RICERCA ITALIANA     

NeP4B: Networked Peers for Business

Per capire in 10 righe

La ricerca ha l'obiettivo di studiare, sviluppare, validare e realizzare un ambiente innovativo per un'infrastruttura collaborativa allo scopo di assicurare: accesso, registrazione, comunicazione, scambio informativo e altre attività per il mercato elettronico. NeP4B si baserà sullo sviluppo di un insieme di servizi intelligenti distribuiti e di fiducia, con alto valore aggiunto, basandosi sul concetto di peer semantici che formano una rete virtuale.
Ogni peer semantico fornisce servizi ai propri utenti e, comunica con altri peer semantici, in cerca d'informazioni aggiuntive necessarie per le richieste degli utenti. La rete si arricchisce progressivamente nel tempo con la creazione di nuovi peer semantici, e la conoscenza accessibile agli utenti aumenta con le informazioni rese disponibili negli archivi dalle aziende registrate nella rete.

A causa della mancanza di appropriati modelli di riferimento, l'analisi economica ed organizzativa per analizzare e individuare le implicazioni delle ICT per le PMI rappresentano le prime attivita’ di ricerca di NeP4B. Questa fase ha lo scopo di fornire specifiche di business per il progetto dell'infrastruttura tecnologica. In particolare l'analisi svilupperà modelli teorici riguardanti:(a) i vincoli e le opportunità derivanti dall'adozione di tecnologie peer-to-peer (P2P) semantiche e con caratteristica di fiducia;(b) le relazioni (sia tacite che esplicite) fra i flussi informativi e le performance aziendali;(c) le relazioni fra fattori umani nell'uso delle ICT e l'adozione di innovativi processi di business.

Per valutare le prospettive dell'impatto dell'architettura proposta nei modelli sviluppati di interazione inter- e intra-aziendali, le unità di ricerca arricchiranno e valideranno i modelli teorici con l'analisi pratica su un campione di aziende rappresentativa (distretti industriali, industrie tessili).

L'analisi economica-organizzativa sarà il primo input per le attività di ricerca, con l'obiettivo di fornire conoscenza sul valore aggiunto accumulato da uno specifico servizio nei peer che partecipano alla rete virtuale. Per esempio, nella scelta di uno localzizazione, un'azienda può chiedere alle amministrazioni locali sia un insieme di autorizzazioni che informazioni di marketing territoriale. Il primo tipo di servizi è obbligatorio, ma non aggiunge nessun valore al processo, mentre l'accesso a informazioni complete ed aggiornate sulla localizzazione è cruciale per l'efficacia delle decisioni

Il valore di un servizio può essere espresso anche in base alla valutazione delle preferenze dell'utente, pesante con la reputazione dei peer. Le relazioni di fiducia possono essere definite usando la reputazione: i peer possono esprimere le loro opinioni su altri peer, risorse e servizi offerti, sulla base del loro giudizio di precedenti esperienze.

Un modello con una singola autorità che certifica la reputazione dei peer mal si adatta ad un'architettura centralizzata. Saranno studiati modelli di trust che consentono relazioni di fiducia di tipo non gerarchico a grafo (piuttosto che gerarchico ad albero). Inoltre i soggetti e gli oggetti delle relazioni di fiducia potrebbero essere entità di diverso tipo, come intere organizzazioni, dipartimenti, fino ai singoli individui. Saranno considerati due livelli di trust: fiducia all'interno di una singola organizzazione e fiducia tra differenti organizzazioni. Saranno studiate le relazioni all'interno dei due livelli, per definire come le relazioni di fiducia all'interno di un'organizzazione possono essere usate fuori di essa, e viceversa.

La reputazione è importante in NeP4B anche per la valutazione delle opinioni dei peer su altri peer. Ogni peer può collezionare le informazioni sulla valutazione e reputazione e usarle, insieme con la sua esperienza personale, per costruire la propria soggettiva immagine del contesnto che interagisce. Si vuole progettare un'infrastruttura per distribuire informazioni relative alla fiducia, con un meccanismo generale applicabile a diverse entità del sistema e per differenti obiettivi.

Per esempio, si può considerare la reputazione dei peer e sulle risorse; la reputazione dei peer ha a che fare con la copertura (il livello di correttezza del peer nella sua partecipazione all'infrastruttura P2P), l'offerta delle risorse (quanto valide sono le risorse/servizi offerti dal peer), la raccomandazione di altri peer o risorse (quanto buone sono le opinioni dei peer su altri peer e/o risorse) e così via. Devono essere presi in considerazione gli aspetti di riservatezza: questo implica la riservatezza delle informazioni personali (i peer vogliono controllare le informazioni che hanno raccolto) la confidenzialità dei flussi informativi (i peer non vogliono che le informazioni scambiate siano comprensibili da nessuno tranne i legittimi destinatari), e un certo grado di anonimità/pseudoanonimità (i peer potrebbero non volere che la loro vera identità sia nota agli altri peer, e potrebbero voler usare alcune forme di pseudonimi).

L'organizzazione funzionale di un singolo peer semantico estesa con il componente inter-peer mapping builder, è presente in figura 1.



Figure 1 Organizzazione di un singolo peer semantico

Le sorgenti di dati di un singolo peer sono collezioni eterogenee di dati (semi)strutturati, non strutturati o multimediali, es. basi di dati relazioni, file XML, documenti testuali o HTML, e immagini. Specifici wrapper saranno sviluppati per accedere alle informazioni dei peer semantici realizzando dei protocolli di comunicazione condivisi, che traducono da e per i linguaggi locali e che possibilmente creano e usano la conoscenza (o i metadati) memorizzati negli archivi locali dell'azienda. Altri importanti componenti funzionali, che devono essere accessibili dagli altri peer semantici, sono i servizi offerti. All'interno di NeP4B si definirà un'ontologia di servizi che rappresenta i più importanti metadati dei servizi (includendo le qualità del servizio - QoS) descritti con gli stessi termini memorizzati negli archivi aziendali.
Tutti i peer semantici memorizzano un PVV, cui corrisponde una ontologia di dati e una di servizi condivisa con i sottostanti archivi che include anche una collezione di mapping creati, modificati e acceduti da tre moduli architetturali: SPBU, SQ&SDS e IPMB. PVV include anche i metadati sulla valutazione della fiducia su altri peer e altri servizi offerti da altri peer.
In base ai metadati forniti dai wrapper, SPBU esegue un arricchimento semantico e crea e mantiene aggiornato PVV e le associazioni intra-peer che connettono PVV con gli archivi aziendali integrati. Entrambi sono costruiti usando un livello logico basato su standard della W3C (RDF/OWL)

Per quanto riguarda l'ontologia dei dati, sarà sviluppata una metodologia semi-automatica per la sintesi di schemi di archivi aziendali nel PVV. La metodologia si basa su ontologie lessicali (Wordnet, MultiWordnet) e ogni concetto del PVV sarà autmaticamente annotato con il riferimento all'ontologia lessicale. Saranno anche forniti i metadati sulla qualità dei dati degli archivi aziendali.

L'ontologia dei servizi descrive i Semantic Web Service, non soltanto da un punto di vista funzionale, ma anche includendo un modello di QoS capace di descrivere:(a) I meccanismi per identificare le rilevanti caratteristiche misurabili che esprimono la qualita’ del servizio (QoS) fornita;
(b( Un supporto per il monitoraggio e la misura di metriche per i parametri di QoS; (c) Un insieme di gruppi di vincoli e classi di servizi che aiutino meglio a gestire la complessità delle informazioni; (d) Una definizione dei livelli di servizio offerti basati su QoS

Componenti specifici per SPBU sono MMDC, il cui obiettivo è estrarre specifica conoscenza da documenti multimediali e associarli a PVV, SSSDC, che estrae schemi da sorgenti di dati (semi) strutturate, e NLOL che ha il compito di modellare e rappresentare la conoscenza aziendale, descritta in linguaggio naturale (LN).
Saranno studiati metodi e dimostratori software per MMDC e SSSDC per creare la meta-conoscenza per i tradizionali dati e documenti multimediali, che sono automaticamente associati ai loro contenuti.
In NLOL, si affronterà il problema della generazione di descrizioni in linguaggio naturale (LN) di gruppi di documenti in maniera innovativa per mezzo di una combinazione di tecniche di information-retrieval e tecniche teoriche.

Inoltre saranno studiati metodi e strutture per i descrittori linguistici per i concetti basati sull'analisi di materiale testuale. L'obiettivo è di apprednere le relazioni tra i descrittori linguistici scoperti da NLOL. Questo modulo offrirà un metodo semi automatico per arricchire PVV in termini di concetti e relazioni fra essi.

In ogni peer semantico è mantenuto oltre alle associazioni intra-peer, un altro tipo di associazioni, quelle inter-peer, che stabiliscono le interelazioni semantiche tra il peer semantico e i suoi vicini. Questi sono creati dal IPMB che usa algoritmi di associazione e strumenti per il supporto all'identificazione, scoperta e memorizzazione di tali tipi di associazioni tra le ontologie dei peer semantici che rappresentano la rete. Per questo fine NeP4B definirà un linguaggio per rappresentare differenti tipi di associazioni tra concetti in diverse ontologie dei peer. Tale linguaggio estenderà standard noti come RDF/OWL, per consentirà la quantificazione delle associazioni inter-peer per mezzo di valori fuzzy. Le associazioni sono scoperte per mezzo di tecniche di apprendimento a livello di schema e istanza basato sulla logica e sulla teoria delle probabilità.

Il componente SQS di SQ&SDS fornisce le funzionalità per rispondere all'interrogazioni nella rete NeP4B, pianificando la risposta all'interno di un peer semantico e nella rete complessiva. Quando un utente sottomette un'interrogazione attraverso un'applicazione, il componente SQS del peer sottostante s'incarica di risolverlo nella rete semantica, più precisamente, risolve la richiesta all'interno del suo nodo, propaga la richiesta alla rete e, infine, raccoglie e fonde le risposte. Per mezzo delle associazioni inter-peer, una richiesta su di un peer può ottenere dati rilevanti da qualunque peer accessibile nella rete. Le associazioni inter-peer sono percorse riformulando le richieste in ogni peer in altre per i suoi vicini. Data la natura probabilistica dell'intero processo di interrogazione, diverse possibili risposte possono essere date con differenti livelli di certezza (classificazione dei risultati). Per le stesse ragioni sono possibili risposte vuote o non soddisfacenti, in questo caso il componente SQS guiderà l'utente a riformulare la richiesta e il processo inizierà di nuovo.

L'accesso alle ontologie e alle informazione organizzate ontologicamente non è un'attività semplice per gli utenti finali. Al contrario il LN è un modo naturale con cui gli utenti finali vogliono interagire con il sistema. Secondo questa prospettiva si vuole affrontare il problema di costruire semi automaticamente l'interfaccia linguistica di NeP4B. Questa potrebbe essere usate per alimentare analizzatori di LN capaci di associare le espressioni in LN nel linguaggio del sistema. Questo è l'obiettivo del componente NLQA che svilupperà un robusto parser e un analizzatore semantico superficiale

Dal momento che una rilevante conoscenza fornita da NeP4B sono i servizi, un altro componente di SQ&SDS e WSDS che ha il compito di scoprire e selezionare semantic web service per mezzo di un meccanismo di scoperta distribuito basato sui mediatori. A livello concettuale si vuole realizzare un meccanismo distribuito basato su una procedura composita, dove la scoperta di appropriati mediatori è combinata con quella di appropriati servizi. Il matching sarà effettuato dal mediatore, sulla base delle regole di similarità tra i descrittori di web services e le regole d'esecuzione.

A livello architetturale si vuole estendere l'architettura del Discovery Engine di WSMO raffinando diversi componenti per supportare la procedura di composizione descritta precedentemente. Da un lato si vuole introdurre due simili componenti per istanziare la descrizione e gli obiettivi dei Web service, dall'altra si vuole estendere il generatore di prove, così che esso sia responsabile per la ricerca di mediatori, usandoli per una prima superficiale selezione delle descrizioni dei web service per il matching rispetto all'obiettivo. Inoltre sarà sviluppato il discovery engine come un componente dell'architettura distribuita WSMX. Sarà anche progettato un modello distribuito di selezione basato su QoS per supportare un meccanismo di selezione efficace in una rete di peer semantici con caratteristiche di fiducia a partire dal modello di QoS precedentemente descritto. Il modello sarà integrato con la architettura di discovery engine WSML.

L'adozione dei linguaggi OWL e WSMO in NeP4V è consistente, OWL è stato progettato per descrivere le risorse web, mentre la coalizione OWL-S nel progettare il suo linguaggio raccomanda di usare vari linguaggi per aggiungere semantica a OWL (KIF, SWRL, e DRS). WSMO, apprendendo dall'esperienza OWL-S ha assunto un approccio totalmente differente nella definizione dei tre linguaggi per la formalizzazione del suo modello concettuale:

- WSML-Core che estende RDFS in modo che una regola o logica descrittiva possa essere definita senza danneggiare le proprietà computazionali di questi linguaggi.
- WSML-DL che corrisponde totalmente a OWL-DL, e
- WSML-Rule de definisce un linguaggio a regole basato sulle note tecnologie nell'area della programmazione logica.

Va notato che questo progetto riflette le modifiche attuali dei livelli del Semantic Web.


La ricerca sarà formata da 6 attività (WP). La figura 2 evidenzia le relazioni fra di essi. La figura 3 mostra il diagramma di Gannt del progetto.

Il WP1 affronta l'analisi economica ed organizzativa dell'impatto dell'ICT sui processi aziendali. Lo scopo di questo WP è di investigare le implicazioni emergenti delle ICT con le organizzazioni e le performance delle imprese in rete, con un'attenzione specifica per le PMI.
Il WP2 userà i risultati del WP1 per progettare l'architettura funzionale e i linguaggi per un singolo peer semantico. I WP3 fornirà tutti i prototipi implementati nel progetto NeP4B. Il WP4 progetterà l'architettura funzionale della rete di peer. Il WP5 descrive tutte le attività di diffusione e sfruttamento dei risultati del progetto. A causa dello sforzo interdisciplinare del progetto, è obbligatorio effettuare un forte coordinamento, descritto nel WP6.

Sette giovani ricercatori e un alto numero di studenti di dottorato saranno coinvolti nell'attività di ricerca. Sarà progettata una attività di apprendimento multidisciplinare; i ricercatori svolgerano parte delle loro attività di ricerca in unità differenti da quello di provenienza questa scelta fornirà una maggiore coesione alle unità di ricerca e tra i WP. Una lista non esaustiva dei contenuti dei corsi include:Peculiarità economiche ed organizzative delle PMI, catena del valore e ICT, Semantic Web Service e QoS, linguaggi per ontologie, sistemi di integrazione dati e estrazione di metadati da sorgente di dati eterogenee, Peer Database Management Systems, interfacce in LN.

Nella descrizione dettagliata delle attività della sezione 2.4 si adotteranno i seguenti acronimi:

CEFRIEL, Consorzio per la formazione e la ricerca in Ingegneria dell'Informazione
UniMiB, Università degli Studi di Milano Bicocca
UniMO, Università degli Studi di Modena e Reggio Emilia
ISTI, Istituto di scienza e tecnologie dell'informazione ""A. Faedo""
Kelyan, Kelyan SMC.


Figura 2 Descrizione delle relazioni tra attivita'


Figura 3: Il diagramma di Gantt delle attivita' con i milestones

Abstract

Il rallentamento della crescita della produttività delle imprese italiane, rispetto a quelle dei paesi industrializzati, è un fatto ormai largamente noto. Secondo il Fondo Monetario Internazionale, l'Italia contribuisce al rallentamento della produttività europea per oltre il 40%, con un tasso di crescita del PIL che tra il 1992 e il 2002 è stato la metà del tasso storico, ed una perdita - nello stesso decennio - di quasi 1/4 della propria quota di commercio mondiale. La maggior performance dell'apparato industriale dei paesi nostri concorrenti solo raramente può essere ricondotta a monopoli o a regolamentazioni restrittive della concorrenza. Il differenziale di produttività a favore dei nostri competitori sembra invece risiedere in un insieme di 'nuovi' elementi intangibili, e nella complementarità tra questi e le ICT su cui le imprese estere hanno investito maggiormente rispetto a quanto è stato fatto nel nostro paese.

Le precedenti considerazioni sono ancora piu` rilevanti per le piccole e medie imprese (PMI). Le ICT sono state spesso considerate un potenziale strumento per le PMI per affrontare le sfide poste dai processi di globalizzazione. Tuttavia, e` noto che permane la debolezza delle piccole aziende rispetto a quelle più grandi anche nei mercati elettronici. Se le ICT riducono l'importanza delle economie di scala nei processi ad elevato uso della risorsa informazione, le PMI trasferiscono nell'arena elettronica i problemi (scarsa dotazione di risorse>>>

Coordinatore Scientifico del Programma di Ricerca

Sonia BERGAMASCHI, Universita' degli Studi di MODENA e REGGIO EMILIA

Obiettivo del Finanziamento

Il rallentamento della crescita della produttività delle imprese manufatturiere italiane, rispetto a quelle dei paesi industrializzati, è un fatto ormai largamente noto. Secondo il FMI, l'Italia contribuisce al rallentamento della produttività europea per oltre il 40%, con un tasso di crescita del PIL che tra il 1992 e il 2002 è stato la metà del tasso storico, ed una perdita - nello stesso decennio - di quasi 1/4 della propria quota di commercio mondiale.

La maggior performance dell'apparato industriale dei paesi nostri concorrenti solo raramente può essere ricondotta a monopoli o a regolamentazioni restrittive della concorrenza. Il differenziale di produttività a favore dei nostri competitori sembra invece risiedere in un insieme di 'nuovi' elementi intangibili, e nella complementarità tra questi e le ICT su cui le imprese estere hanno investito maggiormente rispetto a quanto è stato fatto nel nostro paese.

Le precedenti considerazioni assumono un significato ancora più ampio nel caso delle Piccole e medie imprese (PMI). Le ICT sono state spesso considerate un potenziale potente strumento per le PMI per affrontare le sfide poste dai processi di globalizzazione. Tuttavia, al di la' del mettere in evidenza i vantaggi potenziali del e-business, i contributi teorici e pratici sottolineano la persistente debolezza delle piccole aziende rispetto a quelle più grandi anche nei mercati elettronici. Se le ICT riducono l'importanza delle economie di scala>>>

Durata

36 mesi