An extended web service composition model with teamwork semantics
Authors: Τσούτσα Παρασκευή 
Published: April 2022

Οι υπηρεσίες Ιστού και οι αρχιτεκτονικές που βασίζονται σε αυτές μας δίνουν ευκαιρίες για να εγκαθιδρύσουμε μια πιο ευέλικτη συνεργασία μεταξύ των υπηρεσιών σε διαφόρους τομείς, όπως εκείνους των έξυπνων πόλεων, των έξυπνων εργοστασίων, των μεταφορών, της υγείας κ.α. Ο κύριος στόχος των ερευνητικών προσπαθειών γύρω από τις υπηρεσίες Ιστού είναι η διευκόλυνση της περιγραφής, της αναζήτησης, του χειρισμού και της σύνθεσής τους με την τελευταία να αποτελεί πρόκληση καθώς επιτρέπει τη δημιουργία νέων υπηρεσιών με χαρακτηριστικά και δυνατότητες που δεν είναι διαθέσιμα από τις μεμονωμένες υπηρεσίες. Η σύνθεση υπηρεσιών μπορεί επιπλέον να εξυπηρετήσει εφαρμογές ή χρήστες κατά απαίτηση, να επεκτείνει τις δυνατότητές τους και, ως εκ τούτου, ένας θεωρητικά απεριόριστος αριθμός νέων υπηρεσιών είναι δυνατό να δημιουργηθεί από ένα υπάρχον σύνολο συνιστωσών, επιτρέποντας έτσι στις εφαρμογές να μην περιορίζονται στο αρχικό σύνολο των λειτουργιών που ορίστηκε κατά το σχεδιασμό αυτών των συνιστωσών. Οι αρχικές προσπάθειες στην περιοχή των υπηρεσιών Ιστού δεν κατάφεραν να παράσχουν γενικούς μηχανισμούς που να υποστηρίζουν την ανακάλυψη, τη σύνθεση, την αξιολόγηση, την εκτέλεση και την επίβλεψη υπηρεσιών Ιστού σε δυναμικά περιβάλλοντα, ειδικά με τις προκλήσεις που ανακύπτουν από την ανάπτυξη νέων τεχνολογιών όπως το Cloud Computing, το Internet of Things και τα Cyber Physical Systems. Οι σημασιολογικές τεχνολογίες παρέχουν εργαλεία για την αντιμετώπιση αυτών των προκλήσεων που σχετίζονται με την τεχνολογία διαδικτυακών υπηρεσιών, ιδίως εκείνων που πρέπει να εκτελεστούν σε δυναμική λειτουργία. Παρ’ όλα αυτά, υπάρχουν ακόμη σημαντικά εμπόδια και περαιτέρω βελτιώσεις στη διαδικασία σύνθεσης υπηρεσιών είναι αναγκαίες, ιδιαίτερα στην παροχή υψηλότερου βαθμού αυτονομίας. Ακολουθώντας αυτήν την προσέγγιση, η αυτόνομη σύνθεση υπηρεσιών μειώνει μεν την εμπλοκή του ανθρώπου στο ελάχιστο αλλά, από την άλλη μεριά, απαιτεί εξειδικευμένες δυνατότητες από την πλευρά των μηχανισμών που θα την υποστηρίξουν. Η παρούσα διατριβή εξετάζει το πρόβλημα σύνθεσης υπηρεσιών Ιστού από την άποψη της ομαδικής εργασίας και αντιμετωπίζει την πρόκληση της ανάπτυξης αυτόνομων σύνθετων υπηρεσιών ικανών να παρουσιάζουν συμπεριφορά ομαδικής εργασίας. Μια τέτοια υπηρεσία δομείται από συνιστώσες με συγκεκριμένους ρόλους που βασίζονται σε μοντέλα συνεργατικότητας και είναι ικανή να συνεργαστεί αποτελεσματικά με άλλους εν δυνάμει συνεργάτες σε ένα σύνολο εργασιών για την επίτευξη του συνολικού στόχου της ομάδας. Η χρήση της θεωρίας των μοντέλων ρόλων και της συνεργατικότητας εκτείνεται σε διάφορους κλάδους από τη διοίκηση επιχειρήσεων έως τη γνωστική επιστήμη, τον ανθρώπινο λόγο, και την κατανεμημένη τεχνητή νοημοσύνη. Αρχικά περιγράφουμε την αλληλεπίδραση των υπηρεσιών αξιοποιώντας τη θεωρία των μοντέλων ρόλων. Μια περιγραφή των υπηρεσιών βασισμένη σε ρόλους και συμπεριφορές μπορεί να ενεργήσει ως διαμεσολαβητής μεταξύ των διάφορων γλωσσών περιγραφής υπηρεσιών και μιας τυπικής περιγραφής που θα επιτρέψει την παραγωγή συμπερασμάτων για νέα πλάνα συνεργασίας για τους σκοπούς της σύνθεσης. Στη συνέχεια, επωφελούμαστε από τη θεωρία της ομαδικής εργασίας για να καθορίσουμε τους κυρίαρχους ρόλους που επικρατούν κατά τη διάρκεια της συνεργασίας ενός συνόλου υπηρεσιών. Αυτοί οι ρόλοι αποσκοπούν στο (i) να δημιουργούνται και να υλοποιούνται πλάνα που θα φέρουν εις πέρας τις προκύπτουσες αιτήσεις εξυπηρέτησης, (ii) να επιτρέψουν στις υπηρεσίες να χειρισθούν κάθε προκύπτουσα αβεβαιότητα με την προληπτική τους δράση κατά τη συμμετοχή τους, (iii) να εντοπίσουν και να αντιμετωπίσουν οποιαδήποτε μη αναμενόμενη συμπεριφορά ή κατάσταση που εμφανίζεται στην περιοχή κατά τη διάρκεια του σχεδιασμού και της εκτέλεσης της υπηρεσίας, (iv) να ενεργούν ως ο σύνδεσμος που είναι αναγκαίος για την αναδιάρθρωση και τον συνδυασμό υπηρεσιών σε δυναμικά και απρόβλεπτα περιβάλλοντα. Μετά τον καθορισμό των ρόλων ομαδικής εργασίας, η προσέγγιση μοντελοποίησης ρόλων επεκτείνεται ώστε οι υπηρεσίες Ιστού να συνεργάζονται αυτόματα ενισχύοντας τη διαλειτουργικότητα τους. Αναμένουμε ότι το προτεινόμενο μοντέλο ομαδικής εργασίας θα αποκτήσει ιδιαίτερη σημασία σε δυναμικά περιβάλλοντα, καθώς επιτρέπει την ανάπτυξη πιο αποτελεσματικών σύνθετων υπηρεσιών. Αυτές οι υπηρεσίες αποτελούν ευσταθείς ομάδες με μέλη που έχουν μεγαλύτερη κατανόηση μεταξύ τους και μπορούν να χειριστούν μέσω της ομαδικής συμπεριφοράς τους μη αναμενόμενα γεγονότα που συμβαίνουν στο περιβάλλον τους ώστε να συνεργασθούν αποτελεσματικά για να επιτύχουν τους στόχους τους.