Semantic web service architecture for simulation model reuse

COTS simulation packages (CSPs) have proved popular in an industrial setting with a number of software vendors. In contrast, options for re-using existing models seem more limited. Re-use of simulation component models by collaborating organizations is restricted by the same semantic issues however that restrict the inter-organization use of web services. The current representations of web components are predominantly syntactic in nature lacking the fundamental semantic underpinning required to support discovery on the emerging semantic web. Semantic models, in the form of ontology, utilized by web service discovery and deployment architecture provide one approach to support simulation model reuse. Semantic interoperation is achieved through the use of simulation component ontology to identify required components at varying levels of granularity (including both abstract and specialized components). Selected simulation components are loaded into a CSP, modified according to the requirements of the new model and executed. The paper presents the development of ontology, connector software and web service discovery architecture in order to understand how such ontology are created, maintained and subsequently used for simulation model reuse. The ontology is extracted from health service simulation - comprising hospitals and the National Blood Service. The ontology engineering framework and discovery architecture provide a novel approach to inter- organization simulation, uncovering domain semantics and adopting a less intrusive interface between participants. Although specific to CSPs the work has wider implications for the simulation community

A topic modeling approach for web service annotation

The actual implementation of semantic-based mechanisms for service retrieval has been restricted, given the resource-intensive procedure involved in the formal specification of services, which generally comprises associating semantic annotations to their documentation sources. Typically, developer performs such a procedure by hand, requiring specialized knowledge on models for semantic description of services (e.g. OWL-S, WSMO, SAWSDL), as well as formal specifications of knowledge. Thus, this semantic-based service description procedure turns out to be a cumbersome and error-prone task. This paper introduces a proposal for service annotation, based on processing web service documentation for extracting information regarding its offered capabilities. By uncovering the hidden semantic structure of such information through statistical analysis techniques, we are able to associate meaningful annotations to the services operations/resources, while grouping those operations into non-exclusive semantic related categories. This research paper belongs to the TelComp 2.0 project, which Colciencas and University of Cauca founded in cooperation.En términos prácticos, la implementación de mecanismos de recuperación de servicios basados en semántica ha sido limitada, debido al costoso procedimiento que involucra la especificación formal de servicios. Este procedimiento comprende una tarea dispendiosa de anotación semántica, la cual se lleva a cabo manualmente por desarrolladores de servicios, quienes, además, deben conocer modelos para la descripción semántica de este tipo de recursos (p. ej. OWL-S, WSMO, SAWSDL). Para superar esta limitación, este artículo introduce una propuesta para la anotación de servicios web, basada en el procesamiento de su documentación disponible, para extraer la información relacionada con las capacidades que estos ofrecen. Al descubrir la estructura semántica oculta de dicha información, a través de técnicas de análisis estadístico, el mecanismo propuesto es capaz de asociar anotaciones relevantes a las operaciones/recursos de los servicios, así como agruparlos en categorías semánticas no exclusivas. Este artículo de investigación está enmarcado en del proyecto TelComp 2.0, financiado por Colciencias y la Universidad del Cauca

Formal certification and compliance for run-time service environments

With the increased awareness of security and safety of services in on-demand distributed service provisioning (such as the recent adoption of Cloud infrastructures), certification and compliance checking of services is becoming a key element for service engineering. Existing certification techniques tend to support mainly design-time checking of service properties and tend not to support the run-time monitoring and progressive certification in the service execution environment. In this paper we discuss an approach which provides both design-time and runtime behavioural compliance checking for a services architecture, through enabling a progressive event-driven model-checking technique. Providing an integrated approach to certification and compliance is a challenge however using analysis and monitoring techniques we present such an approach for on-going compliance checking

Un enfoque basado en modelos temáticos para la anotación semántica de servicios

The actual implementation of semantic-based mechanisms for service retrieval has been restricted, given the resource-intensive procedure involved in the formal specification of services, which generally comprises associating semantic annotations to their documentation sources. Typically, developer performs such a procedure by hand, requiring specialized knowledge on models for semantic description of services (e.g. OWL-S, WSMO, SAWSDL), as well as formal specifications of knowledge. Thus, this semantic-based service description procedure turns out to be a cumbersome and error-prone task. This paper introduces a proposal forservice annotation, based on processing web service documentation for extracting information regarding its offered capabilities. By uncovering the hidden semantic structure of such information through statistical analysis techniques, we are able to associate meaningful annotations to the services operations/resources, while grouping those operations into non-exclusive semantic related categories. This research paper belongs to the TelComp 2.0 project, which Colciencas and University of Cauca founded in cooperation.En términos prácticos, la implementación de mecanismos de recuperación de servicios basados en semántica ha sido limitada, debido al costoso procedimiento que involucra la especificación formal de servicios. Este procedimiento comprende una tarea dispendiosa de anotación semántica, la cual se lleva a cabo manualmente por desarrolladores de servicios, quienes, además, deben conocer modelos para la descripción semántica de este tipo de recursos (p. ej. OWL-S, WSMO, SAWSDL). Para superaresta limitación, este artículo introduce una propuesta para la anotación de servicios web, basada en el procesamiento de su documentación disponible, para extraer la información relacionada con las capacidades que estos ofrecen. Al descubrir la estructura semántica oculta de dicha información, a través de técnicas de análisis estadístico, el mecanismo propuesto es capaz de asociar anotaciones relevantes a las operaciones/recursos de losservicios, así como agruparlos en categorías semánticas no exclusivas. Este artículo de investigación está enmarcado en del proyecto TelComp 2.0, financiado por Colciencias y la Universidad del Cauca

Service-oriented simulation using web ontology

Copyright © 2012 Inderscience Enterprises Ltd.Commercial-off-the-Shelf (COTS) Simulation Packages (CSPs) have proved popular in a wider industrial setting. Reuse of Simulation Component (SC) models by collaborating organisations or divisions is restricted, however, by the same semantic issues that restrict the inter-organisation use of other software services. Semantic models, in the form of ontology, utilised by a web-service-based discovery and deployment architecture provide one approach to support simulation model reuse. Semantic interoperation is achieved using domain-grounded SC ontology to identify reusable components and subsequently loaded into a CSP, and locally or remotely executed. The work is based on a health service simulation that addresses the transportation of blood. The ontology-engineering framework and discovery architecture provide a novel approach to inter-organisation simulation, uncovering domain semantics and providing a less intrusive mechanism for component reuse. The resulting web of component models and simulation execution environments present a nascent approach to simulation grids

Ontology based data integration in life sciences

El objetivo de la tesis es el desarrollo de una solución práctica y estándar para la integración semántica de los datos y servicios biológicos. La tesis estudia escenarios diferentes en los cuales las ontologías pueden beneficiar el desarrollo de los servicios web, su búsqueda y su visibilidad. A pesar de que las ontologías son ampliamente utilizadas en la biología, su uso habitualmente se limita a la definición de las jerarquías taxonómicas. La tesis examina la utilidad de las ontologías para la integración de los datos en el desarrollo de los servicios web semánticos. Las ontologías que definen los tipos de datos biológicos tienen un gran valor para la integración de los datos, especialmente ante un cambio continuo de los estándares. La tesis evalúa la ontología BioMoby para la generación de los servicios web conforme con las especificaciones WS-I y los servicios REST. Otro aspecto muy importante de la tesis es el uso de las ontologías para la descripción de los servicios web. La tesis evalúa la ontología WSDL promovida por el consorcio W3C para la descripción de los servicios y su búsqueda. Finalmente, se considera la integración con las plataformas modernas de la ejecución de los flujos de trabajo como Taverna y Galaxy. A pesar de la creciente popularidad del formato JSON, los servicios web dependen mucho del XML. La herramienta OWL2XS facilita el desarrollo de los servicios web semánticos generando un esquema XML a partir de una ontología OWL 2. La integración de los servicios web es difícil de conseguir sin una adaptación de los estándares. La aplicación BioNemus genera de manera automática servicios web estándar a partir de las ontologías BioMoby. La representación semántica de los servicios web simplifica su búsqueda y anotación. El Registro Semántico de Servicios Web (BioSWR) está basado en la ontología WSDL del W3C y proporciona una representación en distintos formatos: OWL 2, WSDL 1.1, WSDL 2.0 y WADL. Para demostrar los beneficios de la descripción semántica de los servicios web se ha desarrollado un plugin para Taverna. También se ha implementado una nueva librería experimental que ha sido usada en la aplicación Galaxy Gears, la cual permite la integración de los servicios web en Galaxy. La tesis explora el alcance de la aplicación de las ontologías para la integración de los datos y los servicios biológicos, proporcionando un amplio conjunto de nuevas aplicaciones.The aim of this thesis is to develop standard and practical approaches for the semantic integration of biological data and services. The thesis considers various scenarios where ontologies may benefit bioinformatics web services development, integration and provenance. In spite of the broad use of ontologies in biology, their usage is usually limited to a definition of taxonomic hierarchies. This thesis examines the utility of ontologies for data integration in context of semantic web services development. The biological datatypes ontologies are very valuable for the data integration, especially in a context of continuous standards changes. The thesis evaluates the outdated BioMoby ontology for the generation of modern WS-I and RESTful web services. Another important aspect is the use of ontologies for the web services description. The thesis evaluates the W3C standard WSDL ontology for bioinformatics web services description and provenance. Finally, the integration with modern workflow execution platforms such as Taverna and Galaxy is also considered. Despite the growing popularity of JSON format, web services vastly depend on XML type system. The OWL2XS tool facilitates semantic web services development providing the automatic XML Schema generation from an appropriate OWL 2 datatype ontology. Web services integration is hardly achievable without a broad standard adoption. The BioNemus application automatically generates standard-based web services from BioMoby ontologies. Semantic representation of web services description simplifies web services search and annotation. Semantic Web Services Registry (BioSWR) is based on W3C WSDL ontology and provides a multifaceted web services view in different formats: OWL 2, WSDL 1.1, WSDL 2.0 and WADL. To demonstrate benefits of ontology-based web services descriptions, BioSWR Taverna OSGI plug-in has been developed. The new, experimental, Taverna WSDL generic library has been used in Galaxy Gears tool which allows integrating web services into the Galaxy workflows. The thesis explores the scopes of ontologies application for the biological data and services integration, providing a broad set of original tools

A Concurrence Study on Interoperability Issues in IoT and Decision Making Based Model on Data and Services being used during Inter-Operability

The Internet-of-Things (IoT) has become an important topic among researchers owing to its potential to change the way we live and use smart devices. In recent years, many research work found in the world are interrelated and convey via the existing web structure which makes a worldwide system called IoT. This study focused on the significant improvement of answers for a wider scope of gadgets and the Internet of Things IoT stages in recent years. In any case, each arrangement gives its very own IoT framework, gadgets, APIs, and information configurations promoting interoperability issues. These issues are the outcome of numerous basic issues, difficulty to create IoT application uncovering cross-stage, and additionally cross-space, trouble in connecting non-interoperable IoT gadgets to various IoT stages, what's more, eventually averts the development of IoT innovation at an enormous scale. To authorize consistent data sharing between various IoT vendors, endeavors by a few academia, industrial, and institutional groups have accelerated to support IoT interoperability. This paper plays out a far-reaching study on the cutting-edge answers for encouraging interoperability between various IoT stages. Likewise, the key difficulties in this theme are introduced

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