standards of Web Services and their Service-oriented Architectures (SOA) became the standard paradigm for software component integration. Dynamic changes and the permanently increasing amount of available e-services of different domains are a challenge of Service Discovery and Composition. Mediation between different approaches and expert knowledge is often necessary for the composition of services of different domains. Semantic enhancements, Autonomic Service Discovery, and the research for more holistic concepts for the classification of e-services are current attempts of overcoming this challenge, in order to reach the ultimate goal of Autonomic SOC