Universidade de São Paulo Instituto de Ciências Matemáticas e de Computação Departamento de Sistemas de Computação Desenvolvimento e Avaliação de Algoritmos para Composição de Web Services utilizando Algoritmos Genéticos Discente: Pedro Felipe do Prado Orientador: Professor Doutor Marcos José Santana 1

Roteiro 1. Introdução 2. SOA / Web Services 3. Composição de Web Services 4. QoS 5. Algoritmos Genéticos 6. Ontologias 7. O Projeto 2

Introdução - Motivação Os Web Services são uma promessa para a integração de aplicações Web, sendo um tópico amplamente pesquisado pelo meio acadêmico e por empresas como IBM, HP e Microsoft (SIBLINI; Mansour,2005). Conforme DUSTDAR & SCHREINER (2005), quando ocorre a composição de Web Services, a lógica de negócio do cliente é desenvolvida por vários serviços. 3

Introdução – Objetivos (1) O objetivo desse projeto de mestrado é realizar um estudo sobre a composição de Web Services focados em aplicações de e- commerce, baseando-se em atributos de QoS. Para atingir esse objetivo, as seguintes etapas deverão ser executadas: 4

Introdução – Objetivos (2) Elicitação dos atributos de QoS relevantes a composição de Web Services; Desenvolvimento de um algoritmo genético para a composição de Web Services; Validação do algoritmo genético desenvolvido, através de testes funcionais e Avaliação do desempenho do algoritmo genético desenvolvido, comparando-o com outras técnicas de composição. 5

Service-Oriented Architeture – SOA O paradigma de computação orientada à serviços (do inglês SOA), fornece suporte à aplicações desenvolvidas em ambientes heterogêneos. Além da flexibilidade, permite adaptação automática para mudanças dos requisitos ou do contexto (Foster et. al., 2001). 6

Web Services Os Web Services são uma implementação da arquitetura SOA. Seus componentes podem ser visualizados na Figura 1: 7

Quality of Service - QoS Segundo ESTRELLA (2010), no contexto de Web Services, qualidade de serviço (QoS) pode ser definido como um conjunto de propriedades não-funcionais, tais como: Disponibilidade Confiabilidade Vazão Tempo de Resposta Reputação Entre outros 8

Algoritmos Genéticos Conforme LIDEN (2006), algoritmos genéticos podem ser definidos como algoritmos de busca baseados no mecanismo de seleção natural e genética. Eles combinam a sobrevivência entre os melhores indivíduos (melhor fitness) com uma forma estruturada de troca de informação entre os indivíduos. 9

(Dobson; Lock and Sommerville, 2005) Ontologias “Ontologia é uma especificação explícita formal de como representar objetos, conceitos e outras entidades que existem em alguma área de interesse e os relacionamentos entre elas.” (Dobson; Lock and Sommerville, 2005) 10

O Projeto (1) No trabalho de KUEHNE (2009), foi desenvolvido o módulo DWSC-M (Dynamic Web Service Composite Middleware). Esse módulo foi incorporado à arquitetura WSARCH de ESTRELLA (2010). Portanto, busca-se com esse trabalho o desenvolvimento de um novo módulo, que poderá também ser incorporado à arquitetura WSARCH. 11

O Projeto (2) Dessa forma, será possível comparar os resultados obtidos, através de uma avaliação de desempenho entre o projeto de mestrado proposto, o trabalho desenvolvido por KUEHNE (2009), além de outras técnicas de composição de Web Services citadas na literatura, como por exemplo: Programação inteira; Programação linear; Algoritmos “força-bruta” e Algoritmos heurísticos. 12

O Projeto (3) – Por que algoritmos genéticos ? Porque a composição de Web Services pode ser definida como um problema de otimização. Os algoritmos genéticos estão sendo usados em diversos trabalhos como uma boa solução para esse problema. [Canfora et. al.,2005; Claro et. al.,2005; Zhang et. al.,2007; Wang et. al.,2007; Weise et. al.,2008 e Ma & Zhang, 2008] 13

O Projeto (4) - Emprego de Web Semântica e Ontologias No trabalho de NAKAMURA (2010) está sendo desenvolvido o módulo UDOnt-Q que possibilita a busca de serviços no registro UDDI visando os atributos de QoS. Portanto, o algoritmo genético desenvolvido poderá consultar informações de QoS através do UDOnt-Q. 14

O Projeto (5) – Por que ontologias ? É uma boa técnica para a representação do conhecimento. Fornece interoperabilidade e escalabilidade, características presentes nos Web Services. Permite a atualização dinâmica de atributos de QoS que serão representados com a utilização do framework Jena. Projeto em andamento de NAKAMURA, módulo UDOnt- Q. 15

O Projeto (6) – Resultados Esperados As contribuições desse projeto de mestrado seriam: Identificação dos atributos de QoS mais relevantes à aplicações de e-commerce; Desenvolvimento do módulo de composição de Web Services e incorporação à arquitetura WSARCH; Avaliação de desempenho de técnicas de composição e Benefícios e desvantagens de focar-se em um domínio de aplicação (e-commerce). 16