Service composition using knowledge based planning systems

Abstract

Die Erstellung der wertschöpfenden Dienste durch Zusammensetzung atomarer Serviceeinhei- ten hat bisher an großer Dynamik gewonnen. Der Schwerpunkt der jüngsten Versuche der Service- Komposition liegt in der Beschreibung atomarer Service aus beiden syntaktischen und semanti- schen Aspekten und der Anwendung von Web-service als Übergabesmethode.<br />Diese Arbeit be- fasst sich mit dem Kompositionsproblem durch künstliche intelligente Plannungstechniken und argumentiert die Verwendung von Domäne-Wissen für Representation von Service-Resourcen. Zu diesem Zweck müssen die Methoden des Wissensengineerings für die Bereitstellung reich- haltiger Wissensmodelle zum Lösen der Planungsprobleme im realen Leben verwendet werden. Verschiedene Planungsparadigmen werden im Hinblick auf Eignung für die Lösung von Pla- nungsaufgaben diskutiert.<br />In der Arbeit wird eine konkrete Wissensdomäne als Planungsdomä- ne konstruiert um den wissensbasierten Ansatz zu demonstrieren. Jedes atomare Service in der Domäne wird mit Voraussetzungen und Ergebnissen angegeben. Basierend auf der Wissensdo- mäne, ist ein Planungssystem in der Lage, ein zusammengesetztes Service zu generieren, das die benutzerdefinierten Präferenzen und Ziele erfüllt. Zusammen mit der Domäne wird ein Prototyp eines Servicesystems mit dem Planungssystem integriert entwickelt, um die praktische Anwen- dung der wissensbasierten Planungsaufgaben zu fördern. Eine Wissensbasis dient als Domain- Repository, das in Web zugegriffen werden kann. Das System zusammen mit der konstruierten Wissensdomäne wurde erfolgreich getestet und auf beiden funktionalen und nichtfunktionalen Ebenen bewertet.<br />

Creating value-added services through composition of atomic service units has been gaining great momentum to date. The recent attempts of service composition emphasis on describing atomic services from both syntactical and semantic aspects and applying Web service as delivery method. This thesis addresses the composition issue by artificial intelligent planning techniques and argues the use of domain knowledge for representing service resources. To this end, meth- ods of knowledge engineering must be used for providing rich knowledge models in order to solve planning problems in real life. Different planning paradigms are discussed in terms of suitability for solving planning tasks. In the thesis, a concrete knowledge domain is constructed as a planning domain to demonstrate the knowledge-based approach. Each atomic service in the domain is specified with prerequisites and outcomes.<br />Based on the knowledge domain, a plan- ning system is able to generate composite service that fulfills the preferences and goals defined by a user. Along with the domain, a prototype of service system integrated with the planning system is developed to foster practical application of knowledge-based planning tasks. A knowl- edge base serves as a domain repository that can be accessed on the Web. The prototype system along with the constructed knowledge domain has been successfully tested and evaluated on both functional and nonfunctional levels.