Adaptive semantic web based environment for web resources

Abstract

Tulevaisuuden kaikkialle ulottuvassa internetissä tietojärjestelmät kommunikoivat paitsi käyttäjien kanssa, myös toisten sovellusten ja instrumentoitujen laitteiden kanssa. Tämän dynaamisen ja heterogeenisen digitaalisen ympäristön hallinnoimiseksi ja hyödyntämiseksi käyttämiemme laitteiden tulisi olla nykyistä proaktiivisempia ja tiedon tulisi olla kuvattu nykyistä kontekstitietoisemmalla tavalla.Lisäksi tulevaisuuden verkon resurssit tulisi kyetä kuvaamaan semanttisesti, jotta eri resurssit voidaan löytää ja sovittaa yhteen automaattisesti. Tämä mahdollistaa myös päätelmien tekemisen järjestelmien tiedoista sekä monimutkaisen kokonaisuuden komponenttien käyttäytymisen ohjaamisen helpommin. Semanttisesti kuvattavat resurssit eivät rajoitu dokumentteihin, verkkosivuihin ja verkkopalveluihin, vaan muun muassa myös erilaiset laitteistot, palvelut, asiantuntijat ja organisaatiot liittyvät tulevaisuudessa suoraan tietojärjestelmiin. Tämä ei ainoastaan lisää kuvattavien resurssien määrää vaan tuo mukanaan uusia kuvattavia ominaisuuksia.- Nykyiset lähestymistavat eivät riitä uudessa tilanteessa, toteaa Khriyenko väitöskirjansa lähtökohdista.Väitöskirjassa kuvataan suurimmat haasteet, joita uuden digitaalisen ympäristön rakentamisessa saatetaan kohdata. Väitöskirjassa hahmotellaan kokonaisvaltainen viitekehys kontekstiherkkien ja proaktiivisten resurssien kuvaamiseksi. Lisäksi osoitetaan, että tämä viitekehys pystytään rakentamaan nykyisiä standardeja laajentamalla. Uuden lähestymistavan käyttökelpoisuus sekä sen edut todistetaan useilla konkreettisilla testitapauksilla, jotka ulottuvat teollisuuden laitteistojen automaattisesta ylläpidosta kontekstiriippuvaiseen ja älykkääseen informaation visualisointiin. - Uuden internetin voimavarat ja mahdollisuudet perustuvat proaktiiviseen ja dynaamiseen tavoiteohjattuun kokonaisuuteen, joka reagoi itsenäisesti muutoksiin ympäristössään ja omassa itsessään. Tämän seurauksena myös toimintaympäristöstä tulee aiempaa dynaamisempi. Dynaamisuus ja proaktiivisuus edellyttävät järjestelmältä kontekstitietoisuutta, koska yhä suurempi osa tietosisällöistä ja järjestelmän käyttäytymisestä on kontekstiriippuvaa, Khriyenko kuvailee.Semanttisen verkon perustyökalu RDF (Resource Description Framework) ei sisällä semantiikkaa dynaamisten ja proaktiivisten resurssien kuvaamiseen. Toisaalta dynaamisten ohjelmistoagenttien käyttäytymistä mallittavilta kieliltä puutuvat yhteiset standardit ja yhteinen semantiikka. Tässä työssä osoitetaan, että on mahdollista laajentaa RDF kuvaamaan myös proaktiivisia dynaamisia resursseja ja esittämään kontekstiriippuvaa informaatiota. Väitöskirjassa konstruoitu formalismi (OSRDF) mahdollistaa muun muassa sääntöjen, suunnitelmien ja käyttäytymisten kuvaamisen samassa tietomallissa näitä ohjaavan tiedon (datan) kanssa.- Samalla se helpottaa luontevien käyttöympäristöjen rakentamista uuteen internetympäristöön, Khriyenko havainnollistaa.

We are entering era of ubiquitous computing and communication. In the new Internet of Things interactions occur, not only between humans and applications, but also between applications of various kinds, applications and equipment with embedded software or any other logical or physical entities. To manage this heterogeneous and dynamic Internet of Things we definitely need explicit semantics, even more than the traditional Web – for automatic discovery and interoperability among heterogeneous resources, for inference on implicit data, and also to facilitate the behavioral coordination of the components of complex physical-digital systems.The “resources” to be annotated semantically are no more limited to documents, web-pages and services in the Web. Variety of resources/things (devises, machines, services, human-experts, processes, organizations and realworld objects) will be connected to the IT systems. This not only increases the amount of resources, but also introduces new classes of properties to be described. Resource of the new Web is a proactive goal-driven dynamic entity, which reacts autonomously on changes within its external environment or within itself. As a consequence of resources’ dynamism and proactiveness, the environment itself becomes more dynamic. Such dynamism and proactiveness require context-awareness from the system, as more and more statements and behaviours become context-dependent.The existing solutions are not sufficient in the new situation. The basic tool of Semantic Web, Resource Description Framework lacks semantics to describe new dynamic and proactive resources. On the other hand, languages developed for Agent behaviour modelling, unfortunately, follow a set of various different standards and lack a common standard and semantics.In this work we show that it is possible to enrich RDF to enable description of proactive and dynamic resources and to present context-sensitive information. Our elaborated formalism (OSRDF) enables to represent rules, plans and behaviours within the same data representation model. At the same time it provides an approach to adapting such new environments to be natural for humans.