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Von syntaktischer zu semantischer Integration

Seminararbeit 2011 27 Seiten

Informatik - Wirtschaftsinformatik

Leseprobe

Inhaltsverzeichnis

Abbildungsverzeichnis

Tabellenverzeichnis

Abkürzungsverzeichnis

1 Einleitung

2 Begriffliche Grundlagen
2.1 Informationssysteme
2.2 Integration

3 Von syntaktischer zu semantischer Integration
3.1 Syntaktische Integration
3.1.1 Ad hoc Techniken
3.1.2 Standardisierung
3.1.3 Middleware
3.1.4 Enterprise Application Integration (EAI )
3.1.5 Business Process Management (BPM)
3.1.6 Service-oriented Architectures (SOA)
3.1.7 Zusammenfassung syntaktische Integration
3.2 Semantische Integration
3.2.1 Ontologiebasierte Integration
3.2.2 OWL-S
3.3 Vergleich syntaktische / semantische Integration

4 Zusammenfassung und Ausblick

Literaturverzeichnis

Abbildungsverzeichnis

Abbildung 1: Aufbau der Arbeit

Abbildung 2: Problemdimensionen für Softwareintegration (Hasselbring, 2000, S. 36)

Abbildung 3: Integrationsdimensionen (Izza, 2009, S. 11)

Abbildung 4: Projektion des Frameworks auf Level und Layer Achse (Izza, 2009, S 14)

Abbildung 5: Integration nach Mertens (2007, S. 2)

Abbildung 6: Typologie der syntaktischen Integrationsansätze (Izza, 2009, S. 17)

Abbildung 7: Ad hoc Schnittstellenkomplexität (Izza, 2009, S. 18)

Abbildung 8: EAI Architektur (Izza, 2009, S. 31)

Abbildung 9: SOA Architecture (Izza, 2009, S. 33)

Abbildung 10: Semantisches Kontinuum (Uschold & Gruninger, 2002, S. 2)

Abbildung 11: OWL-S Ontologiestruktur (nach Izza, 2009, S. 37)

Tabellenverzeichnis

Tabelle 1: Integrationsebenen

Tabelle 2: Systematisierung Standardisierungstechnologien

Tabelle 3: Middleware Integration (vgl. Izza, 2009, S. 24-31)

Tabelle 4: Syntaktische Integration (nach Izza, 2009, S. 34, Änderungen siehe Fußnoten)

Tabelle 5: Ansätze semantische Integration (vgl. Izza, 2009, S. 35f)

Tabelle 6: Evaluation semantische Web Service Integrationsansätze (Izza, 2009, S. 45)

Tabelle 7: Gegenüberstellung syntaktische / semantische Integration

Tabelle 8: Semantische Integration: Chancen und Risiken

Abkürzungsverzeichnis

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

1 Einleitung

Die Integration von Enterprise Integration Systems (EIS) istbesonders für große und dynamische Firmen wichtig (vgl. Izza, 2009, S. 1), um der steigenden Vernetzungskomplexität gerecht zu werden. Ziel ist die Entwicklung eines anwendungs-, abteilungs- und plattformübergreifenden Informationssystems. Die vorliegende Arbeit untersucht Technologien der syntaktischen Anwendungsintegration und vergleicht sie mit semantischen Integrationstechnologien, um Potentiale und Risiken der Entwicklung zu identifizieren.

Abbildung 1 visualisiert den Aufbau der Arbeit. Kapitel 2diskutiert die begrifflichen Grundlagen und beschreibt Frameworks zur Integration von Informationssystemen. Darauf aufbauend beschreibt Kapitel 3 den Übergang von syntaktischer zu semantischer Integration. Dabei werden zuerst Technologien syntaktischen Integration eingeführt und evaluiert (Kapitel 3.1). In Kapitel 3.2werden semantische Ansätze diskutiert und evaluiert. Darauf aufbauend erfolgt in Kapitel 3.3 ein Vergleich zur Identifikation der Gemeinsamkeiten und Unterschiede beider Ansätze, um daraus Chancen und Risiken der semantischen Integration abzuleiten. Die Arbeit schließt mit der Zusammenfassung und kritischen Würdigungin Kapitel 4.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 1: Aufbau der Arbeit

2 Begriffliche Grundlagen

2.1 Informationssysteme

Informationssysteme (IS) sind „soziotechnische Systeme“ mit menschlichen und maschinellen Komponenten (vgl. Schwarzer & Krcmar, 1999, S. 11) zur „Beschaffung, Verarbeitung, Übertragung, Speicherung und/oder Bereitstellung von Informationen“(Schwarze, 2000, S. 46). Der Begriff Anwendungssystem wird häufig synonym mit Informationssystem verwendet und besteht aus dem eigentlichen Programm, der darunterliegenden Hardware und ist in ein organisatorisches Umfeld eingebettet (vgl. Schwarzer & Krcmar, 1999, S. 12).

EinEnterprise Information System(EIS) besteht aus einer Vielzahl von Applikationen zur Abdeckung des Geschäftsbetriebes(vgl. Izza, 2009, S. 2). Im Gegensatz zu IS bindenEIS verschiedene Einzelsysteme an einen zentralen Zugriffspunkt an und reduzieren so die Anzahl der benötigten Schnittstellen. Zentraler Bestandteil eines Systems ist das Zusammenspiel der Komponenten. Im Kontext von IS und EIS ergibt sich daraus die Notwendigkeit der Integration verschiedener Anwendungen.

2.2 Integration

Integration von IS ist die Koordination von allen Betriebselementen(Prozesse, Human Ressources, und Technologie), um die optimale Erreichung des Unternehmensziels zu gewährleisten (vgl. Williams, 1994, S. 141) und neue Synergien zu ermöglichen (vgl. Weston, 1993, S. 2239).

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 2: Problemdimensionen für Softwareintegration (Hasselbring, 2000, S. 36)

Zu adressierende Probleme werden von Hasselbring (2000, S. 36ff) in die dreiDimensionen Autonomie, Heterogenität und Distribution aufgeteilt (vgl. Abbildung 2). Heterogenität beinhaltet multiple technische, syntaktische und semantische Konflikte sowie die Datenanpassung, Distribution adressiert die räumliche und logische Uneinheitlichkeit, und Autonomie beinhaltet die Problematik von asynchronen Daten- und Organisationsflüssen(vgl. Hasselbring, 2000, S. 6).

Die Kategorisierung des Integrationsgegenstands wird in der wissenschaftlichen Diskussion je nach Detaillierungsgrad verschieden vorgenommen. Amice grenzt drei Ebenen voneinander ab: physische Systemintegration, Applikationsintegration und Firmenintegration (Amice, 1993). Jede der Ebenen baut auf der vorherigen auf (vgl. Vernadat, 2002, S. 19). Die Charakteristika der Ebenen werden in Tabelle 1 beschrieben.

Tabelle 1: Integrationsebenen

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Izza (2009) unterscheidet zwischen vier Integrationsdimensionen, die verschiedene Sichtweisen der Integration abbilden. Die in Abbildung 3 visualisierten Dimensionen sind abgeleitet aus vorhergehenden Integrationsansätzen. Die von Vernadat (2002) und Amice (1993) beschriebenen Ebenen lassen sich der Dimension Integration Layer zuordnen. Systemintegration findet auf Datenebene, Applikationsintegration auf Nachrichtenebene und Firmenintegration auf Prozessebene statt.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 3: Integrationsdimensionen (Izza, 2009, S. 11)

Mithilfe der Dimensionen lassen sich Sachverhalte nach Dimensions- und Ebenenselektion auf die gewählten Aspekte hin untersuchen. Abbildung 4zeigt einen Analyserahmen zur Untersuchung der Integration von Daten, Services und Prozessen auf syntaktischer und semantischer Ebene.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 4: Projektion des Frameworks auf Level und Layer Achse (Izza, 2009, S 14)

Im deutschsprachigen Raum teilt die Kategorisierung von Mertens (2007, S. 2) die Integration ebenfalls in Dimensionen ein, wieAbbildung 5darstellt. Beim Vergleich wird deutlich, dass die DimensionenIntegration Layer - InformationsgegenstandundIntegration Scope – Integrations-reichweiteinhaltlich teilweise deckungsgleich sind. Die Integrationsrichtung wird in der DimensionIntegration Scopebetrachtet (vgl. Izza, 2009, S. 11). Für die betrachteten Aspekte der DimensionenIntegration Level,Integration Viewpoint,IntegrationszeitpunktundAutomationsgradlassen sich in der jeweils anderen Systematisierung keine Entsprechungen finden.

Da im Modell von Mertens das Integrationslevel nicht direkt mit betrachtet ist, wird im Folgenden von den von Izza abgeleiteten Integrationsdimensionen ausgegangen. Eine zu erwägende Alternative stellt die Erweiterung von Mertens Modell um die Leveldimension dar, um diese Einflüsse bei Analysen stärker fokussieren zu können.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 5: Integration nach Mertens (2007, S. 2)

Die Integration Level Dimension von Izza unterscheidet die EbenenHardware Level,Platform Level,Syntactic LevelundSemantic Level(vgl. Izza, 2009, S. 11f.). DieHardwareEbene beinhaltet Unterschiede und Lösungsansätze für Computerhardware, Netzwerke und Komponenten. AufSoftwareEbene werden Unterschiede der Betriebssysteme oder Datenbank Plattform analysiert.DiesyntaktischeEbene beschreibt das Datenmodell und die Prozessbeschreibungen. AufsemantischerEbene werden die beabsichtigten Bedeutungen und Konzepte abgebildet (vgl. Izza, 2009, S. 13). Im Folgenden wird zuerst auf die Eigenheiten syntaktischer und semantischer Integration eingegangen, um Unterschiede aufzuzeigen und Lösungsansätze zu diskutieren.

3 Von syntaktischer zu semantischer Integration

3.1 Syntaktische Integration

Der Begriff Syntax stammt vom griechischen „sʏntaksis“ ab und wird mit Ordnung oder Zusammenstellung übersetzt. Im Kontext von Anwendungsintegration beschreibt die syntaktische Integration die formale Struktur der Zusammenführung von Programmen. Sie adressiert die Problemdimension Heterogenität (Siehe Abbildung 2, S. 2). Die zur Problemlösung genutzten Techniken lassen sich wie in Abbildung 6 dargestellt typologisieren.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 6: Typologie der syntaktischen Integrationsansätze (Izza, 2009, S. 17)

3.1.1 Ad hoc Techniken

Ad hoc Ansätze basieren auf Individuallösungen zur Integration von Punkt-zu-Punkt Integrationsszenarien. Die Schnittstellenkomplexität steigt exponentiell mit der Anzahl der zu integrierenden Anwendungen.Abbildung 7 visualisiert die die Schnittstellenkomplexität. Eine Möglichkeit zur Umsetzung einer solchen Kommunikation sind Remote Procedure Calls (RPC).

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 7: Ad hoc Schnittstellenkomplexität (Izza, 2009, S. 18)

3.1.2 Standardisierung

Ein weiterer Ansatz ist die Standardisierung der Datenaustauschformate sowie der Daten- und Prozessmodelle (vgl. Izza, 2009, S. 17ff.). Die Integration von Anwendung wird durch Standardisierung vereinfacht, da auszutauschende Dateien bereits im gleichen Format vorliegen und eine Interaktion ermöglicht wird.

Austauschformate sind z.B. XML (Extensible Markup Language), ebXML (e-Business XML). XML ist eine Auszeichnungssprache um Dokumente und Daten zu strukturieren. ebXML umfasst eine Gruppe von XML-basierten Standards, die eine offene XML-basierte Infrastruktur zum sicheren, konsistenten und interoperablen Austausch von Geschäftsdaten (vgl. Izza, 2009, S. 18) bereitstellt.

Ein höherer Grad der Integration kann erreicht werden, wenn nicht nur die Daten austauschbar sind, sondern auch die zugrunde liegenden Daten- und Prozessmodelle standardisiert werden. Beispiele hierfür sind UML (Unified Modeling Language), BPML (Business Process Modeling Language), oder IDEF3 (Integrated Definition). UML ist eine objektorientierte Spezifikationssprache zur Modellierung von Enterprise- und Informationssystemen über verschiedene Ebenen (z.B. Klassendiagramm und Objektdiagramm). IDEF3 Modelle (Mayer, Menzel, & Painter, 1995) werden genutzt, um Geschäftsprozesssequenzen zu modellieren. Ziel ist die Bereitstellung einer strukturierten Methode zur Bereitstellung der Prozessinformationen. BPML wird ebenfalls zur Prozessmodellierung genutzt. BPML beinhaltet eine Grammatik auf XML-Schema-Basis, um den Austausch der Definitionen über heterogene Systeme und Modellierungswerkzeuge zu ermöglichen (vgl. Izza, 2009, S. 20-23).

Tabelle 2 systematisiert die beschriebenen Standardisierungstechnologien. Es gibt darüber hinaus eine Vielzahl weiterer Standards, da für jede Branche eigene Standards existieren. Die Auswahl begrenzt sich deshalb auf allgemeingültige, verbreitete Standards.

Tabelle 2: Systematisierung Standardisierungstechnologien

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

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Details

Seiten
27
Jahr
2011
ISBN (eBook)
9783656013358
ISBN (Buch)
9783656013389
Dateigröße
1.1 MB
Sprache
Deutsch
Katalognummer
v178974
Institution / Hochschule
Technische Universität Dresden
Note
1,3
Schlagworte
Integration Informationssysteme Syntax Semantik OWL-S SOA Überblick Kriterienkatalog Chancen Risiken Literaturanalyse Automatisierbarkeit

Autor

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Titel: Von syntaktischer zu semantischer Integration