Une méthode d apprentissage pour la composition de services web

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1 Une méthode d apprentissage pour la composition de services web Soufiene Lajmi * Chirine Ghedira ** Khaled Ghedira * * Laboratoire SOIE (ENSI) University of Manouba, Manouba 2010, Tunisia Soufiene.lajmi@ensi.rnu.tn, Khaled.Ghedira@isg.rnu.tn ** Laboratoire LIRIS - FRE 2672 CNRS INSA de Lyon Université Claude Bernard Lyon 1, France Chirine.Ghedira@liris.cnrs.fr RÉSUMÉ. Les services web représentent un nouveau paradigme prometteux qui dépasse les anciennes technologies en ce sens qu il est basé sur les technologies Internet tels que XML et HTTP. Par ailleurs, l intégration de plusieurs services est une étape très importante pour répondre aux besoins de l utilisateur. Nous nous intéressons, dans ce cas, à la composition de services web. Ce travail concerne la thématique des systèmes d information orientés web, et plus particulièrement la problématique de la composition de services web dans un contexte de systèmes ouverts et dynamiques. L objectif est de trouver une solution intelligente pour la composition de services web. Pour cela, nous proposons d utiliser le raisonnement à partir de cas comme une technique d aprentissage qui permet de rendre la composition semi-automatique. ABSTRACT. Web services represent a new paradigm which is based on Internet technologies such as XML and HTTP. In addition, the integration process of web services is a primordial step to fulfil the user request. The objective of this work is to produce a solution for the web service composition. For that, we propose an approach which enables us to find the web services fulfilling a request. With this intention, we propose to use the knowledge management techniques such as the Case Based Reasoning (CBR) aiming to bring a semi-automatic guidance to the service consumer. MOTS-CLÉS : Services Web (SW), Composition de services web, Raisonnement à Partir de Cas (RàPC), Ontologie. KEYWORDS: Web Services (WS), Web service composition, Case based reasoning (CBR), ontology. L objet. Volume 8 n 2/2007, pages 1 à 4

2 2 L objet. Volume 8 n 2/ Introduction Notre travail concerne la thématique des systèmes d information orientés web, et plus particulièrement la problématique de la composition de services web. En particulier, si aucun service ne peut répondre à une requête d un utilisateur, il est possible de combiner les services web existants pour réaliser cette tâche. Cette tendance a motivé un nombre très important de recherches dans le domaine de la composition de services web. Dans la recherche liée aux services web, plusieurs initiatives mènent à la réalisation des plate-formes (Limthanmaphon et al., 2003; Aggarwal et al., 2004) et des langages (Leymann, 2001; Juric et al., 2004) qui permettent une intégration simple de systèmes hétérogènes. Malgré ces efforts, la composition de services web reste une tâche très complexe. Ce travail consiste à trouver une solution et réaliser une plate-forme pour la composition de services web. A ces fins, nous avons proposé une approche (WeSCo_CBR) (Lajmi et al., 2006b) basée principalement sur les ontologies et le raisonnement à partir de cas. Elle consiste, tout d abord, à classifier les services web en communautés de services. Par ailleurs, un schéma de composition représente une spécification d une composition. La construction de ce schéma permet de faciliter la tâche de la composition de services web. Pour apporter un guidage semi-automatique à l utilisateur, nous avons défini une ontologie qui décrit les différentes fonctionnalités des communautés de services web et nous avons utilisé le raisonnement à partir de cas dans le processus de construction d un schéma de composition. Dans cet article, nous présentons comment nous avons appliqué le RàPC pour la construction d un shéma de composition. Dans la deuxième section, nous nous intéressons à la modélisation d un cas. Dans la troisième partie, nous présentons les méthodes de calcul de similarité et de la recherche de cas similaires. 2. Représentation d un cas Dans le but de faciliter le traitement d une requête utilisateur, nous avons besoin de la transformer sous une forme comprehensible et manipulable par la machine. Cette étape permet de représenter la requête par une formule ontologique sous la forme d un ensemble de concepts de l ontologie que nous avons utilisée. Pour ce faire, nous proposons de diviser la requête en trois parties : Instances En effet, une requête peut contenir un ensemble de données. Ces données peuvent être considérées comme des valeurs pour des attributs d un ou plusieurs objets. La partie "Instances" de la requête représente l ensemble des concepts dans l ontologie à partir desquels ces objets sont instanciés. Variables Une requête peut ainsi contenir des variables. Ces variables peuvent être considérées comme des attributs d un ou plusieurs concepts. Ces derniers représentent la partie " Variables" d une requête. Communautés C est l ensemble de concepts de communautésde la requête.

3 Mode d emploi de article-hermes.cls 3 L utilisation du raisonnement à partir de cas (RàPC) aide à retrouver de cas similaires. Par ailleurs, cette technique (RàPC) nécessite l identification d un cas. Pour ce faire, nous modélisons un cas adapté à notre probléme. D après Kolodner (Kolodner, 1993), un cas est constitué des mêmes composantes quelque soit le domaine d application. Ces composantes sont un problème, une solution et éventuellement une évaluation. Dans cette même optique, pour notre approche, un cas est composé des trois éléments suivants : Le problème : composé de quatre parties : le profil utilisateur, les communautés, les concepts de variable et les concpets d instance ; La solution : c est le shéma de composition résultat ; L évaluation c est le taux de pertinence de la solution. Après la modélisation d un cas, nous avons besoin des méthodes pour la recherche et la comparaison des cas. Dans la section suivante, nous décrivons les méthodes utilisées. 3. Système de recherche des situations similaires Le processus de réutilisation consiste, pour une nouvelle requête, à récupérer un cas antérieur similaire mémorisé et éventuellement évaluer et mémoriser le nouveau cas. Ce processus est composé des étapes suivantes : Représentation du problème : pour chaque nouvelle requête, nous devons rechercher le ou les cas les plus pertinents. Cette recherche est effectuée en fonction de la requête (problème). Pour ce faire, nous devons formaliser la requête sous forme d un nouveau cas afin de pouvoir la comparer avec les cas antérieurs mémorisés. Cette étape a été traitée dans la section 2. Calcul de similarité : le cas le plus pertinent est généralement déterminé en fonction de sa similarité avec le nouveau cas. Pour ce faire, nous avons défini des méthodes de calcul de similarité afin de guider la recherche. Procédure de recherche du cas utile (pertinent) : elle détermine le cas le plus pertinent en utilisant les méthodes de calcul de similarité. Mémorisation : la mémorisation est un choix souvent laissé à l utilisateur parce qu il est le plus apte à juger si le nouveau cas est assez intéressant à mémoriser. De même, nous proposons à l utilisateur d application le choix de mémoriser son cas. Dans (Lajmi et al., 2006a), nous avons proposé des méthodes de calcul de similarité entre cas. Ces méthodes sont basées sur l exploration d une ontologie qui décrit les communautés ainsi que les concepts utilisés. Les calculs de similarité se font essentiellement sur les composants (partie problème) de la requête. Par ailleurs, la formule suivante présente la similarité entre les communautés de deux cas NC et MC : Sim c (NC, MC) = NCC i=1 Sim c (NCC i, MC) max(ncc, MCC)

4 4 L objet. Volume 8 n 2/2007 où NC et MC sont, respectivement, le nouveau cas et un cas mémorisé ; NCC et MCC sont, respectivement, le nombre de communautés de NC et de MC ; NCC i est une communauté du cas NC. Sim c (NCC i, MC) = max j=1..mcc (Sim c (NCC i, MCC j )) où MCC j est une communauté du cas MC et Sim c (NCC i, MCC j ) est la similarité entre les deux communautés NCC i et MCC j. 4. Conclusion Dans ce papier, nous avons présenté le principe de notre approche qui traite le problème de la composition de services web. L idée est d utiliser des cas antérieurs pour la construction d un shéma de composition. Pour ce faire, nous avons utilisé le RàPC comme une technique d apprentissage. Cette dernière consiste à la réutilisation des cas similaires mémorisés. Comme futur travail, nous proposons d évaluer notre approche et de la rendre distribuée à l aide d un système multi-agents. 5. Bibliographie Aggarwal R., Verma K., Sheth A., Miller J., Milnor W., «Constraint Driven Web Service Composition in METEOR-S», IEEE International Conference on Services Computing (SCC 2004), Shanghai, Chinep , Juric M., Sarang P., Mathew B., «Business process execution language for web services», Kolodner J., «Case-Based Reasoning», San Mateo, CA : Morgan Kaufman, Lajmi S., Ghedira C., Ghedira K., «How to apply CBR method in web service composition», 2nd International Conference on Signal-Image Technology & Internet based Systems (SI- TIS 2006), Springer Verlag ed. Hammamet (Tunisie). LNCS series, 2006a. Lajmi S., Ghedira C., Ghedira K., Benslimane D., «Wesco_cbr : How to compose web services via case based reasoning», IEEE International Symposium on Service-Oriented Applications, Integration and Collaboration held with the IEEE International Conference on e-business Engineering (ICEBE 2006), Shanghai, China, 2006b. Leymann F., «Web services flow language (wsfl 1.0)», Limthanmaphon B., Zhang Y., «Web Service Composition with Case-Based Reasoning», Proceedings of The 14th Australasian Database Conferencep , Article reçu le 15/06/2007. Version révisée le 04/10/2005. Rédacteur responsable : SOUFIENE LAJMI

5 Mode d emploi de article-hermes.cls 5 SERVICE ÉDITORIAL HERMES-LAVOISIER 14 rue de Provigny, F Cachan cedex Tél. : revues@lavoisier.fr Serveur web :

6 ANNEXE POUR LE SERVICE FABRICATION A FOURNIR PAR LES AUTEURS AVEC UN EXEMPLAIRE PAPIER DE LEUR ARTICLE ET LE COPYRIGHT SIGNE PAR COURRIER LE FICHIER PDF CORRESPONDANT SERA ENVOYE PAR 1. ARTICLE POUR LA REVUE : L objet. Volume 8 n 2/ AUTEURS : Soufiene Lajmi * Chirine Ghedira ** Khaled Ghedira * 3. TITRE DE L ARTICLE : Une méthode d apprentissage pour la composition de services web 4. TITRE ABRÉGÉ POUR LE HAUT DE PAGE MOINS DE 40 SIGNES : Mode d emploi de article-hermes.cls 5. DATE DE CETTE VERSION : 15 juin COORDONNÉES DES AUTEURS : adresse postale : * Laboratoire SOIE (ENSI) University of Manouba, Manouba 2010, Tunisia Soufiene.lajmi@ensi.rnu.tn, Khaled.Ghedira@isg.rnu.tn ** Laboratoire LIRIS - FRE 2672 CNRS INSA de Lyon Université Claude Bernard Lyon 1, France Chirine.Ghedira@liris.cnrs.fr téléphone : télécopie : Soufiene.lajmi@ensi.rnu.tn 7. LOGICIEL UTILISÉ POUR LA PRÉPARATION DE CET ARTICLE : L A TEX, avec le fichier de style article-hermes.cls, version 1.23 du 17/11/ FORMULAIRE DE COPYRIGHT : Retourner le formulaire de copyright signé par les auteurs, téléchargé sur : SERVICE ÉDITORIAL HERMES-LAVOISIER 14 rue de Provigny, F Cachan cedex Tél. : revues@lavoisier.fr Serveur web :