En esta tesis se ha desarrollado un marco de trabajo que hace uso de las tecnologías de agentes y de Servicios Web Semánticos para la elaboración de aplicaciones que puedan tratar con el dinamismo de la Web, al tiempo que se pueden beneficiar de características como la autonomía, el aprendizaje y el razonamiento. Éste es el punto en que cobra relevancia la Ingeniería Ontológica. Las ontologías son los componentes que permiten que la comunicación entre agentes y Servicios Web, situados a distintos niveles de abstracción, se produzca de forma fluida y sin interpretaciones erróneas. La arquitectura del marco de trabajo desarrollado consta, fundamentalmente, de un entorno multi-agente, un conjunto de bases de conocimiento y diversas interfaces que permiten al sistema comunicarse, de forma efectiva, con las entidades externas identificadas, a saber, Servicios Web y proveedores de servicios, entidades (usuarios) consumidores de servicios, y desarrolladores. / In this thesis, a knowledge-based Semantic Web Services framework that successfully integrates Intelligent Agents and Semantic Web Services technologies has been developed. For achieving this combination, the framework takes an ontology-centred approach. Ontologies are the facilitating technology that enables a seamlessly communication between agents and services.

Die Konzepte zur Erstellung von Software-Produktlinien dienen der ingenieurmäßigen, unternehmensinternen Wiederverwendung existierender Software-Artefakte. Existierende Ansätze nutzen von Hand erstellte und gewartete Kompositionsprogramme zum Assemblieren der Produkte entsprechend einer Variantenauswahl. Der Einsatz einer automatischen Planungskomponente sowie eines einfachen, erweiterbaren Komponenten-Meta-Modells hilft dabei, die dabei anfallenden Daten computergestützt zu verarbeiten. Die Integration beider Konzepte zu einem hybriden Ansatz ermöglicht die Neuerstellung von Produkten, die nicht von Anfang an als Produktlinie konzipiert sind, ohne eine spätere Umarbeitung unter Nutzung der automatischen Planungskomponente unnötig zu erschweren.

Made available in DSpace on 2014-12-17T15:48:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ThiagoPS_DISSERT.pdf: 3143029 bytes, checksum: 0f97ea16a97dc298694ca58c37e62914 (MD5) Previous issue date: 2012-08-06 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior / Typically Web services contain only syntactic information that describes their interfaces. Due to the lack of semantic descriptions of the Web services, service composition becomes a difficult task. To solve this problem, Web services can exploit the use of ontologies for the semantic definition of service s interface, thus facilitating the automation of discovering, publication, mediation, invocation, and composition of services. However, ontology languages, such as OWL-S, have constructs that are not easy to understand, even for Web developers, and the existing tools that support their use contains many details that make them difficult to manipulate. This paper presents a MDD tool called AutoWebS (Automatic Generation of Semantic Web Services) to develop OWL-S semantic Web services. AutoWebS uses an approach based on UML profiles and model transformations for automatic generation of Web services and their semantic description. AutoWebS offers an environment that provides many features required to model, implement, compile, and deploy semantic Web services / Tipicamente servi?os Web cont?m apenas informa??es sint?ticas que descrevem suas interfaces e a falta de descri??es sem?nticas torna a composi??o de servi?osWeb uma tarefa dif?cil. Para resolver este problema, pode-se usar ontologias para a defini??o sem?ntica da interface dos servi?os, facilitando a automa??o da descoberta, publica??o, media??o, invoca??o e composi??o dos servi?os. No entanto, linguagens que permitem se descrever semanticamente servi?os Web utilizando ontologias, como OWL-S, t?m constru??es que n?o s?o f?ceis de entender, mesmo para desenvolvedoresWeb, e as ferramentas existentes levam aos usu?rios muitos detalhes que as tornam dif?ceis de serem manipuladas. Este trabalho apresenta uma ferramenta chamada AutoWebS (Automatic Generation of Semantic Web Services) para o desenvolvimento de servi?os Web sem?nticos. O AutoWebS usa uma abordagem baseada em perfis UML e transforma??es entre modelos para a gera??o autom?tica de servi?osWeb e sua descri??o sem?ntica em OWL-S. O AutoWebS disponibiliza um ambiente que oferece recursos para modelar, implementar, compilar e implantar servi?os Web sem?nticos

Cette thèse s'intéresse à la production et au partage cohérent de connaissances distribuées dans le domaine des sciences de la vie. Malgré l'augmentation constante des capacités de stockage et de calcul des infrastructures informatiques, les approches centralisées pour la gestion de grandes masses de données scientifiques multi-sources deviennent inadaptées pour plusieurs raisons: (i) elles ne garantissent pas l'autonomie des fournisseurs de données qui doivent conserver un certain contrôle sur les données hébergées pour des raisons éthiques et/ou juridiques, (ii) elles ne permettent pas d'envisager le passage à l'échelle des plateformes en sciences computationnelles qui sont la source de productions massives de données scientifiques. Nous nous intéressons, dans le contexte des plateformes collaboratives en sciences de la vie NeuroLOG et VIP, d'une part, aux problématiques de distribution et d'hétérogénéité sous-jacentes au partage de ressources, potentiellement sensibles ; et d'autre part, à la production automatique de connaissances au cours de l'usage de ces plateformes, afin de faciliter l'exploitation de la masse de données produites. Nous nous appuyons sur une approche ontologique pour la modélisation des connaissances et proposons à partir des technologies du web sémantique (i) d'étendre ces plateformes avec des stratégies efficaces, statiques et dynamiques, d'interrogations sémantiques fédérées et (ii) d'étendre leur environnent de traitement de données pour automatiser l'annotation sémantique des résultats d'expérience ``in silico'', à partir de la capture d'informations de provenance à l'exécution et de règles d'inférence spécifiques au domaine. Les résultats de cette thèse, évalués sur l'infrastructure distribuée et contrôlée Grid'5000, apportent des éléments de réponse à trois enjeux majeurs des plateformes collaboratives en sciences computationnelles : (i) un modèle de collaborations sécurisées et une stratégie de contrôle d'accès distribué pour permettre la mise en place d'études multi-centriques dans un environnement compétitif, (ii) des résumés sémantiques d'expérience qui font sens pour l'utilisateur pour faciliter la navigation dans la masse de données produites lors de campagnes expérimentales, et (iii) des stratégies efficaces d'interrogation et de raisonnement fédérés, via les standards du Web Sémantique, pour partager les connaissances capitalisées dans ces plateformes et les ouvrir potentiellement sur le Web de données. Mots-clés: Flots de services et de données scientifiques, Services web sémantiques, Provenance, Web de données, Web sémantique, Fédération de bases de connaissances, Intégration de données distribuées, e-Sciences, e-Santé. / This thesis addresses the issues of coherent distributed knowledge production and sharing in the Life-science area. In spite of the continuously increasing computing and storage capabilities of computing infrastructures, the management of massive scientific data through centralized approaches became inappropriate, for several reasons: (i) they do not guarantee the autonomy property of data providers, constrained, for either ethical or legal concerns, to keep the control over the data they host, (ii) they do not scale and adapt to the massive scientific data produced through e-Science platforms. In the context of the NeuroLOG and VIP Life-science collaborative platforms, we address on one hand, distribution and heterogeneity issues underlying, possibly sensitive, resource sharing ; and on the other hand, automated knowledge production through the usage of these e-Science platforms, to ease the exploitation of the massively produced scientific data. We rely on an ontological approach for knowledge modeling and propose, based on Semantic Web technologies, to (i) extend these platforms with efficient, static and dynamic, transparent federated semantic querying strategies, and (ii) to extend their data processing environment, from both provenance information captured at run-time and domain-specific inference rules, to automate the semantic annotation of ``in silico'' experiment results. The results of this thesis have been evaluated on the Grid'5000 distributed and controlled infrastructure. They contribute to addressing three of the main challenging issues faced in the area of computational science platforms through (i) a model for secured collaborations and a distributed access control strategy allowing for the setup of multi-centric studies while still considering competitive activities, (ii) semantic experiment summaries, meaningful from the end-user perspective, aimed at easing the navigation into massive scientific data resulting from large-scale experimental campaigns, and (iii) efficient distributed querying and reasoning strategies, relying on Semantic Web standards, aimed at sharing capitalized knowledge and providing connectivity towards the Web of Linked Data.

Die Konzepte zur Erstellung von Software-Produktlinien dienen der ingenieurmäßigen, unternehmensinternen Wiederverwendung existierender Software-Artefakte. Existierende Ansätze nutzen von Hand erstellte und gewartete Kompositionsprogramme zum Assemblieren der Produkte entsprechend einer Variantenauswahl. Der Einsatz einer automatischen Planungskomponente sowie eines einfachen, erweiterbaren Komponenten-Meta-Modells hilft dabei, die dabei anfallenden Daten computergestützt zu verarbeiten. Die Integration beider Konzepte zu einem hybriden Ansatz ermöglicht die Neuerstellung von Produkten, die nicht von Anfang an als Produktlinie konzipiert sind, ohne eine spätere Umarbeitung unter Nutzung der automatischen Planungskomponente unnötig zu erschweren.

SweetDeal is a rule-based approach to representation of business contracts that enables software agents to create, evaluate, negotiate, and execute contracts with substantial automation and modularity. It builds upon the situated courteous logic programs knowledge representation in RuleML, the emerging standard for Semantic Web XML rules. Here, we newly extend the SweetDeal approach by also incorporating process knowledge descriptions whose ontologies are represented in DAML+OIL (the close predecessor of W3C's OWL, the emerging standard for Semantic Web ontologies), thereby enabling more complex contracts with behavioral provisions, especially for handling exception conditions (e.g., late delivery or non-payment) that might arise during the execution of the contract. This provides a foundation for representing and automating deals about services – in particular, about Web Services, so as to help search, select, and compose them. We give a detailed application scenario of late delivery in manufacturing supply chain management (SCM). In doing so, we draw upon our new formalization of process ontology knowledge from the MIT Process Handbook, a large, previously-existing repository used by practical industrial process designers. Our system is the first to combine emerging Semantic Web standards for knowledge representation of rules (RuleML) with ontologies (DAML+OIL/OWL) with each other, and moreover for a practical e-business application domain, and further to do so with process knowledge. This also newly fleshes out the evolving concept of Semantic Web Services. A prototype (soon public) i

Made available in DSpace on 2014-12-17T15:48:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 EvertonRSC_DISSERT.pdf: 4653595 bytes, checksum: 83e897be68464555082a55505fd406ea (MD5) Previous issue date: 2013-01-31 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Cient?fico e Tecnol?gico / With the advance of the Cloud Computing paradigm, a single service offered by a cloud platform may not be enough to meet all the application requirements. To fulfill such requirements, it may be necessary, instead of a single service, a composition of services that aggregates services provided by different cloud platforms. In order to generate aggregated value for the user, this composition of services provided by several Cloud Computing platforms requires a solution in terms of platforms integration, which encompasses the manipulation of a wide number of noninteroperable APIs and protocols from different platform vendors. In this scenario, this work presents Cloud Integrator, a middleware platform for composing services provided by different Cloud Computing platforms. Besides providing an environment that facilitates the development and execution of applications that use such services, Cloud Integrator works as a mediator by providing mechanisms for building applications through composition and selection of semantic Web services that take into account metadata about the services, such as QoS (Quality of Service), prices, etc. Moreover, the proposed middleware platform provides an adaptation mechanism that can be triggered in case of failure or quality degradation of one or more services used by the running application in order to ensure its quality and availability. In this work, through a case study that consists of an application that use services provided by different cloud platforms, Cloud Integrator is evaluated in terms of the efficiency of the performed service composition, selection and adaptation processes, as well as the potential of using this middleware in heterogeneous computational clouds scenarios / Com o avan?o do paradigma de Computa??o em Nuvem, um ?nico servi?o oferecido por uma plataforma de nuvem pode n?o ser suficiente para satisfazer todos os requisitos da aplica??o. Para satisfazer tais requisitos, ao inv?s de um ?nico servi?o, pode ser necess?ria uma composi??o que agrega servi?os providos por diferentes plataformas de nuvem. A fim de gerar valor agregado para o usu?rio, essa composi??o de servi?os providos por diferentes plataformas de Computa??o em Nuvem requer uma solu??o em termos de integra??o de plataformas, envolvendo a manipula??o de um vasto n?mero de APIs e protocolos n?o interoper?veis de diferentes provedores. Nesse cen?rio, este trabalho apresenta o Cloud Integrator, uma plataforma de middleware para composi??o de servi?os providos por diferentes plataformas de Computa??o em Nuvem. Al?m de prover um ambiente que facilita o desenvolvimento e a execu??o de aplica??es que utilizam tais servi?os, o Cloud Integrator funciona como um mediador provendo mecanismos para a constru??o de aplica??es atrav?s da composi??o e sele??o de servi?os Web sem?nticos que consideram metadados acerca dos servi?os, como QoS (Quality of Service), pre?os etc. Adicionalmente, a plataforma de middleware proposta prov? um mecanismo de adapta??o que pode ser disparado em caso de falha ou degrada??o da qualidade de um ou mais servi?os utilizados pela aplica??o em quest?o, a fim de garantir sua a qualidade e disponibilidade. Neste trabalho, atrav?s de um estudo de caso que consiste de uma aplica??o que utiliza servi?os providos por diferentes plataformas de nuvem, o Cloud Integrator ? avaliado em termos da efici?ncia dos processos de composi??o de servi?os, sele??o e adapta??o realizados, bem como da potencialidade do seu uso em cen?rios de nuvens computacionais heterog?neas

Récemment, l'intégration entre les environnements informatiques et de réseautage a été largement promu pour fournir des services intelligents à des utilisateurs finaux ainsi que l'utilisation efficace des ressources. Cette convergence a ouvert la voie à l'émergence de l'internet des objets (IdO). Le paradigme de l'IdO repose principalement sur la fabrication d'objets, appelés les choses, disparaître et se tissent dans le tissu de notre vie de tous les jours pour nous soutenir dans l'accomplissement des activités quotidiennes. L'évolutivité et l'hétérogénéité sont parmi les principaux défis qui entravent la réalisation à grande échelle de services de l'IdO dans la vie quotidienne des utilisateurs. Afin de relever les défis de l'IdO, un nouveau volet de recherche est venu en avant dans la littérature comme une classe paradigmatique des Cyber-physiques systèmes sociaux (CSPR), qui est connu comme l'Internet social des choses (Siot). Le SIOT se fonde sur la notion soulignée par phénomène petite-monde où la structure sociale permettant relation sociale fondée sur la confiance entre les personnes et les objets, d'une manière qui ressemble à des services de réseaux sociaux traditionnels (SNS) est suggérée de relever les défis de l'IdO. Cependant, depuis SIOT hérite des caractéristiques de différents informatiques et de réseautage environnements (par exemple, l'IdO et SNS) cela, en fait, augmente la quantité et la variété des données contextuelles qui doit être manipulé pour Adaptive fourniture de services dans Siot, qui agit comme le principal défi adressé dans cette thèse. Autrement dit, dans cette thèse, nous proposons la notion de contexte cognitif lorsque, dans certaine situation spatio-temporelle, le raisonnement sur les aspects objectifs du cadre, ce qui représente l'environnement physique, avec le contexte subjective, qui représente les aspects comportementaux et sociaux, est considéré comme l'amélioration des services SIOT intelligence et la capacité d'adaptation aux besoins conjoncturels des utilisateurs. Nous envisageons technologies du Web sémantique pour déployer notre contexte cognitif proposé dans deux domaines d'application; sensible au contexte recommandation des tâches quotidiennes dans les maisons intelligentes et structure sociale dépendant de la situation des choses. Un prototype de preuve de concept a été développé pour chaque domaine d'application, dans le but de démontrer l'intégration harmonieuse des objets sur le Web pour la réalisation de certaines applications. Nos résultats empiriques montrent un niveau de service amélioré l'adaptabilité et la complexité en temps de fonctionner lors de l'application de notre contexte cognitif suggéré / The paradigm of the Social Internet of Things (SIoT) is being promoted in the literature to boost a new trend wherein the benefits of social network services are exhibited within the network of connected objects i.e., the Internet of Things (IoT). The novel user-friendly interaction framework of the SIoT opens the doors for enhancing the intelligence required to stimulate a shift in the IoT from a heterogeneous network of independently connected objects towards a manageable network of everything. In practice, achieving scalability within the large-scale and the heterogeneous paradigm of the IoT while maintaining on top of its user-friendly and intuitive services to bridge human-to-machine perceptions and encourage the technology’s adaptation is a major challenge which is hindering the realization and deployment of the IoT technologies and applications into people’s daily live. For the goal of handling IoT challenges, as well as improve the level of smart services adaptability to users’ situational needs, in this thesis, novel SIoT-based application architecture is provided. That is, Semantic Web Technologies are envisaged as a means to develop automated, value-added services for SIoT. While, interoperability and automation are essential requirement to seamlessly integrate such services into user life, Ontologies are used to semantically describe Web services with the aim of enabling the automatic invocation and composition of these services as well as support interactions across the cyber, physical and social worlds. On the other hand, handling the variety of contextual data in SIoT for intelligent decision making is another big challenge which is still in very early stages of research. In this thesis we propose a cognitive reasoning approach taking into consideration achieving situational-awareness (SA) in SIoT. This reasoning approach is deployed within two application domains where results show an improved level of services adaptability compared to location-aware services which are previously proposed in the literature