The objective of this thesis is to outline a relation between the measured Ultra High Energy Cosmic Ray (UHECR) flux and theoretical models for Super Heavy Dark Matter (SHDM) annihilation in Globular Cluster (GC)-like substructures in our Galaxy. Thus a possible solution for these two puzzling phenomena in present day astroparticle physics is presented. <p>A possible connection between GC-like substructures and UHECR sources was identified by combining the theoretical results for the annihilation of SHDM with the core densities derived from Dark Matter (DM)-profile fits to the GC data by Harris. The annihilation fluxes were derived for the Navarro, Frenk, and White-profile, the Moore-profile and a new constant density core approach. To compute the core densities of the GC-like substructures the GC-data by Harris were fitted to the most commonly used DM-profiles as well as to a more general DM-profile with variable inner power law index. The core densities were then calculated by making assumptions on the distribution of the masses in the GC-like substructure system as well as on the relation between the substructure mass and the core density. <p>Numerical simulations for the constant density core approach show that it is possible to reproduce the amount of substructure of the GC system of our Galaxy by choosing the mass fraction of the clumped dark matter to xi = 0.1 and the fraction of the heaviest substructure to eta = 0.01 xi, which corresponds to a mass of 10^9 M_odot for the most massive substructure. These simulation parameters then predict a product of the s-wave unitary bound with the fraction of the density of the Sun of zeta u approx 10^{-4}. Fits of the GC data to the DM-profiles reveal that all commonly used DM-profiles have to be rejected. Instead the profile with variable inner power law index is in good agreement with the GC data. The core densities are then calculated to range from 10^2 M_odot pc^{-3} to 10^8 M_odot pc^{-3}. <p>Therefore it can be concluded that SHDM annihilation in GC-like subclumps in our Galaxy presents a promising possibility to explain the measured UHECR flux.

The objective of this thesis is to outline a relation between the measured Ultra High Energy Cosmic Ray (UHECR) flux and theoretical models for Super Heavy Dark Matter (SHDM) annihilation in Globular Cluster (GC)-like substructures in our Galaxy. Thus a possible solution for these two puzzling phenomena in present day astroparticle physics is presented. <p>A possible connection between GC-like substructures and UHECR sources was identified by combining the theoretical results for the annihilation of SHDM with the core densities derived from Dark Matter (DM)-profile fits to the GC data by Harris. The annihilation fluxes were derived for the Navarro, Frenk, and White-profile, the Moore-profile and a new constant density core approach. To compute the core densities of the GC-like substructures the GC-data by Harris were fitted to the most commonly used DM-profiles as well as to a more general DM-profile with variable inner power law index. The core densities were then calculated by making assumptions on the distribution of the masses in the GC-like substructure system as well as on the relation between the substructure mass and the core density. <p>Numerical simulations for the constant density core approach show that it is possible to reproduce the amount of substructure of the GC system of our Galaxy by choosing the mass fraction of the clumped dark matter to xi = 0.1 and the fraction of the heaviest substructure to eta = 0.01 xi, which corresponds to a mass of 10^9 M_odot for the most massive substructure. These simulation parameters then predict a product of the s-wave unitary bound with the fraction of the density of the Sun of zeta u approx 10^{-4}. Fits of the GC data to the DM-profiles reveal that all commonly used DM-profiles have to be rejected. Instead the profile with variable inner power law index is in good agreement with the GC data. The core densities are then calculated to range from 10^2 M_odot pc^{-3} to 10^8 M_odot pc^{-3}. <p>Therefore it can be concluded that SHDM annihilation in GC-like subclumps in our Galaxy presents a promising possibility to explain the measured UHECR flux.

[pt] A crescente disponibilização de dados e ontologias segundo os padrões da Web Semântica tem levado à necessidade de criação de métodos e ferramentas de desenvolvimento de aplicações que considerem a utilização e disponibilização dos dados distribuídos na rede segundo estes padrões. O objetivo desta dissertação é apresentar um método, incluindo processos e modelos, e um ambiente para o desenvolvimento de aplicações na Web Semântica. Mais especificamente, este trabalho apresenta a evolução do método SHDM (Semantic Hypermedia Design Method), que é um método para o desenvolvimento de aplicações hipermídia na Web Semântica e o Synth, que é um ambiente de desenvolvimento de aplicações projetadas segundo o método SHDM. / [en] The growing availability of data and ontologies according to the Semantic Web standards has led to the need of methods and tools for applications development that take account the use and availability of the data distributed according to these standards. The goal of this dissertation is to present a method, including processes and models, and an environment for the Semantic Web applications development. More specifically, this work shows the evolution of the SHDM (Semantic Hypermedia Design Method), which is a method for the Semantic Web hypermedia application development and the Synth, which is an environment to build applications designed according to the SHDM.

[pt] Essa dissertação propõe um modelo para o desenvolvimento de aplicações hipermídia na Web Semântica estendendo o método SHDM (Semantic Hypermedia Design Method), e apresenta uma arquitetura de implementação deste modelo. Na extensão proposta, as aplicações são visões navegacionais especificadas sobre modelos conceituais definidos por quaisquer ontologias da Web Semântica. As classes navegacionais são caracterizadas por um padrão para recuperação de dados da ontologia conceitual a partir de um recurso específico, podendo incorporar regras para filtragem de instâncias. Estruturas de acesso passam a se distinguir quanto à origem de seus dados, podendo ser arbitrárias, derivadas de consultas, derivadas de contextos ou facetadas. Elos especializam um relacionamento com base nos tipos de sua origem e destino, e podem ser definidos a partir de uma composição de relacionamentos conceituais. A especificação do modelo navegacional é dada através de um vocabulário definido como uma ontologia, tornando-a independente do ambiente de inferência e consulta empregado em qualquer implementação do modelo. Os modelos propostos são utilizados como dados para a geração de aplicações, com suporte na arquitetura de implementação definida e implementada. / [en] This dissertation proposes a development model for hypermedia applications on the Semantic Web extending the Semantic Hypermedia Design Method (SHDM), and presents an implementation architecture for this model. In the proposed extension applications are seen as navigational views over conceptual models defined by any Semantic Web ontology. Navigational classes are characterized by a retrieval pattern of conceptual ontology data from a specific resource, and can also incorporate rules for instances filtering. Access structures are now distinguished by their data source, and are categorized as arbitrary, query based, context based or faceted. Links specialize conceptual relationships based on the data types of its origin and destination, and can also map relationship compositions. A vocabulary defined as an ontology is used for the specification of the navigational model, making it independent from the query and inference environment used by any implementation of the model. The implementation architecture specified and implemented generates applications directly from the data contained in the proposed models.

[pt] As aplicações na WWW são exemplos de aplicações hipermídia. O desenvolvimento destas aplicações, mesmo utilizando metodologias de projeto, tem uma complexidade elevada. Existem propostas dirigidas por modelos para ajudar ao projetista, mas estas requerem de uma curva de aprendizado alta para os não familiarizados com os modelos. Este trabalho aborda este problema oferecendo uma abordagem que, fazendo uso de uma metodologia dirigida por modelos, permite a autoria de aplicações em um ambiente mais próximo à intenção do usuário. Se apresenta uma ferramenta com características de assistente (wizard) que permite a criação de aplicações através de exemplos, utilizando interfaces com dados concretos. O assistente usa aspectos da técnica de programação por exemplo e do estilo de interação de manipulação direta que contribuem para facilitar o desenvolvimento. / [en] Web applications can be seen as examples of hypermedia applications. Developing such applications is a complex endeavor, even when using design methods. There are model-driven methods aimed at helping the designer, but they still require a steep learning curve for those unfamiliar with the models. This work addresses this problem through a model-driven wizard that helps the designer through the use of examples and concrete data-driven interfaces. This wizard uses direct manipulation techniques to help easing the designer s tasks.

[pt] Atualmente, com a emergente Web Semântica, o volume de pesquisa relacionadas com o desenvolvimento de aplicações hipermídia (páginas na Web) nesta área tem aumentado. O objetivo comum é dar significado semântico ao conteúdo da Web. Isto é, há possibilidade de os dados contidos na Web serem definidos e relacionados de maneira que possam ser usados por máquinas não só para automação, integração e reuso de dados entre aplicações, mas também para permitir interações mais ricas com seres humanos. Este trabalho apresenta a aplicação dos conceitos da Web Semântica no desenvolvimento de interfaces para aplicações hipermídia, como parte do método SHDM (Semantic Hypermedia Design Method). Para isto, é proposto o uso de duas ontologias, uma representando elementos de interface concretos (ontologia de widgets concretos) e a outra representando elementos de interface abstratos (ontologia de widgets abstratos). Estes elementos abstratos são utilizados para descrever as interfaces abstratas e são mapeados em elementos de interface concreta, especificados como instância da ontologia de widgets concretos. Finalmente, para a geração da página concreta a partir de uma interface abstrata, definida como instância da ontologia de widgets abstratos, é proposta uma arquitetura de implementação baseada em JSP e Tag Libraries. / [en] The current emergence of the Semantic Web has increased the volume of research initiatives related to the development of hypermedia applications in this environment. The common goal is to give semantic meaning to the content of the Web. This means that it is now possible that the data contained in the Web to be defined and related in such a way that it can be used by machines not only for automation, integration and reuse of data among applications, but also to allow richer interaction with human beings. This work applies the concepts of the Semantic Web to the development of interfaces for hypermedia applications, in the context of the Semantic Hypermedia Design Method (SHDM). For this, two ontologies are proposed, one representing concrete interface elements (concrete widgets ontology) and another representing abstract interface element (abstract widgets ontology). These abstract elements are used to describe the abstract interfaces and are mapped to concrete interface elements, specified as instances of the concrete widgets ontology. An implementation architecture is proposed, based on JSP and Tag Libraries, allowing the generation of the concrete page based on a defined abstract interface.

[pt] O HyperDE, apresentado nesta dissertação, é a combinação de um framework no padrão Model-View-Controller e um ambiente de desenvolvimento visual para a construção de protótipos de aplicações hipermídia, modeladas através dos métodos OOHDM ou SHDM. Como framework MVC, o HyperDE fornece componentes reutilizáveis e extensíveis para as camadas de modelo, visão e controle, especificados como ontologias em RDFS. Como ambiente de desenvolvimento visual, o HyperDE fornece, através de sua interface gráfica e ferramentas auxiliares, uma forma interativa e dinâmica de construir e prototipar uma aplicação hipermídia, com a possibilidade de visualizar imediatamente o resultado de cada passo do processo de desenvolvimento. A arquitetura de desenvolvimento promovida pelo ambiente é orientada a modelos, onde a definição dos modelos navegacionais efetivamente gera a implementação da aplicação. Utilizando um modelo de dados baseado em RDF e RDFS, os modelos navegacionais produzidos no HyperDE podem ser utilizados como ontologias, fazendo-se uso de tecnologias e linguagens da Web Semântica. Além disso, a utilização de uma linguagem de programação dinâmica permite que o HyperDE construa dinamicamente linguagens específicas de domínio para cada aplicação desenvolvida, o que resulta em um modelo de programação mais conciso e natural. / [en] HyperDE, presented in this dissertation, is a combination of a Model-View- Controller framework and a visual development environment for building prototype applications modeled through the OOHDM and SHDM methods. As a MVC framework, HyperDE provides the reusable and extensible components for the model, vision and control layers, specified as ontologies in RDFS. As a visual development environment, HyperDE provides, through its graphical interface and support tools, an interactive and dynamic way for building and prototyping a hypermedia application, making it possible to visualize the results on each step of the development process. The development architecture promoted by the environment is model-driven, in which the definition of the navigational models effectively generate the application implementation. Using data models based on RDF and RDFS, the navigational models produced in HyperDE can be used as ontologies, through semantic web languages and technologies. Also, the use of a dynamic programming language makes it possible for HyperDE to dynamically generate domain-specific languages for each application built, which results in a programming model much more concise and natural.