Для того, чтобы отвечать требованиям бизнеса, гибкости и динамики происходящих процессов, традиционные монолитные приложения требуют замены на более мелкие единицы функциональности, которые можно комбинировать и собирать в сложные программные конструкции. Чтобы соответствовать этой парадигме информационным системам необходимо обеспечивать повторную конфигурацию для создания новых приложений, развиваемых как сервисы и наследуемые системы. Движением в этом направлении является развитие парадигмы сервис-ориентированной архитектуры (SOA) с целью разрешения проблем динамики среды и адаптивности бизнес-процессов. SOA строится как уровневая модель сервисов, которая согласовывается с принципами свободного связывания сервисов, повторного использования, подающихся обнаружению и композиции.
Идеи и существующие решения SOA, направленные на решение задач адаптивности бизнес-требований, являются трудными для измерения без надлежащей степени автоматизации. При сегодняшних сервисных технологиях таких как: WSDL, SOAP, UDDI и BPEL, которые реализуют новые возможности SOA, обеспечивая частичную совместимость с помощью унификации технологического окружения, в котором осуществляется согласование на уровне контента и процессов для каждого конкретного случая.
Гибкость и расширяемость XML может определить только структуру и синтаксис данных. Без понятной для машины семантики сервисы могут быть размещены и связаны только во время их проектирования, что в свою очередь ограничивает возможности автоматизации. Для преодоления этих недостатков предлагается расширение SOA семантикой, которая обеспечивает масштабируемую интеграцию и адаптацию к изменениям, происходящих на этапах жизненного цикла программной системы. Семантика позволит определить развитые формальные модели, в которых определяются возможности сервисов и требования их потенциальных потребителей. Семантические данные, посредством которых осуществляется обмен между бизнес партнерами, могут быть однозначно описаны в форме и в терминах онтологий. С помощью семантических средств логического рассуждения SOA обеспечивает полную или частичную автоматизацию поиска сервисов, согласования, посредничества, запуска на выполнение и композицию. Семантические средства SOA не заменяют существующие технологии интеграции. Цель подхода состоит в построении нового уровня сервисов, основанного на принятых существующих промышленных стандартах и технологиях используемых в пределах существующих инфраструктур.
Принципы управления на основе знаний. Семантическая сервис-ориентированная архитектура строится с использованием принципов, которые определяют управление на основе знаний, разработку и выполнение приложений. Эти принципы отражают фундаментальные аспекты сервис-ориентированного и распределенного окружения семантической интеграции бизнес-сервисов [3]. Принципы включают:
- принцип сервисной ориентации, обеспечивающий подходы для анализа, проектирования и выполнения приложений, которые основаны на возможностях сервисов – повторное использование, свободное связывание, абстрактное моделирование, композиционность, автономность, поиск и др.;
- семантический принцип, который обеспечивает формальное описание информации и динамические модели, допускающие автоматизацию решения задач с помощью логического рассуждения. Комбинируя этот принцип с принципом сервисной ориентации семантика позволяет определять такие характеристики сервисов: масштабируемость, семантическую интероперабельность, формальные модели сервисов и онтологий, позволяющие обеспечить частичную или полную автоматизацию решения задач, например, поиск сервисов, согласование, композицию сервисов и другие;
- принцип принятия решений, как одно из фундаментальных положений искусственного интеллекта. Он обеспечивает такую характеристику архитектуры, которая основана на целе-ориентированном поиске и выполнении сервисов. Пользователи описывают запросы как семантические цели независимые от самих сервисов, в то время как архитектура с помощью логического рассуждения над целями и описаниями сервисов обеспечивает их наилучшее достижение. Пользователям не нужно быть осведомленным в логике обработки, а заботиться только о результате и его качестве;
- принцип распределенности, который позволяет агрегировать возможности нескольких вычислительных объектов путем сотрудничества. Этот принцип обеспечивает выполнение множества сервисов в сети, обеспечивая масштабируемость и требуемое качество процесса.