Diplomarbeit

Unterstützung semantischer Komposition in Mashups

Aufgabenstellung

Webanwendungen stützen sich zunehmend auf verteilte, entkoppelte Dienste (v. A. Web Services), die Daten, Funktionalität oder beides über feste Schnittstellen bereitstellen. Die Kombination bzw. Komposition solcher Dienste verspricht - die richtigen Konzepte und Werkzeuge unterstellt - einen deutlichen Mehrwert bei geringem Entwicklungsaufwand. Im Forschungsprojekt CRUISe wird genau dieses Anwendungsfeld kompositer Webanwendungen adressiert: Auf Basis eines universellen Komponentenmodells werden Backend- und Frontend-Komponenten einheitlich beschrieben und mit Hilfe von Autorenwerkzeugen und eines Kompositionsmodells zu einer Anwendung komponiert. Die zugehörige Beschreibungssprache definiert - ähnliche zur WSDL für Web Services - die funktionale Schnittstelle (Eigenschaften, Operationen, ausgehende Events) sowie einige Metadaten (Autor, Stichwörter, Lizenz, etc.) von Komponenten. Auf Basis dieser Informationen können in CRUISe Komponenten dynamisch angepasst und jene ausgetauscht werden, die die gleiche Schnittstelle bzw. „Klasse" unterstützen. Ein rein syntaktischer Vergleich ist jedoch i. d. R. ungenügend, da man bspw. bei Namensgleichheit von Operationen und Parametern nicht immer die gleiche Funktionalität unterstellen kann. Deshalb ist es nötig, die Beschreibung mit semantischen Informationen anzureichern.

Deshalb soll die bestehende Komponentenbeschreibungssprache (MCDL) so erweitert werden, dass die Semantik der Komponenten, ihrer Eigenschaften, Operationen, etc. geeignet beschrieben werden kann. Auf dieser Basis soll die Integration von Komponenten in CRUISe vom „Klassenkonzept" auf die Nutzung der semantischen Informationen umgestellt werden. Konzeptionell soll der Integrationsworkflow von der Verwaltung (Repository) über den Integration Service bis hin zur Runtime betrachtet werden. Ziel der Arbeit ist letztlich die Integration und der Austausch von Komponenten auf Basis ihrer Semantik.

Für Web Services bzw. WSDL wurden bereits eine Reihe vergleichbarer Ansätze entwickelt, die für diese Arbeit als Vorbild dienen können. Letztlich soll die Verknüpfung der funktionalen Beschreibung mit semantischen Konzepten sowohl die Komposition zur Designzeit als auch den Komponentenaustausch zur Laufzeit unterstützen.

Im Einzelnen sind folgende Teilziele zu erreichen:

Analyse und Darstellung des Standes der Forschung und Technik zur semantischen Komposition in komponenten- und serviceorientierten Systemen. Ableitung von Anforderungen und Bewertung der bestehenden Ansätze im Hinblick auf die dynamische Bindung und den dynamischen Austausch von Komponenten/Diensten auf Basis ihrer Semantik. Die Betrachtung soll vor dem Hintergrund des bisherigen Integrationsworkflow von CRUISe erfolgen.
Analyse der bestehenden Annotationskonzepte in MCDL und ggf. Erweiterung zur Beschreibung der Semantik von Komponenten und ihrer Schnittstelleninformationen (Eigenschaften, Operationen, Events) sowie formale Spezifikation dieser, z.B. in Form von XML-Schema oder Ontologien. Ableitung geeigneter semantischer Konzepte für ausgewählte bestehende oder eigene Komponenten.
Diskussion der Nutzung der semantischen Informationen bei der dynamischen Bindung und beim Komponententausch zur Laufzeit. Konzeptionelle Erweiterung der an der Integration beteiligten Infrastrukturkomponenten in CRUISe, insbesondere zur semantischen Verwaltung von Komponentenbeschreibungen, deren Auswahl, sowie deren Integration durch die Laufzeitumgebung ein.
Prototypische Validierung der Konzepte und der diskutierten Funktionsweise anhand einer Beispielanwendung.

Weitere Informationen

Autor(en):	Carsten Radeck
Laufzeit:	01.09.2010 - 28.02.2011
Verantwortlicher HSL:	Prof. Dr.-Ing. Klaus Meißner
Betreuer:	Dr.-Ing. Stefan Pietschmann
Institut, Lehrstuhl:	SMT, Multimediatechnik
Zugehörige Projekte:	CRUISe