Masterarbeit, 2017
133 Seiten, Note: 1,3
1. Einleitung
1.1 Motivation und Problematik
1.2 Zielsetzung
1.3 Abgrenzung
1.4 Aufbau der Arbeit
1.5 Sprachliche Konventionen
2. Grundlagen
2.1 Software-Architektur
2.2 Semantic Web
2.3 Webservices
2.4 Chatbots
2.5 Konversations-Assistenten
2.6 Begrifflichkeiten im Kontext
3. Sollkonzeption
3.1 Systemkurzbeschreibung
3.2 Anforderungsermittlung
3.2.1 Anforderungsübersicht
3.2.2 Anwendungsfälle
3.2.3 Prozesse
3.2.4 Systemumgebung
3.2.5 Funktionale- und nichtfunktionale Anforderungen
3.3 Evaluierung der Umsetzungsmöglichkeiten
3.3.1 Direkte Kommunikationslösung
3.3.2 Individuelle Applikationslösung
3.3.3 Portallösung
3.3.4 SWS-Lösung
3.3.5 Eigene-Schnittstellenlösung
3.3.6 Evaluierung der Umsetzungsmöglichkeiten
3.4 Standardisierter Datenaustausch
3.5 Ganzheitliche Umsetzungslösung
4. Entwurf und Architektur
4.1 Systemkontext
4.1.1 (Micro-)Applikation
4.1.2 Chatbot
4.1.3 (Haupt-)System
4.2 Prozesse
4.2.1 Systemanfrage / Hauptprozess
4.2.2 Asynchrone Datengewinnung
4.2.3 (Unternehmens-)Schnittstellenregistrierung/ -suche
4.2.4 Benutzererkennung
4.2.5 Datenanfrage klären
4.2.6 Prozessverarbeitung
4.3 Prinzipien/ Policy
4.3.1 Makro-Architektur
4.3.2 Micro-Architektur
4.4 Design-Pattern
4.5 Datenhaltung
4.5.1 Systemeigene Datenhaltung
4.5.2 Datenbereitstellung im Unternehmen
4.5.3 Prozessbereitstellung im Unternehmen
4.6 Interaktionsdesign
4.6.1 Grafische Benutzerschnittstelle
4.6.2 Natürliche Benutzerschnittstelle
5. Bewertung
5.1 Chancen für Unternehmen am Markt
5.1.1 Vertriebsmittel
5.1.2 Support-Mittel
5.1.3 Marketingmittel
5.2 Sicherheitsaspekte
5.2.1 Chatbot und AI
5.2.2 Datenschutz
5.2.3 Schnittstellenlösung
5.3 Vollständigkeit
5.3.1 Authentifizierung
5.3.2 Plattformen
5.3.3 Payment
6. Ergebnis
6.1 Ausblick
6.2 Erweiterungen
6.2.1 Home Documents for HTTP APIs
6.2.2 Web Payments
5.2.3 Web Authentication & WebSocket API
6.2.4 Direkte Implementierung
6.3 Kritik und Fazit
7. Anhang
A Funktionale Systemanforderungen
B Nicht-funktionale Systemanforderungen
C Kriterienbeschreibung der Evaluation
D Sprachliche Konventionen dieser Arbeit
Die Masterthesis untersucht, wie Konversations-Assistenten dazu befähigt werden können, mittels einer zentralen Anwendung unternehmensübergreifend auf unterschiedliche Strukturen und Services zuzugreifen, um so eine universelle Applikationsschnittstelle zu schaffen.
4.3.1 Makro-Architektur
Hier werden Prinzipien betreffend des kompletten Systems, unabhängig seiner einzelnen Bestandteile, aufgeführt.
Vertikale Schichtenbildung: Eine horizontale Schichtenteilung ist üblich, allerdings auch problematisch, daher soll eine vertikal geschnittene Architektur verwendet werden, um frühzeitig eine lose Koppelung unter den Systembestandteilen zu gewährleisten. Die lose Kopplung ermöglicht für dieses komplexe System eine übersichtliche, flexible und gut wartbare Systemumgebung. So können Engpässe, Wartezeiten im Entwicklerteam, Schichtenübergreifende/ Teamübergreifende Fehler vermieden werden und das Aktualisieren von Bibliotheken kann problemloser verwendet werden; durch das Minimieren von Abhängigkeiten und Trennen von Zuständigkeiten. Jede Komponente im System muss dabei möglichst genau definiert werden und hat den anderen Komponenten gegenüber klar abgegrenzt zu werden.68
1. Einleitung: Beschreibt die Vision intelligenter Konversations-Assistenten und definiert die Forschungsfrage sowie die Abgrenzung der Arbeit.
2. Grundlagen: Vermittelt technisches Basiswissen zu Software-Architektur, Semantic Web, Webservices, Chatbots und Konversations-Assistenten.
3. Sollkonzeption: Erarbeitet Anforderungen, evaluiert verschiedene Umsetzungsmöglichkeiten und entwickelt ein zentrales Lösungsmodell auf Basis von Semantic Web Services.
4. Entwurf und Architektur: Definiert den Systementwurf, die Prozesse, Architekturprinzipien und das Datenhaltungsmodell.
5. Bewertung: Analysiert Marktchancen, Sicherheitsaspekte und Herausforderungen bei der Umsetzung und Skalierbarkeit des Konzepts.
6. Ergebnis: Fasst die Erkenntnisse zusammen, gibt einen Ausblick auf Erweiterungsmöglichkeiten und zieht ein abschließendes Fazit zur Machbarkeit des Vorhabens.
7. Anhang: Enthält detaillierte funktionale und nicht-funktionale Anforderungen sowie Kriterienbeschreibungen und sprachliche Konventionen.
Sprachassistent, Web Services, Konversations-Assistent, Chat-Bot, Applikationsintegration, Semantic Web Service, Web 3.0, Künstliche Intelligenz, Software-Architektur, Datenhaltung, REST, OAuth, JSON-LD, Benutzerschnittstelle
Die Arbeit befasst sich mit der Konzeption einer zentralen Anwendung, die es Konversations-Assistenten ermöglicht, verschiedene Unternehmensservices und Webservices über eine einheitliche Schnittstelle anzusteuern.
Die Schwerpunkte liegen bei der Mensch-Maschine-Interaktion, der Integration von Drittanbietern via Webservices, der semantischen Datenaufbereitung nach schema.org und der Architektur von Chatbot-Systemen.
Das Ziel ist die Erarbeitung eines realistischen und wirtschaftlichen Konzepts für eine universelle Applikation, welche heterogene Unternehmensstrukturen in einer natürlichen Interaktion für den Endanwender zugänglich macht.
Die Arbeit basiert auf einer theoretischen Analyse bestehender Technologien, einer Anforderungsermittlung und der anschließenden Evaluierung von fünf verschiedenen Umsetzungsszenarien anhand gewichteter Kriterien.
Im Hauptteil werden nach der Anforderungsermittlung der Systementwurf, die notwendige Software-Architektur, spezifische Prozesse (BPMN) sowie die Datenhaltungs- und Sicherheitsaspekte detailliert dargelegt.
Kernbegriffe sind Konversations-Assistent, Web Services, Chat-Bot, Applikationsintegration, Semantic Web Service sowie die Architektur von NUI (Natural User Interface).
Die Evaluation (Tabelle 3) hat ergeben, dass die Semantic Web Services-Lösung die Anforderungen an Komplexität, Akzeptanz, Sicherheit und Performance am besten erfüllt, um eine flächendeckende Standardisierung zu erreichen.
OAuth wird zur Sicherstellung einer regelkonformen und sicheren Kommunikation bei Geschäftsprozessen empfohlen, damit sich System und Unternehmen gegenseitig identifizieren und autorisieren können.
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