Combining Semantic Web technologies with Multi-Agent Systems for integrated access to biological resources

ABSTRACT

The increasing volume and diversity of information in biomedical research is demanding new approaches for data integration in this domain. Semantic Web technologies and applications can leverage the potential of biomedical information integration and discovery, facing the problem of semantic heterogeneity of biomedical information sources. In such an environment, agent technology can assist users in discovering and invoking the services available on the Internet. In this paper we present SEMMAS, an ontology-based, domain- independent framework for seamlessly integrating Intelligent Agents and Semantic Web Services. Our approach is backed with a proof-of-concept implementation where the breakthrough and efficiency of integrating disparate biomedical information sources have been tested .

INTRODUCTION

There is currently a huge volume of biomedical and genomic Data Internet-available . However, data are distributed into heterogeneous biological data sources, with little or even none information organisation. Therefore, integration and exchange of data within and among organisations is a universally recognised need in bioinformatics . One of the major obstacles for integration efforts in bioinformatics is that relevant information is widely distributed, both across the Internet and within individual organisations. Besides, it can be found in a variety of storage formats, including structured and semi-structured ones. The Semantic Web provides a common framework that enables for data integration, sharing and reuse from multiple sources. Particularly, the use of ontologies for domain knowledge representation can help bioinformatics in solving the heterogeneity problem. On the other hand, goal-driven architectures and service-based, loosely-coupled infrastructures have proved to be very useful when dealing with data and functionality integration from different and disparate sources. Web Services are the leading technology for developing service-oriented architectures. They provide the means for universal, remote execution of functionality. The breakthrough of adding semantics to Web Services leads to the Semantic Web Services paradigm. Semantic Web Services technology enables the automation of service discovery, composition, invocation and monitoring. However, potential users might deter from using Semantic Web Services since their underlying formalisation and unease of use hampers its use from rich user-interaction perspective.

چکیده

افزایش حجم و تنوع اطلاعات در تحقیقات زیست پزشکی نیازمند رویکرد جدیدی برای ادغام داده ها در این حوزه است. فن آوری ها و برنامه های کاربردی وب معنایی می توانند پتانسیل یکپارچه سازی اطلاعات و اطلاعات کشف زیست پزشکی را با استفاده از ناهمگنی معنایی منابع اطلاعات پزشکی به مخاطره اندازند. در چنین محیطی، فناوری عامل می تواند به کاربران در یافتن و استفاده از خدمات موجود در اینترنت کمک کند. در این مقاله، SEMMAS، یک چارچوب مستقل مبتنی بر هستی شناسی برای یکپارچه ادغام نمایندگان هوشمند و خدمات وب معنایی ارائه شده است. رویکرد ما با پیاده سازی اثبات مفهوم که در آن پیشرفت و کارایی ادغام منابع متنوع اطلاعات زیست پزشکی مورد آزمایش قرار گرفته است، حمایت شده است.

مقدمه

در حال حاضر حجم زیادی از داده های پزشکی و ژنومی موجود در اینترنت وجود دارد. با این حال، داده ها به منابع داده های بیولوژیکی بیولوژیکی توزیع می شوند، با سازمان های کم و یا حتی هیچ اطلاعاتی. بنابراین، ادغام و تبادل اطلاعات در داخل و بین سازمان ها نیازمندی شناخته شده جهانی در بیوانفورماتیک است. یکی از موانع عمده برای تلاش های ادغام در بیوانفورماتیک این است که اطلاعات مربوطه به طور گسترده ای در اینترنت و درون سازمان های فردی توزیع می شود. علاوه بر این، آن را می توان در فرمت های مختلف ذخیره سازی، از جمله ساختار و نیمه ساختار یافته یافت می شود. وب معنایی یک چارچوب مشترک فراهم می کند که برای ادغام داده ها، به اشتراک گذاری و استفاده مجدد از منابع چندگانه امکان پذیر است. به طور خاص، استفاده از هستی شناسی برای نمایندگی دانش دامنه می تواند به بیوانفورماتیک کمک کند در حل مشکل ناهمگونی. از سوی دیگر، معماری های مبتنی بر هدایت و زیرساخت های مبتنی بر سرویس، به طور مفصل در برخورد با داده ها و ادغام عملکرد از منابع مختلف و غیر متبادل بسیار مفید است. خدمات وب فن آوری پیشرو برای توسعه معماری سرویس گرا هستند. آنها ابزارهایی برای اجرای جهانی و از راه دور از قابلیت ها را فراهم می کنند. پیشرفت اضافه کردن معناشناسی به وب سرویسها منجر به پارادایم سرویسی وب معنایی میشود. تکنولوژی Web Services Semantic اتوماسیون را قادر می سازد کشف، ترکیب، اعلان و نظارت خدمات. با این حال، کاربران بالقوه ممکن است از استفاده از خدمات وب معنایی جلوگیری کنند، زیرا فرمالیته های پایه ای آن ها و استفاده نادرست از استفاده از دیدگاه غنی کاربر در تعارض است.

Year: 2008

Publisher : ELSEVIER

By : Francisco García-Sánchez , Jesualdo Tomás Fernández-Breis , Rafael Valencia-García ,Juan Miguel Gómez, Rodrigo Martínez-Béjar