Esse trabalho define K-Aspects (Knowledge Aspects), uma abordagem para a implementação de Sistemas de Conhecimento (SC) em linguagens orientadas a objetos usando o paradigma orientado a aspectos (OA) e anotações de metadados. Essa abordagem define uma forte correspondência entre o Modelo de Conhecimento (MC) e sua implementação no paradigma da orientação a objetos (OO). K-Aspects fornece um conjunto de anotações documentacionais para facilitar a leitura da associação entre o modelo de implementação e o modelo conceitual do conhecimento; um conjunto de anotações para facilitar a separação de interesses na implementação do SC usando OA; um conjunto de bibliotecas para realizar a interpretação das anotações e sua execução em aspectos; e uma ferramenta para geração de documentação do MC a partir das anotações no código. A abordagem busca atender tanto os engenheiros de conhecimento quanto os engenheiros de desenvolvimento em projetos de SC. Os engenheiros de conhecimento tem ao seu alcance um modo adequado para elaborar a especificação do MC que resulta em uma especificação em uma linguagem orientada a objetos, permitindo aos engenheiros de desenvolvimento implementarem o sistema preservando a estrutura do modelo conceitual e mantendo clara distinção entre os requisitos associados ao MC dos demais requisitos. K-Annotations adicionam recursos de OA ao modelo conceitual do conhecimento OO, oferecendo facilidades de tratamento separado de diversas funcionalidades transversais de um SC, através do particionamento do sistema em aspectos que implementam funcionalidades específicas, ativadas através das anotações inseridas no componente do modelo conceitual. Anotações distinguem, clara e visualmente, no código, os elementos do MC em relação ao restante do código do programa, facilitando a leitura do código pelos engenheiros de conhecimento. A função principal das anotações é prover as informações necessárias para a interpretação dos elementos de conhecimento durante a execução do programa. Anotações identificam as funcionalidades transversais relativas aos construtos do modelo e são gerenciadas pela biblioteca de aspectos. A abordagem foi validada re-escrevendo com o uso de K-Annotations um sistema de conhecimento no domínio da análise da qualidade de reservatórios de petróleo. O modelo desse sistema representa uma ontologia de domínio sobre o qual métodos de solução de problemas para interpretação e classificação de rochas são aplicados. A análise dos resultados identificou um conjunto de vantagens no uso de K-Aspects, como distinção clara entre a implementação do MC e a implementação dos demais requisitos, suporte nativo aos construtos providos no modelo de conhecimento e alto grau de rastreabilidade entre o modelo e sua implementação. Além disso, provê redução de tarefas repetitivas de implementação e redução da dispersão de código a partir da geração automática de código. As bibliotecas de aspectos garantem o encapsulamento de inferências e tarefas. As bibliotecas tratam os construtos do modelo para garantir a reutilização em diferentes projetos de SCs. / This work defines K-Aspects (Knowledge Aspects), an approach for implementing Knowledge Systems (KS) with object-oriented languages using the aspect-oriented paradigm (AO) and metadata annotations. This approach defines a strong link between the knowledge model (KM) and its implementation in the object-oriented paradigm (OO). K-Aspects provides a set of documentational annotations to make the association between the implementation model and the knowledge conceptual model easier to read; a set of annotations to enable the separation of concerns, using aspect orientation, of the implementation of the different requirements of the knowledge system; a set of libraries to perform the interpretation and execution as aspects of annotations; and a tool for documentation generation of the KM extracted from the annotations on the code. The approach aims to support both knowledge engineers and development engineers in KS projects, by providing to the knowledge engineers a well-defined way to elaborate the KS specification, which results in a specification presented in an object oriented language, making it easily understandable and extensible by development engineers that can thus implement the knowledge system preserving its conceptual knowledge structure and keeping a clear distinction of the requirements associated to the KM from the other requirements. K-Annotations add aspect oriented resources to the OO conceptual knowledge model, providing features to manage separately the multiple crosscutting concerns of a KS, partitioning the system in aspects that implement specific features, activated by annotations inserted in the knowledge conceptual model. Annotations distinguish, clearly and visually, within the code, KM elements from the rest of the code, making easier the code reading by the knowledge engineers. The most important function of the annotations is to provide information necessary for interpreting knowledge elements during runtime. Annotations identify several crosscutting concerns related to the model constructs. Annotations are managed and executed by the aspect libraries. This approach was validated by re-coding, using K-Annotations, a complex commercial KS on the domain of oil reservoir quality analysis. The model of this system represents a domain ontology on which problem-resolving methods for rock interpretation and classification are performed. The analysis of the results identified several advantages of using K-Aspects as: a clear distinction of the KM implementation among other requirements; native support for knowledge model constructs; and high traceability between the knowledge conceptual model and its implementation. Moreover, the use of K-Aspects reduces repetitive implementation tasks and code dispersion because of the automatic code generation. The provided aspect libraries enable the encapsulation of inferences and the execution of several tasks. The libraries manage the constructs of the model thus providing reusability among multiple KS projects.

Dans le domaine de l’architecture et de la conservation du patrimoine historique, les technologies de l’information et de la communication permettent l’acquisition de grandes quantités de données introduisant des supports d’analyses pour différentes finalités et à différents niveaux de détails (photographies, nuages de points, imagerie scientifique, …). L’organisation et la structuration de ces ressources est aujourd’hui un problème majeur pour la description, l’analyse et la compréhension d’objets patrimoniaux. Cependant les solutions existantes d’annotations sémantiques d’images ou de modèle 3D se révèlent insuffisantes notamment sur l’aspect de mise en relation des différents supports d’analyse.Cette thèse propose une approche permettant de conduire des annotations sur les différents supports bidimensionnels tout en permettant la propagation de ces annotations entre les différentes représentations (2D ou 3D) de l’objet. L’objectif est d’identifier des solutions pour corréler (d’un point de vue spatial, temporel et sémantique) des jeux d’annotations au sein d’un jeu d’images. Ainsi le système repose sur le principe de spatialisation des données permettant d’établir une relation entre les représentations 3D, intégrant toute la complexité géométrique de l’objet et par conséquent permettant l’extraction d’informations métriques, et les représentations 2D de l’objet. L’approche cherche donc à la mise en place d’une continuité informationnelle depuis l’acquisition d’images jusqu’à la construction de représentations 3D sémantiquement enrichies en intégrant des aspects multi-supports et multi-temporels. Ce travail a abouti à la définition et le développement d’un ensemble de modules informatiques pouvant être utilisés par des spécialistes de la conservation d’un patrimoine architectural comme par le grand public. / In the field of architecture and historic preservation , the information and communication technologies enable the acquisition of large amounts of data introducing analysis media for different purposes and at different levels of details ( photographs, point cloud, scientific imaging, ...). The organization and the structure of these resources is now a major problem for the description, the analysis and the understanding of cultural heritage objects. However the existing solutions in semantic annotations on images or on 3D model are insufficient, especially in the linking of different analysis media.This thesis proposes an approach for conducting annotations on different two-dimensional media while allowing the propagation of these annotations between different representations (2D or 3D) of the object. The objective is to identify solutions to correlate (from a spatial, temporal and semantic point of view) sets of annotations within sets of images. Thus, the system is based on the principle of data spatialization for establishing a relationship between the 3D representations, incorporating all the geometric complexity of the object and therefore to the metric information extraction, and 2D representations of object. The approach seeks to the establishment of an information continuity from the image acquisition to the construction of 3D representations semantically enhanced by incorporating multi-media and multi-temporal aspects. This work resulted in the definition and the development of a set of software modules that can be used by specialists of conservation of architectural heritage as by the general public.

Esse trabalho define K-Aspects (Knowledge Aspects), uma abordagem para a implementação de Sistemas de Conhecimento (SC) em linguagens orientadas a objetos usando o paradigma orientado a aspectos (OA) e anotações de metadados. Essa abordagem define uma forte correspondência entre o Modelo de Conhecimento (MC) e sua implementação no paradigma da orientação a objetos (OO). K-Aspects fornece um conjunto de anotações documentacionais para facilitar a leitura da associação entre o modelo de implementação e o modelo conceitual do conhecimento; um conjunto de anotações para facilitar a separação de interesses na implementação do SC usando OA; um conjunto de bibliotecas para realizar a interpretação das anotações e sua execução em aspectos; e uma ferramenta para geração de documentação do MC a partir das anotações no código. A abordagem busca atender tanto os engenheiros de conhecimento quanto os engenheiros de desenvolvimento em projetos de SC. Os engenheiros de conhecimento tem ao seu alcance um modo adequado para elaborar a especificação do MC que resulta em uma especificação em uma linguagem orientada a objetos, permitindo aos engenheiros de desenvolvimento implementarem o sistema preservando a estrutura do modelo conceitual e mantendo clara distinção entre os requisitos associados ao MC dos demais requisitos. K-Annotations adicionam recursos de OA ao modelo conceitual do conhecimento OO, oferecendo facilidades de tratamento separado de diversas funcionalidades transversais de um SC, através do particionamento do sistema em aspectos que implementam funcionalidades específicas, ativadas através das anotações inseridas no componente do modelo conceitual. Anotações distinguem, clara e visualmente, no código, os elementos do MC em relação ao restante do código do programa, facilitando a leitura do código pelos engenheiros de conhecimento. A função principal das anotações é prover as informações necessárias para a interpretação dos elementos de conhecimento durante a execução do programa. Anotações identificam as funcionalidades transversais relativas aos construtos do modelo e são gerenciadas pela biblioteca de aspectos. A abordagem foi validada re-escrevendo com o uso de K-Annotations um sistema de conhecimento no domínio da análise da qualidade de reservatórios de petróleo. O modelo desse sistema representa uma ontologia de domínio sobre o qual métodos de solução de problemas para interpretação e classificação de rochas são aplicados. A análise dos resultados identificou um conjunto de vantagens no uso de K-Aspects, como distinção clara entre a implementação do MC e a implementação dos demais requisitos, suporte nativo aos construtos providos no modelo de conhecimento e alto grau de rastreabilidade entre o modelo e sua implementação. Além disso, provê redução de tarefas repetitivas de implementação e redução da dispersão de código a partir da geração automática de código. As bibliotecas de aspectos garantem o encapsulamento de inferências e tarefas. As bibliotecas tratam os construtos do modelo para garantir a reutilização em diferentes projetos de SCs. / This work defines K-Aspects (Knowledge Aspects), an approach for implementing Knowledge Systems (KS) with object-oriented languages using the aspect-oriented paradigm (AO) and metadata annotations. This approach defines a strong link between the knowledge model (KM) and its implementation in the object-oriented paradigm (OO). K-Aspects provides a set of documentational annotations to make the association between the implementation model and the knowledge conceptual model easier to read; a set of annotations to enable the separation of concerns, using aspect orientation, of the implementation of the different requirements of the knowledge system; a set of libraries to perform the interpretation and execution as aspects of annotations; and a tool for documentation generation of the KM extracted from the annotations on the code. The approach aims to support both knowledge engineers and development engineers in KS projects, by providing to the knowledge engineers a well-defined way to elaborate the KS specification, which results in a specification presented in an object oriented language, making it easily understandable and extensible by development engineers that can thus implement the knowledge system preserving its conceptual knowledge structure and keeping a clear distinction of the requirements associated to the KM from the other requirements. K-Annotations add aspect oriented resources to the OO conceptual knowledge model, providing features to manage separately the multiple crosscutting concerns of a KS, partitioning the system in aspects that implement specific features, activated by annotations inserted in the knowledge conceptual model. Annotations distinguish, clearly and visually, within the code, KM elements from the rest of the code, making easier the code reading by the knowledge engineers. The most important function of the annotations is to provide information necessary for interpreting knowledge elements during runtime. Annotations identify several crosscutting concerns related to the model constructs. Annotations are managed and executed by the aspect libraries. This approach was validated by re-coding, using K-Annotations, a complex commercial KS on the domain of oil reservoir quality analysis. The model of this system represents a domain ontology on which problem-resolving methods for rock interpretation and classification are performed. The analysis of the results identified several advantages of using K-Aspects as: a clear distinction of the KM implementation among other requirements; native support for knowledge model constructs; and high traceability between the knowledge conceptual model and its implementation. Moreover, the use of K-Aspects reduces repetitive implementation tasks and code dispersion because of the automatic code generation. The provided aspect libraries enable the encapsulation of inferences and the execution of several tasks. The libraries manage the constructs of the model thus providing reusability among multiple KS projects.

O objetivo principal desta dissertação explora alguns aspectos relacionados ao desenvolvimento colaborativo de sistemas de informação na Internet. E apresentado o Editor Diagramático na Internet (EDI), que suporta a especificação colaborativa de aplicações. Este editor utiliza tecnologia e funcionalidade dos hiperdocumentos, oferecendo características como: compartilhamento de informações, colaboração entre vários autores e varias visões dos dados conceituais armazenados. EDI foi implementado utilizando a linguagem de programação Java e projetada de forma genérica para permitir a criação de editores de diferentes notações diagramáticas. Este trabalho propõe a utilização de anotações em documentos de desenvolvimento de sistemas de informação na Internet. Estas anotações auxiliam no desenvolvimento colaborativo de sistemas, tornando o processo mais colaborativo e com um produto resultante de qualidade superior. As anotações estão baseadas em dois tipos de usuários: o usuário proprietário, responsável pela criação do documento, e o usuário colaborador, que inclui anotações nos documentos. Anotações (identificadas por uma especifica cor) podem ser de inclusão, alteração, remoção de conceitos (visões) ou registro de comentários. / The main goal of this work is to explore some issues related to collaborative development of information systems on the Internet. A Diagrammatic Editor on the Internet (EDI) that supports collaborative specification of applications is described. This editor uses hyperdocument technology and funcionalities, offering features such as information sharing, collaboration between several authors, multiple views of the stored conceptual data, among others. EDI was implemented using the Java language, and designed with the purpose of being generic to enable the easy creation of specific editors for different diagrammatic notations. The use of annotations for the joint development of information systems on the Internet is proposed. With these annotations the development process becomes more collaborative and the quality of the final product may increase. Annotations are based on two types of users: the owner, who is an author responsible for the creation of a document, and the collaborator, who makes annotations on those documents. Annotations (identified by one specific colour) can be of inclusion, change and removal of concepts (views), or recording of comments.

O objetivo principal desta dissertação explora alguns aspectos relacionados ao desenvolvimento colaborativo de sistemas de informação na Internet. E apresentado o Editor Diagramático na Internet (EDI), que suporta a especificação colaborativa de aplicações. Este editor utiliza tecnologia e funcionalidade dos hiperdocumentos, oferecendo características como: compartilhamento de informações, colaboração entre vários autores e varias visões dos dados conceituais armazenados. EDI foi implementado utilizando a linguagem de programação Java e projetada de forma genérica para permitir a criação de editores de diferentes notações diagramáticas. Este trabalho propõe a utilização de anotações em documentos de desenvolvimento de sistemas de informação na Internet. Estas anotações auxiliam no desenvolvimento colaborativo de sistemas, tornando o processo mais colaborativo e com um produto resultante de qualidade superior. As anotações estão baseadas em dois tipos de usuários: o usuário proprietário, responsável pela criação do documento, e o usuário colaborador, que inclui anotações nos documentos. Anotações (identificadas por uma especifica cor) podem ser de inclusão, alteração, remoção de conceitos (visões) ou registro de comentários. / The main goal of this work is to explore some issues related to collaborative development of information systems on the Internet. A Diagrammatic Editor on the Internet (EDI) that supports collaborative specification of applications is described. This editor uses hyperdocument technology and funcionalities, offering features such as information sharing, collaboration between several authors, multiple views of the stored conceptual data, among others. EDI was implemented using the Java language, and designed with the purpose of being generic to enable the easy creation of specific editors for different diagrammatic notations. The use of annotations for the joint development of information systems on the Internet is proposed. With these annotations the development process becomes more collaborative and the quality of the final product may increase. Annotations are based on two types of users: the owner, who is an author responsible for the creation of a document, and the collaborator, who makes annotations on those documents. Annotations (identified by one specific colour) can be of inclusion, change and removal of concepts (views), or recording of comments.

Esse trabalho define K-Aspects (Knowledge Aspects), uma abordagem para a implementação de Sistemas de Conhecimento (SC) em linguagens orientadas a objetos usando o paradigma orientado a aspectos (OA) e anotações de metadados. Essa abordagem define uma forte correspondência entre o Modelo de Conhecimento (MC) e sua implementação no paradigma da orientação a objetos (OO). K-Aspects fornece um conjunto de anotações documentacionais para facilitar a leitura da associação entre o modelo de implementação e o modelo conceitual do conhecimento; um conjunto de anotações para facilitar a separação de interesses na implementação do SC usando OA; um conjunto de bibliotecas para realizar a interpretação das anotações e sua execução em aspectos; e uma ferramenta para geração de documentação do MC a partir das anotações no código. A abordagem busca atender tanto os engenheiros de conhecimento quanto os engenheiros de desenvolvimento em projetos de SC. Os engenheiros de conhecimento tem ao seu alcance um modo adequado para elaborar a especificação do MC que resulta em uma especificação em uma linguagem orientada a objetos, permitindo aos engenheiros de desenvolvimento implementarem o sistema preservando a estrutura do modelo conceitual e mantendo clara distinção entre os requisitos associados ao MC dos demais requisitos. K-Annotations adicionam recursos de OA ao modelo conceitual do conhecimento OO, oferecendo facilidades de tratamento separado de diversas funcionalidades transversais de um SC, através do particionamento do sistema em aspectos que implementam funcionalidades específicas, ativadas através das anotações inseridas no componente do modelo conceitual. Anotações distinguem, clara e visualmente, no código, os elementos do MC em relação ao restante do código do programa, facilitando a leitura do código pelos engenheiros de conhecimento. A função principal das anotações é prover as informações necessárias para a interpretação dos elementos de conhecimento durante a execução do programa. Anotações identificam as funcionalidades transversais relativas aos construtos do modelo e são gerenciadas pela biblioteca de aspectos. A abordagem foi validada re-escrevendo com o uso de K-Annotations um sistema de conhecimento no domínio da análise da qualidade de reservatórios de petróleo. O modelo desse sistema representa uma ontologia de domínio sobre o qual métodos de solução de problemas para interpretação e classificação de rochas são aplicados. A análise dos resultados identificou um conjunto de vantagens no uso de K-Aspects, como distinção clara entre a implementação do MC e a implementação dos demais requisitos, suporte nativo aos construtos providos no modelo de conhecimento e alto grau de rastreabilidade entre o modelo e sua implementação. Além disso, provê redução de tarefas repetitivas de implementação e redução da dispersão de código a partir da geração automática de código. As bibliotecas de aspectos garantem o encapsulamento de inferências e tarefas. As bibliotecas tratam os construtos do modelo para garantir a reutilização em diferentes projetos de SCs. / This work defines K-Aspects (Knowledge Aspects), an approach for implementing Knowledge Systems (KS) with object-oriented languages using the aspect-oriented paradigm (AO) and metadata annotations. This approach defines a strong link between the knowledge model (KM) and its implementation in the object-oriented paradigm (OO). K-Aspects provides a set of documentational annotations to make the association between the implementation model and the knowledge conceptual model easier to read; a set of annotations to enable the separation of concerns, using aspect orientation, of the implementation of the different requirements of the knowledge system; a set of libraries to perform the interpretation and execution as aspects of annotations; and a tool for documentation generation of the KM extracted from the annotations on the code. The approach aims to support both knowledge engineers and development engineers in KS projects, by providing to the knowledge engineers a well-defined way to elaborate the KS specification, which results in a specification presented in an object oriented language, making it easily understandable and extensible by development engineers that can thus implement the knowledge system preserving its conceptual knowledge structure and keeping a clear distinction of the requirements associated to the KM from the other requirements. K-Annotations add aspect oriented resources to the OO conceptual knowledge model, providing features to manage separately the multiple crosscutting concerns of a KS, partitioning the system in aspects that implement specific features, activated by annotations inserted in the knowledge conceptual model. Annotations distinguish, clearly and visually, within the code, KM elements from the rest of the code, making easier the code reading by the knowledge engineers. The most important function of the annotations is to provide information necessary for interpreting knowledge elements during runtime. Annotations identify several crosscutting concerns related to the model constructs. Annotations are managed and executed by the aspect libraries. This approach was validated by re-coding, using K-Annotations, a complex commercial KS on the domain of oil reservoir quality analysis. The model of this system represents a domain ontology on which problem-resolving methods for rock interpretation and classification are performed. The analysis of the results identified several advantages of using K-Aspects as: a clear distinction of the KM implementation among other requirements; native support for knowledge model constructs; and high traceability between the knowledge conceptual model and its implementation. Moreover, the use of K-Aspects reduces repetitive implementation tasks and code dispersion because of the automatic code generation. The provided aspect libraries enable the encapsulation of inferences and the execution of several tasks. The libraries manage the constructs of the model thus providing reusability among multiple KS projects.

Diversos pesquisadores vêm investigando métodos e técnicas para tornar possível às pessoas anotarem vídeos de modo transparente. A anotação pode ser realizada com a fala, com o uso de tinta digital ou algum outro meio que possa ser capturado enquanto a pessoa assiste ao vídeo. Tais anotações podem ser compartilhadas com outras pessoas, que podem estar assistindo ao mesmo vídeo em um mesmo instante ou em momentos diferentes, sendo interessante ainda que as anotações possam ser realizadas por várias pessoas de modo colaborativo. O paradigma Watch-and-Comment (WaC) propõe a captura transparente de anotações multimodais de usuários enquanto os mesmos assistem e comentam um vídeo. Como resultado desse processo, é gerado um vídeo digital interativo integrando o conteúdo original às anotações realizadas. Esta dissertação tem por objetivo explorar conceitos de computação ubíqua, redes sociais, redes peer-to-peer e TV interativa na proposta de um modelo arquitetural de ciência de informações de contexto para aplicações definidas segundo o paradigma WaC. O modelo explora a integração de um serviço ao paradigma, que auxilie ou forneça alternativas para que aplicações, do momento da captura ao acesso das anotações, utilizem informações de contexto do usuário, do vídeo e das anotações. O modelo também auxilia no estudo de colaboração entre usuários que realizam anotações em vídeos. Outra contribuição da dissertação é a prototipação de aplicações para avaliar e refinar o modelo proposto. São apresentadas extensões para a aplicação WaCTool, considerando o uso de redes sociais e de alternativas para a anotação em vídeos / Researchers have been investigating methods and techniques to allow people to annotate videos ubiquitously. Annotations can be made using voice, digital ink or some other media that can be captured while a person watches a video. These annotations can be shared with other people, who can be watching a video on the same time or at a different one. Also, these annotations can be made by many people collaboratively. The Watch-and-Comment (WaC) paradigm aims at capturing multimodal annotations in an ubiquitous way, while users watch and comment some video. As a result, an interactive digital video is generated combining the original content and the annotations. The work reported on this thesis explores concepts such as ubiquitous computing, social networks, peer-to-peer networks and interactive digital TV, to propose an architectural context-aware model to the applications defined by WaC paradigm. The model proposes the integration of a new service to the paradigm, supporting applications on the annotation process by offering capture alternatives and using context information from user, video and annotations. Also, the model provides a study in collaborative annotation process. Another contribution of this thesis is the prototypes built to evaluate and upgrade the proposed model. The prototypes are extensions from WaCTool, considering the use of social networks and alternatives to annotate in videos

Die Diplomarbeit stellt einen innovativen und leichtgewichtigen Modellierungsansatz zur Beschreibung interaktiver, dienstbasierter Anwendungen auf Basis von Dienstannotationen vor.

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