Experiment report: "Semantic SOA" - NATO CWID 2008

Abstract

NATO Coalition Warrior Interoperability Demonstration (CWID) is an annual event focusing on improving the interoperability within the alliance. One of the issues investigated during CWID is the NATO Network Enabled Capability (NEC), and SemSOA, the Norwegian Defence Research Establishment contribution at CWID 2008, aimed to contribute to NATO NEC by investigating semantic service-oriented architecture (SSOA). Loose coupling between services as provided by service-oriented architecture (SOA) is already a NATO NEC recommendation, and SSOA aims at providing an even looser coupling using semantic technologies (see Hansen et al. (2007)). SemSOA performed technical tests exploring the following areas where SSOA is envisioned to enhance SOA: how to describe services (service annotation), how to find services (service discovery), how to utilise services (service invocation), and how to link services together (service orchestration). In addition to this, two more general areas for semantic technology application were investigated: information integration and information fusion. During the experiment, we successfully demonstrated the ability to describe, find, and utilise several Web services, some of which were provided by other CWID nations, using SSOA principles. Successful application of semantic technologies for information integration and fusion was also demonstrated. As this was a technical experiment, ontology modelling was considered outside the experiment scope and simplified auto-generated ontologies were used rather than real-world ontologies. Furthermore, it should be noted that currently available SSOA software tools are still to a large extent experimental and immature and thus limits the available tool support. Extensive software support is a prerequisite for a more widespread use of semantic technologies. Semantic interoperability is a visionary goal overarching a large number of ongoing initiatives in the NATO research and information technology communities. In the information infrastructure of the future there will be obvious needs for technical solutions that contribute to semantic interoperability, but more research and development is needed before it is recommendable to include the technology of SemSOA in fielded systems. However, the underlying principles of this experiment have been shown to be very much valid, indicating that SSOA has the potential to add value to future information system solutions.

NATO CoalitionWarrior Interoperability Demonstration (CWID) er et årlig arrangement som søker å forbedre interoperabiliteten innen alliansen. Et av temaene under CWID er NATO Network Enabled Capability (NEC), og SemSOA, Forsvarets forskningsinstitutts bidrag under CWID 2008, hadde som mål å bidra til NATO NEC ved å utforske semantiske tjenesteorienterte arkitekturer. Løs kobling mellom tjenester i en tjenesteorientert arkitektur (SOA) er allerede en anbefaling innen NATO NEC, og semantisk SOA fremmer en enda løsere kobling ved hjelp av semantiske teknologier (se Hansen et al. (2007)). SemSOA utførte tekniske tester for å utforske områder der semantisk SOA er tenkt å forbedre SOA. Disse områdene er hvordan tjenestene beskrives (tjenesteannotering), hvordan tjenestene oppdages (tjenesteoppdagelse), hvordan tjenestene kan benyttes (tjenesteinvokering) og hvordan tjenester kan kobles sammen (tjenesteorkestrering). I tillegg til dette utforsket eksperimentet ytterligere to områder der semantiske teknologier kan benyttes: informasjonsintegrasjon og informasjonsfusjon. Utfallet av eksperimentet var en demonstrert evne til, ved hjelp av semantisk SOA, å beskrive, oppdage og bruke webtjenester, deriblant flere som var utviklet av andre CWID-nasjoner. I tillegg ble det demonstrert hvordan semantiske teknologier kan benyttes for å gjøre informasjonsintegrasjon og -fusjon. Siden dette var et teknisk eksperiment, ble modellering av ontologier besluttet å ligge utenfor eksperimentet. Det ble derfor benyttet relativt enkle, autogenererte ontologier heller enn etablerte, store ontologier. Gjennom arbeidet med eksperimentet ble det slått fast at de tilgjengelige støtteverktøyene for semantisk SOA fortsatt i stor grad er eksperimentelle og umodne. Solid verktøystøtte er en forutsetning for en mer utstrakt bruk av semantiske teknologier. Målet om semantisk interoperabilitet er en fellesnevner i en lang rekke forskningsinitiativer innen NATO. I den framtidige informasjonsinfrastrukturen vil det bli behov for tekniske løsninger som bidrar til semantisk interoperabilitet, men før det kan anbefales å inkludere teknologiene brukt i SemSOA i operative systemer er det behov for mer forskning og utvikling. Dette eksperimentet bekrefter imidlertid at semantisk SOA potensielt kan gi verdi til fremtidige informasjonssystemer.