Um dos grandes problemas relacionados a modelagem de workflow consiste na utilização de técnicas de modelagem conceitual especificas a cada sistema de workflow, não havendo, dessa forma, urn modelo aceito consensualmente. Esta situação, decorrência do ambiente competitivo neste mercado, leva a não inclusão de muitas características conceitualmente importantes relacionadas a modelagem nos técnicas geralmente utilizadas. Um importante aspecto a ser tratado nos modelos conceituais e a questão da modelagem formal do workflow e que constitui o terra central deste trabalho. Esta dissertação apresenta uma técnica de modelagem de workflow utilizando como modelo de dados referencial o TF-ORM (Temporal Functionality in Objects with Roles Model). Esta técnica desenvolve uma especificação rigorosa de workflow em um nível conceitual, formalizando com a utilização de um modelo técnico seu comportamento interno (cooperação e interação entre tarefas) e seu relacionamento para o ambiente (designação de tarefas de trabalho para executores). Neste modelo, construções são apresentadas para representar, de forma eficiente, a modularização e o paralelismo. Uma linguagem textual de definição de workflow e apresentada. Adicionalmente é apresentada a utilização de descrições formais do workflow para gerar o esquema de dados do workflow e o conjunto de regras para seu gerenciamento. Em adição, o paradigma de regras oferece um formalismo conveniente para expressar computações reativas influenciadas por eventos externos, gerados fora do WFMS (Workflow Manager System). Finalmente é realizada uma analise sobre algumas ferramentas comerciais, procurando validar a praticidade dos modelos conceituais desenvolvidos. Os principais conceitos envolvidos em workflow são descritos e classificados de forma a possibilitar, a validação tanto dos conceitos quanto da modelagem através de um estudo de caso e a utilização de um sistema comercial. / One of the greatest problems in workflow modelling is the use of specific conceptual modelling techniques associated to each workflow system; there is not a consensual accepted model. This situation, a consequence of the strong competitive environment in this market, leads to the non-inclusion of many important conceptual characteristics. This restriction is a consequence of the restricted modelling techniques closely related with implementation models. An important aspect to be considered, and the central subject of this work, is the formal workflow modelling. A modelling technique using the TF-ORM (Temporary Functionality in Objects with Rolls Model) data model is here presented. The modelling technique develops a rigorous specification of workflow at the conceptual level, formalising in one model its internal behaviour (the co-operation and interaction among tasks) and its relationship with the environment (the designation of tasks). In this model, constructions where developed to represent, in an efficient form, the modularity and the parallelism of the activities. A formal language for the workflow definition is presented. Additionally, the use of formal workflow description is used to generate the data flow and rules set for its management. In addition, the rules paradigm offers a convenient formalism to express reactive computations influenced by external events generated outside the Workflow Manager System. Finally a case study is accomplished using some commercial modelling tools, to validate the developed conceptual models practicality.

Neste trabalho e proposta a abordagem TempER-Tr, uma técnica de modelagem conceitual, fundamentada em rede de Petri, que integra a especificação das propriedades dinâmicas de um sistema a um modelo de dados temporal do tipo entidade relacionamento. Um modelo ou esquema conceitual descreve as propriedades identificadas de um sistema a ser desenvolvido. Estas propriedades podem ser classificadas em propriedades estáticas e propriedades dinâmicas As propriedades estáticas descrevem os estados que o sistema pode alcançar, enquanto que as propriedades dinâmicas descrevem as transições entre estes estados. A modelagem conceitual das propriedades estáticas é normalmente conhecida como modelagem de dados. A modelagem das propriedades dinâmicas é denominada de modelagem funcional ou comportamental. Mais especificamente, o modelo TempER-Tr é uma extensão de um trabalho anterior, conhecido como ER-Tr. No modelo ER-Tr, para descrever as propriedades estáticas de um sistema utiliza-se o modelo entidade-relacionamento convencional. No modelo TempER-Tr passa-se a adotar um modelo entidade-relacionamento temporal. Aliado a isto, uma nova linguagem de anotação, baseada em SQL, com mais poder de expressão é proposta. O modelo entidade-relacionamento convencional não possui dispositivos de modelagem capazes de especificar restrições que envolvam a associação dos objetos com o tempo, exigindo que isto se faca ao nível da modelagem das propriedades dinâmicas. Em um modelo entidade-relacionamento convencional, os conjuntos de entidades e relacionamentos apresentam apenas duas dimensões: a primeira refere-se as instâncias (linhas) e a segunda aos atributos (colunas). Em uma abordagem entidade relacionamento temporal, uma nova dimensão e acrescentada: o eixo temporal, possibilitando que as restrições temporais decorrentes da associação entre os objetos possam ser especificadas ao nível do modelo estático. Um requisito importante a ser preenchido por um modelo de dados temporal é permitir que em um mesmo diagrama seja possível associar objetos (entidades, relacionamentos ou atributos) temporalizados com objetos não temporalizados. lsto porque em sistemas de informação alguns dados precisam ser explicitamente referenciados ao tempo e outros não, ou porque não mudam com o tempo, ou porque é irrelevante ao usuário saber quando os fatos ocorreram. O modelo de dados temporal proposto neste trabalho, denominado TempER, pressupõe que todas as entidades, sejam elas temporalizadas ou não temporalizadas, apresentam uma "existência", ou seja, uma validade temporal. No caso das entidades temporalizadas esta existência é um subconjunto de pontos do eixo temporal. Em virtude disto são chamadas de entidades transitórias. Em relação as entidades não temporalizadas, e assumido que "existem sempre", ou seja, a sua validade temporal é constante, implícita e igual a todo o eixo temporal. Por isto são denominadas entidades perenes. Tanto as entidades transitórias quanto as entidades perenes, são focalizadas pelo modelo TempER através de duas perspectivas: uma intemporal e outra temporal. Através da perspectiva intemporal as entidades apresentam duas dimensões, semelhança do que ocorre em um modelo entidade-relacionamento convencional. Através da perspectiva temporal as entidades apresentam três dimensões, as duas convencionais e mais o tempo. Enquanto que o modelo de dados temporal descreve as propriedades estáticas de um sistema, o modelo comportamental, a outra face da abordagem TempER-Tr, focaliza as transações executadas no interior do sistema, em resposta a eventos que ocorrem no ambiente externo. Estas transações, quando efetivadas, provocam mudanças de estados no sistema. Entretanto, para estarem habilitadas a ocorrer, é necessário que um determinado conjunto de restrições dinâmicas sejam atendidas, o que se configura em um comportamento análogo ao de uma rede de Petri. O modelo TempER-Tr é completamente mapeável, inclusive o modelo de dados temporal, para a rede CEM, um tipo de rede de Petri de alto nível. Isto permite que a sua semântica seja formalmente especificada e possibilita o aproveitamento das características das redes de Petri. / This dissertation presents TempER-Tr approach. TempER-Tr is a conceptual modeling technique based on Petri nets that integrates the specification of the dynamic properties of system to a temporal entity-relationship data model. A model or conceptual schema describes the identified properties of a system. These properties can be classified into static and dynamic properties. The static properties describe the states that the system can reach, while the dynamic properties describe the transitions between the states. The conceptual modeling of the static properties is usually known as data modeling, while behavioral or functional modeling deals with dynamic properties. The TempER-Tr model is an extension of a model known as ER-Tr. In the ER-Tr model, the conventional entity-relationship model is used to describe the static properties of a system. In the TempER-Tr model, it is adopted a kind of temporal entityrelationship model. In addition, a new notation language is proposed, based on SQL, with more expression power. The conventional entity-relationship model doesn't provide tools to specify constraints that involve the association of objects with the time dimension, requiring that this have to be done at the dynamic properties modeling level. At the conventional entityrelationship model the entities and relationships sets present just two dimensions: the first one is related to the instance (lines) and the second to the attributes (columns). At a temporal entity-relationship approach, a new dimension is added: the time line. This way, the temporal constraints can be specified at the level of the static diagrams. An important requirement to be supplied by any temporal data model is the possibility to relate, into the same diagram, time-varying objects with time-invarying objects. This is due to the fact that in information systems some data need to be explicitly related to time and others don't, either because they don't change with time, or because users don't need to know when the facts occurred. • The temporal data model proposed in this work, nominated TempER, presupposes that all entities, being them time-varying or time-invarying, have an "existence", or a temporal validity. At the time-varying entities, named transitory entities, this existence is a subset of points from the time line. In time-invarying entities, named perennial entities, it is assumed that they "always exist", i.e., their temporal validity is constant, implicit, and equal to all points of the time line. Transitory entities, as much as perennial entities, are focused by the TempER model through two perspectives: a temporal perspective and a non-temporal perspective. Through the non-temporal perspective the entities present two dimensions - lines and columns - similar to a conventional entity-relationship model. Through the temporal perspective the entities present three dimensions: the two conventional dimensions and, in addition, the time dimension. While the temporal data model describes the static properties of a system, the behavioral model in the TempER-Tr approach focus the transactions that are executed by the system, in response to the events that occur at the external environment. A certain set of dynamic constraints must be attended so that transactions are enable to occur. This configures a behavior similar to a Petri net. The TempER-Tr model is completely mappeable, inclusive the temporal data model, to the CEM net, a kind of high level Petri net. This way, the semantic of TempER-Tr model is formally specified. In addition, the utilization of the characteristics of Petri nets is possible.

Made available in DSpace on 2016-03-18T12:15:46Z (GMT). No. of bitstreams: 2 marcia_bezerra_ioc_dout_2012.pdf: 3641805 bytes, checksum: 551d726828aba255caeef4c323eae9ee (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2015-04-14 / Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Oswaldo Cruz. Rio de Janeiro, RJ, Brasil / Esta tese descreve o projeto conceitual do sistema de banco de dados ProteinWorldDB (PWDB). Um ponto importante da proposta do PWDB é permitir a construção de consultas e procedimentos no domínio da genômica comparativa sem a necessidade de comparação de sequências. Além disso, o PCG comparou milhões de sequências de proteína, incluindo o conjunto proteico total de centenas de genomas completos, utilizando programação dinâmica, e não um método heurístico, para os cálculos de similaridade. A estratégia do PCG, assim como a genômica, está fundamentada no conhecimento de que sequências biológicas por si só são pouco informativas; elas precisam ser analisadas a partir de um enfoque comparativo para a inferência de homologia. A comparação de sequências de diferentes organismos introduz uma perspectiva evolutiva ao processo, e o estudo comparativo de genomas completos pode ampliar a escala do conhecimento de um único processo biológico para o de sistemas biológicos complexos em células e organismos. Para responder eficientemente questões dessa natureza, o esquema conceitual apresentado associa bases de dados biológicos de referência aos índices de similaridade já pré-calculados e armazenados pelo PCG Utilizando um formato gráfico de fácil compreensão para representar conceitos e relacionamentos (diagrama ER), o esquema foi proposto para facilitar o planejamento de consultas e procedimentos por pesquisadores da área de genômica (sem conhecimento de linguagens de bancos de dados), assim como guiar o desenvolvimento e a implementação física do PWDB por profissionais da área de computação. Alguns exemplos são apresentados com o objetivo de demonstrar a utilização do esquema conceitual para a especificação de consultas e procedimentos, mesmo antes da existência de um esquema lógico. O esquema pode ser facilmente estendido. Módulos anexos podem ser inseridos/removidos para incluir outros projetos, baseados em comparação de sequências de proteína, que se beneficiem das informações fornecidas pelo módulo central do esquema e novas bases de dados, específicas de diferentes áreas (-ômicas, por exemplo), podem ser integradas ao esquema / This thesis describes the conceptua l design of the database system ProteinWorldDB (PWDB) . An important point of the PWDB p roposal is to allow the construction of queries and procedures in the field of comparative genomics without the need for sequence comparison . Moreover , the PCG compared millions of protein sequences, including the entire set of proteins from hundreds of complete genomes using dynamic programming , rather than a heuristic method , for calculating similarity PCG‘s strategy, like that of genomic studies in general, is grounded in the knowledge that biological sequences alone are uninformative. They need to be analyzed from a comparative approach to infer homology. The comparison of sequences from different organisms introduces an evolutionary perspective to the process and the comparative study of complete genomes can expand our knowledge from a single biological process all the way to complex biological systems in cells and organisms. To efficiently answer questions of this nature, the conceptual schema links selected internati onal reference biological databases to similarity indexes already precomputed and stored by the PCG . By using an easily understandable graphic format to represent concepts and relationships (ER diagram), the schema was proposed to help the design of querie s and procedures by genomic researchers (who may not have knowledge of database languages) as well as to guide the development and physical implementation of the system by developers. Some e xamples are presented to demonstrate the use of the conceptual sch ema for specifying queries and procedures, even before the existence of a logical schema. The schema can be easily extended. Additional modules can be inserted/removed to include other protein sequences comparisons projects that may benefit from the inform ation provided by the schema ́s central module. Likewise, new databases specific to different areas ( - omics, for example) can be cross - referenced to the schema / This thesis describes the conceptua l design of the database system ProteinWorldDB (PWDB) . An important point of the PWDB p roposal is to allow the construction of queries and procedures in the field of comparative genomics without the need for sequence comparison . Moreover , the PCG compared millions of protein sequences, including the entire set of proteins from hundreds of complete genomes using dynamic programming , rather than a heuristic method , for calculating similarity PCG‘s strategy, like that of genomic studies in general, is grounded in the knowledge that biological sequences alone are uninformative. They need to be analyzed from a comparative approach to infer homology. The comparison of sequences from different organisms introduces an evolutionary perspective to the process and the comparative study of complete genomes can expand our knowledge from a single biological process all the way to complex biological systems in cells and organisms. To efficiently answer questions of this nature, the conceptual schema links selected internati onal reference biological databases to similarity indexes already precomputed and stored by the PCG . By using an easily understandable graphic format to represent concepts and relationships (ER diagram), the schema was proposed to help the design of querie s and procedures by genomic researchers (who may not have knowledge of database languages) as well as to guide the development and physical implementation of the system by developers. Some e xamples are presented to demonstrate the use of the conceptual sch ema for specifying queries and procedures, even before the existence of a logical schema. The schema can be easily extended. Additional modules can be inserted/removed to include other protein sequences comparisons projects that may benefit from the inform ation provided by the schema ́s central module. Likewise, new databases specific to different areas ( - omics, for example) can be cross - referenced to the schema

Ontologias representam uma conceitualização compartilhada de uma comunidade de conhecimento. São construídas a partir da descrição dos significados dos conceitos, descritos através de seus atributos e dos relacionamentos entre os conceitos. Conceitos se referem ao objeto da conceitualização, o universo do discurso. São caracterizados por seus atributos e domínios de valores possíveis. Relacionamentos são utilizados para descreverem de que forma os conceitos se estruturam no mundo. Nas ontologias todos os conceitos são hierarquicamente definidos, porém existem outros relacionamentos que são definicionais, dando identidade aos conceitos e sentido ao mundo. Além dos relacionamentos de subsunção que constroem as taxonomias de conceitos, outras relações formais e materiais auxiliam na estruturação do domínio e na definição conceitual. As ferramentas de modelagem, no entanto, ainda são falhas em diferenciar os vários tipos de relacionamentos formais e materiais para atribuir as possibilidades de raciocínio automático. Em especial, relacionamentos mereológicos e partonômicos carecem de opções de implementação que permitam extrair o potencial semântico da modelagem. Este projeto de pesquisa tem como ponto de partida o estudo da literatura sobre ontologias e relações, em especial sobre relações formais e materiais, incluindo relações mereológicas e partonômicas, revisando os princípios encontrados nas ontologias. Além disso, nós identificamos os fundamentos teóricos das relações e analisamos a aplicação dos conceitos das relações sobre as principais ontologias de fundamentação em prática na atualidade. Na sequência, a partir das propostas levantadas, este trabalho propõe uma alternativa para a modelagem conceitual destas relações em uma ontologia de domínio visual. Esta alternativa foi disponibilizada na ferramenta de construção de ontologias do Projeto Obaitá, a qual está sendo desenvolvida pelo Grupo de Pesquisa de Bancos de Dados Inteligentes (BDI) da UFRGS. / Ontologies represent a shared conceptualization of a knowledge community. They are built from the description of the meaning of concepts, expressed through their attributes and their relationships. Concepts refer to the object of conceptualization, the universe of discourse. They are characterized by their attributes and domains of possible values. Relationships are used to describe how the concepts are structured in the world. In ontologies all concepts are hierarchically defined, however there are other relationships that are definitional, giving identity to the concepts and meaning to the world. In addition to the subsumption relationships that build the taxonomies of concepts, other formal and material relations assist in structuring the domain and the conceptual definition. The modeling tools, however, are still deficient in differentiating the various types of formal and material relationships in order to assign the possibilities of automated reasoning. In particular, mereological and partonomic relationships lack of implementation options that allow extracting the semantic potential when modeling. This research project takes as a starting point the study of the literature on ontologies and relations, especially on formal and material relations, including mereological and partonomic relations, reviewing the principles found on ontologies. Furthermore, we identify the theoretical foundations of the relations and analyze the application of the relations concepts to the main foundational ontologies in use nowadays. Following, from the raised proposals, this work proposes an alternative for the conceptual modeling of these relations in a visual domain ontology. This alternative has been made available on the ontology building tool of the Obaitá Project, which is under development by the Intelligent Databases Research Group (BDI) from UFRGS.

Neste trabalho e proposta a abordagem TempER-Tr, uma técnica de modelagem conceitual, fundamentada em rede de Petri, que integra a especificação das propriedades dinâmicas de um sistema a um modelo de dados temporal do tipo entidade relacionamento. Um modelo ou esquema conceitual descreve as propriedades identificadas de um sistema a ser desenvolvido. Estas propriedades podem ser classificadas em propriedades estáticas e propriedades dinâmicas As propriedades estáticas descrevem os estados que o sistema pode alcançar, enquanto que as propriedades dinâmicas descrevem as transições entre estes estados. A modelagem conceitual das propriedades estáticas é normalmente conhecida como modelagem de dados. A modelagem das propriedades dinâmicas é denominada de modelagem funcional ou comportamental. Mais especificamente, o modelo TempER-Tr é uma extensão de um trabalho anterior, conhecido como ER-Tr. No modelo ER-Tr, para descrever as propriedades estáticas de um sistema utiliza-se o modelo entidade-relacionamento convencional. No modelo TempER-Tr passa-se a adotar um modelo entidade-relacionamento temporal. Aliado a isto, uma nova linguagem de anotação, baseada em SQL, com mais poder de expressão é proposta. O modelo entidade-relacionamento convencional não possui dispositivos de modelagem capazes de especificar restrições que envolvam a associação dos objetos com o tempo, exigindo que isto se faca ao nível da modelagem das propriedades dinâmicas. Em um modelo entidade-relacionamento convencional, os conjuntos de entidades e relacionamentos apresentam apenas duas dimensões: a primeira refere-se as instâncias (linhas) e a segunda aos atributos (colunas). Em uma abordagem entidade relacionamento temporal, uma nova dimensão e acrescentada: o eixo temporal, possibilitando que as restrições temporais decorrentes da associação entre os objetos possam ser especificadas ao nível do modelo estático. Um requisito importante a ser preenchido por um modelo de dados temporal é permitir que em um mesmo diagrama seja possível associar objetos (entidades, relacionamentos ou atributos) temporalizados com objetos não temporalizados. lsto porque em sistemas de informação alguns dados precisam ser explicitamente referenciados ao tempo e outros não, ou porque não mudam com o tempo, ou porque é irrelevante ao usuário saber quando os fatos ocorreram. O modelo de dados temporal proposto neste trabalho, denominado TempER, pressupõe que todas as entidades, sejam elas temporalizadas ou não temporalizadas, apresentam uma "existência", ou seja, uma validade temporal. No caso das entidades temporalizadas esta existência é um subconjunto de pontos do eixo temporal. Em virtude disto são chamadas de entidades transitórias. Em relação as entidades não temporalizadas, e assumido que "existem sempre", ou seja, a sua validade temporal é constante, implícita e igual a todo o eixo temporal. Por isto são denominadas entidades perenes. Tanto as entidades transitórias quanto as entidades perenes, são focalizadas pelo modelo TempER através de duas perspectivas: uma intemporal e outra temporal. Através da perspectiva intemporal as entidades apresentam duas dimensões, semelhança do que ocorre em um modelo entidade-relacionamento convencional. Através da perspectiva temporal as entidades apresentam três dimensões, as duas convencionais e mais o tempo. Enquanto que o modelo de dados temporal descreve as propriedades estáticas de um sistema, o modelo comportamental, a outra face da abordagem TempER-Tr, focaliza as transações executadas no interior do sistema, em resposta a eventos que ocorrem no ambiente externo. Estas transações, quando efetivadas, provocam mudanças de estados no sistema. Entretanto, para estarem habilitadas a ocorrer, é necessário que um determinado conjunto de restrições dinâmicas sejam atendidas, o que se configura em um comportamento análogo ao de uma rede de Petri. O modelo TempER-Tr é completamente mapeável, inclusive o modelo de dados temporal, para a rede CEM, um tipo de rede de Petri de alto nível. Isto permite que a sua semântica seja formalmente especificada e possibilita o aproveitamento das características das redes de Petri. / This dissertation presents TempER-Tr approach. TempER-Tr is a conceptual modeling technique based on Petri nets that integrates the specification of the dynamic properties of system to a temporal entity-relationship data model. A model or conceptual schema describes the identified properties of a system. These properties can be classified into static and dynamic properties. The static properties describe the states that the system can reach, while the dynamic properties describe the transitions between the states. The conceptual modeling of the static properties is usually known as data modeling, while behavioral or functional modeling deals with dynamic properties. The TempER-Tr model is an extension of a model known as ER-Tr. In the ER-Tr model, the conventional entity-relationship model is used to describe the static properties of a system. In the TempER-Tr model, it is adopted a kind of temporal entityrelationship model. In addition, a new notation language is proposed, based on SQL, with more expression power. The conventional entity-relationship model doesn't provide tools to specify constraints that involve the association of objects with the time dimension, requiring that this have to be done at the dynamic properties modeling level. At the conventional entityrelationship model the entities and relationships sets present just two dimensions: the first one is related to the instance (lines) and the second to the attributes (columns). At a temporal entity-relationship approach, a new dimension is added: the time line. This way, the temporal constraints can be specified at the level of the static diagrams. An important requirement to be supplied by any temporal data model is the possibility to relate, into the same diagram, time-varying objects with time-invarying objects. This is due to the fact that in information systems some data need to be explicitly related to time and others don't, either because they don't change with time, or because users don't need to know when the facts occurred. • The temporal data model proposed in this work, nominated TempER, presupposes that all entities, being them time-varying or time-invarying, have an "existence", or a temporal validity. At the time-varying entities, named transitory entities, this existence is a subset of points from the time line. In time-invarying entities, named perennial entities, it is assumed that they "always exist", i.e., their temporal validity is constant, implicit, and equal to all points of the time line. Transitory entities, as much as perennial entities, are focused by the TempER model through two perspectives: a temporal perspective and a non-temporal perspective. Through the non-temporal perspective the entities present two dimensions - lines and columns - similar to a conventional entity-relationship model. Through the temporal perspective the entities present three dimensions: the two conventional dimensions and, in addition, the time dimension. While the temporal data model describes the static properties of a system, the behavioral model in the TempER-Tr approach focus the transactions that are executed by the system, in response to the events that occur at the external environment. A certain set of dynamic constraints must be attended so that transactions are enable to occur. This configures a behavior similar to a Petri net. The TempER-Tr model is completely mappeable, inclusive the temporal data model, to the CEM net, a kind of high level Petri net. This way, the semantic of TempER-Tr model is formally specified. In addition, the utilization of the characteristics of Petri nets is possible.

Um dos grandes problemas relacionados a modelagem de workflow consiste na utilização de técnicas de modelagem conceitual especificas a cada sistema de workflow, não havendo, dessa forma, urn modelo aceito consensualmente. Esta situação, decorrência do ambiente competitivo neste mercado, leva a não inclusão de muitas características conceitualmente importantes relacionadas a modelagem nos técnicas geralmente utilizadas. Um importante aspecto a ser tratado nos modelos conceituais e a questão da modelagem formal do workflow e que constitui o terra central deste trabalho. Esta dissertação apresenta uma técnica de modelagem de workflow utilizando como modelo de dados referencial o TF-ORM (Temporal Functionality in Objects with Roles Model). Esta técnica desenvolve uma especificação rigorosa de workflow em um nível conceitual, formalizando com a utilização de um modelo técnico seu comportamento interno (cooperação e interação entre tarefas) e seu relacionamento para o ambiente (designação de tarefas de trabalho para executores). Neste modelo, construções são apresentadas para representar, de forma eficiente, a modularização e o paralelismo. Uma linguagem textual de definição de workflow e apresentada. Adicionalmente é apresentada a utilização de descrições formais do workflow para gerar o esquema de dados do workflow e o conjunto de regras para seu gerenciamento. Em adição, o paradigma de regras oferece um formalismo conveniente para expressar computações reativas influenciadas por eventos externos, gerados fora do WFMS (Workflow Manager System). Finalmente é realizada uma analise sobre algumas ferramentas comerciais, procurando validar a praticidade dos modelos conceituais desenvolvidos. Os principais conceitos envolvidos em workflow são descritos e classificados de forma a possibilitar, a validação tanto dos conceitos quanto da modelagem através de um estudo de caso e a utilização de um sistema comercial. / One of the greatest problems in workflow modelling is the use of specific conceptual modelling techniques associated to each workflow system; there is not a consensual accepted model. This situation, a consequence of the strong competitive environment in this market, leads to the non-inclusion of many important conceptual characteristics. This restriction is a consequence of the restricted modelling techniques closely related with implementation models. An important aspect to be considered, and the central subject of this work, is the formal workflow modelling. A modelling technique using the TF-ORM (Temporary Functionality in Objects with Rolls Model) data model is here presented. The modelling technique develops a rigorous specification of workflow at the conceptual level, formalising in one model its internal behaviour (the co-operation and interaction among tasks) and its relationship with the environment (the designation of tasks). In this model, constructions where developed to represent, in an efficient form, the modularity and the parallelism of the activities. A formal language for the workflow definition is presented. Additionally, the use of formal workflow description is used to generate the data flow and rules set for its management. In addition, the rules paradigm offers a convenient formalism to express reactive computations influenced by external events generated outside the Workflow Manager System. Finally a case study is accomplished using some commercial modelling tools, to validate the developed conceptual models practicality.

Neste trabalho e proposta a abordagem TempER-Tr, uma técnica de modelagem conceitual, fundamentada em rede de Petri, que integra a especificação das propriedades dinâmicas de um sistema a um modelo de dados temporal do tipo entidade relacionamento. Um modelo ou esquema conceitual descreve as propriedades identificadas de um sistema a ser desenvolvido. Estas propriedades podem ser classificadas em propriedades estáticas e propriedades dinâmicas As propriedades estáticas descrevem os estados que o sistema pode alcançar, enquanto que as propriedades dinâmicas descrevem as transições entre estes estados. A modelagem conceitual das propriedades estáticas é normalmente conhecida como modelagem de dados. A modelagem das propriedades dinâmicas é denominada de modelagem funcional ou comportamental. Mais especificamente, o modelo TempER-Tr é uma extensão de um trabalho anterior, conhecido como ER-Tr. No modelo ER-Tr, para descrever as propriedades estáticas de um sistema utiliza-se o modelo entidade-relacionamento convencional. No modelo TempER-Tr passa-se a adotar um modelo entidade-relacionamento temporal. Aliado a isto, uma nova linguagem de anotação, baseada em SQL, com mais poder de expressão é proposta. O modelo entidade-relacionamento convencional não possui dispositivos de modelagem capazes de especificar restrições que envolvam a associação dos objetos com o tempo, exigindo que isto se faca ao nível da modelagem das propriedades dinâmicas. Em um modelo entidade-relacionamento convencional, os conjuntos de entidades e relacionamentos apresentam apenas duas dimensões: a primeira refere-se as instâncias (linhas) e a segunda aos atributos (colunas). Em uma abordagem entidade relacionamento temporal, uma nova dimensão e acrescentada: o eixo temporal, possibilitando que as restrições temporais decorrentes da associação entre os objetos possam ser especificadas ao nível do modelo estático. Um requisito importante a ser preenchido por um modelo de dados temporal é permitir que em um mesmo diagrama seja possível associar objetos (entidades, relacionamentos ou atributos) temporalizados com objetos não temporalizados. lsto porque em sistemas de informação alguns dados precisam ser explicitamente referenciados ao tempo e outros não, ou porque não mudam com o tempo, ou porque é irrelevante ao usuário saber quando os fatos ocorreram. O modelo de dados temporal proposto neste trabalho, denominado TempER, pressupõe que todas as entidades, sejam elas temporalizadas ou não temporalizadas, apresentam uma "existência", ou seja, uma validade temporal. No caso das entidades temporalizadas esta existência é um subconjunto de pontos do eixo temporal. Em virtude disto são chamadas de entidades transitórias. Em relação as entidades não temporalizadas, e assumido que "existem sempre", ou seja, a sua validade temporal é constante, implícita e igual a todo o eixo temporal. Por isto são denominadas entidades perenes. Tanto as entidades transitórias quanto as entidades perenes, são focalizadas pelo modelo TempER através de duas perspectivas: uma intemporal e outra temporal. Através da perspectiva intemporal as entidades apresentam duas dimensões, semelhança do que ocorre em um modelo entidade-relacionamento convencional. Através da perspectiva temporal as entidades apresentam três dimensões, as duas convencionais e mais o tempo. Enquanto que o modelo de dados temporal descreve as propriedades estáticas de um sistema, o modelo comportamental, a outra face da abordagem TempER-Tr, focaliza as transações executadas no interior do sistema, em resposta a eventos que ocorrem no ambiente externo. Estas transações, quando efetivadas, provocam mudanças de estados no sistema. Entretanto, para estarem habilitadas a ocorrer, é necessário que um determinado conjunto de restrições dinâmicas sejam atendidas, o que se configura em um comportamento análogo ao de uma rede de Petri. O modelo TempER-Tr é completamente mapeável, inclusive o modelo de dados temporal, para a rede CEM, um tipo de rede de Petri de alto nível. Isto permite que a sua semântica seja formalmente especificada e possibilita o aproveitamento das características das redes de Petri. / This dissertation presents TempER-Tr approach. TempER-Tr is a conceptual modeling technique based on Petri nets that integrates the specification of the dynamic properties of system to a temporal entity-relationship data model. A model or conceptual schema describes the identified properties of a system. These properties can be classified into static and dynamic properties. The static properties describe the states that the system can reach, while the dynamic properties describe the transitions between the states. The conceptual modeling of the static properties is usually known as data modeling, while behavioral or functional modeling deals with dynamic properties. The TempER-Tr model is an extension of a model known as ER-Tr. In the ER-Tr model, the conventional entity-relationship model is used to describe the static properties of a system. In the TempER-Tr model, it is adopted a kind of temporal entityrelationship model. In addition, a new notation language is proposed, based on SQL, with more expression power. The conventional entity-relationship model doesn't provide tools to specify constraints that involve the association of objects with the time dimension, requiring that this have to be done at the dynamic properties modeling level. At the conventional entityrelationship model the entities and relationships sets present just two dimensions: the first one is related to the instance (lines) and the second to the attributes (columns). At a temporal entity-relationship approach, a new dimension is added: the time line. This way, the temporal constraints can be specified at the level of the static diagrams. An important requirement to be supplied by any temporal data model is the possibility to relate, into the same diagram, time-varying objects with time-invarying objects. This is due to the fact that in information systems some data need to be explicitly related to time and others don't, either because they don't change with time, or because users don't need to know when the facts occurred. • The temporal data model proposed in this work, nominated TempER, presupposes that all entities, being them time-varying or time-invarying, have an "existence", or a temporal validity. At the time-varying entities, named transitory entities, this existence is a subset of points from the time line. In time-invarying entities, named perennial entities, it is assumed that they "always exist", i.e., their temporal validity is constant, implicit, and equal to all points of the time line. Transitory entities, as much as perennial entities, are focused by the TempER model through two perspectives: a temporal perspective and a non-temporal perspective. Through the non-temporal perspective the entities present two dimensions - lines and columns - similar to a conventional entity-relationship model. Through the temporal perspective the entities present three dimensions: the two conventional dimensions and, in addition, the time dimension. While the temporal data model describes the static properties of a system, the behavioral model in the TempER-Tr approach focus the transactions that are executed by the system, in response to the events that occur at the external environment. A certain set of dynamic constraints must be attended so that transactions are enable to occur. This configures a behavior similar to a Petri net. The TempER-Tr model is completely mappeable, inclusive the temporal data model, to the CEM net, a kind of high level Petri net. This way, the semantic of TempER-Tr model is formally specified. In addition, the utilization of the characteristics of Petri nets is possible.

Ontologias representam uma conceitualização compartilhada de uma comunidade de conhecimento. São construídas a partir da descrição dos significados dos conceitos, descritos através de seus atributos e dos relacionamentos entre os conceitos. Conceitos se referem ao objeto da conceitualização, o universo do discurso. São caracterizados por seus atributos e domínios de valores possíveis. Relacionamentos são utilizados para descreverem de que forma os conceitos se estruturam no mundo. Nas ontologias todos os conceitos são hierarquicamente definidos, porém existem outros relacionamentos que são definicionais, dando identidade aos conceitos e sentido ao mundo. Além dos relacionamentos de subsunção que constroem as taxonomias de conceitos, outras relações formais e materiais auxiliam na estruturação do domínio e na definição conceitual. As ferramentas de modelagem, no entanto, ainda são falhas em diferenciar os vários tipos de relacionamentos formais e materiais para atribuir as possibilidades de raciocínio automático. Em especial, relacionamentos mereológicos e partonômicos carecem de opções de implementação que permitam extrair o potencial semântico da modelagem. Este projeto de pesquisa tem como ponto de partida o estudo da literatura sobre ontologias e relações, em especial sobre relações formais e materiais, incluindo relações mereológicas e partonômicas, revisando os princípios encontrados nas ontologias. Além disso, nós identificamos os fundamentos teóricos das relações e analisamos a aplicação dos conceitos das relações sobre as principais ontologias de fundamentação em prática na atualidade. Na sequência, a partir das propostas levantadas, este trabalho propõe uma alternativa para a modelagem conceitual destas relações em uma ontologia de domínio visual. Esta alternativa foi disponibilizada na ferramenta de construção de ontologias do Projeto Obaitá, a qual está sendo desenvolvida pelo Grupo de Pesquisa de Bancos de Dados Inteligentes (BDI) da UFRGS. / Ontologies represent a shared conceptualization of a knowledge community. They are built from the description of the meaning of concepts, expressed through their attributes and their relationships. Concepts refer to the object of conceptualization, the universe of discourse. They are characterized by their attributes and domains of possible values. Relationships are used to describe how the concepts are structured in the world. In ontologies all concepts are hierarchically defined, however there are other relationships that are definitional, giving identity to the concepts and meaning to the world. In addition to the subsumption relationships that build the taxonomies of concepts, other formal and material relations assist in structuring the domain and the conceptual definition. The modeling tools, however, are still deficient in differentiating the various types of formal and material relationships in order to assign the possibilities of automated reasoning. In particular, mereological and partonomic relationships lack of implementation options that allow extracting the semantic potential when modeling. This research project takes as a starting point the study of the literature on ontologies and relations, especially on formal and material relations, including mereological and partonomic relations, reviewing the principles found on ontologies. Furthermore, we identify the theoretical foundations of the relations and analyze the application of the relations concepts to the main foundational ontologies in use nowadays. Following, from the raised proposals, this work proposes an alternative for the conceptual modeling of these relations in a visual domain ontology. This alternative has been made available on the ontology building tool of the Obaitá Project, which is under development by the Intelligent Databases Research Group (BDI) from UFRGS.

Submitted by Jussara Moore (jussaramoore@id.uff.br) on 2017-02-14T13:33:38Z No. of bitstreams: 1 DISSERTAÇÃO_DURVAL VIEIRA PEREIRA.pdf: 2783976 bytes, checksum: c9a2323462b1a68f94c5e66da32966bd (MD5) / Approved for entry into archive by Jussara Moore (jussaramoore@id.uff.br) on 2017-02-14T16:29:27Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DISSERTAÇÃO_DURVAL VIEIRA PEREIRA.pdf: 2783976 bytes, checksum: c9a2323462b1a68f94c5e66da32966bd (MD5) / Made available in DSpace on 2017-02-14T16:29:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DISSERTAÇÃO_DURVAL VIEIRA PEREIRA.pdf: 2783976 bytes, checksum: c9a2323462b1a68f94c5e66da32966bd (MD5) / Objetiva propor um modelo conceitual dos dados sobre acidentes do trabalho para publicação dos dados governamentais mantidos pela Previdência Social. Busca na literatura modelos conceituais ou vocabulários sobre acidentes do trabalho, analisa o Vocabulário Controlado do Governo Eletrônico (VCGE), o modelo de publicações de dados sobre acidentes do trabalho publicado pela Dataprev e o tesauro e a taxonomia da Organização Internacional do Trabalho (OIT). Identifica a ausência de um modelo conceitual dos dados da Previdência Social para publicação em formato aberto e utiliza as tecnologias de Web Semântica, de forma a torná-las compartilháveis, acessíveis e reutilizáveis. Seleciona e analisa definições de acidente do trabalho e identifica conceitos e relacionamentos. Classifica os conceitos encontrados de acordo com as ontologias UFO-B e DUL. Utiliza o modelo Entidade-Relacionamento para auxiliar na elaboração de um modelo que consiga representar o domínio sobre acidente do trabalho. Constata a necessidade da elaboração de um vocabulário específico para descrever os conceitos sobre acidentes do trabalho como forma de enriquecer a representação dos dados analisados. Representa uma amostra dos dados em RDF, utilizando o modelo conceitual e o vocabulário proposto. Conclui que a elaboração do modelo conceitual e a descrição em RDF pareceram adequadas para organizar e fornecer um nível mínimo de semântica aos dados sobre acidente do trabalho da Previdência Social brasileira. / This project studies the conceptualization model about occupational accidents at Social Security for open government data. It conducts research literature to identify conceptual models or vocabulary about workplace accidents from the analysis of E-Government Controlled Vocabulary (VCGE from the Portuguese language), the occupational accident model published by Dataprev and also the taxonomy and thesaurus of International Labour Organization (ILO). It identifies the absence of a conceptual model for Social Security data for publication in an open format using Web Semantics technologies, to make this data sharable, affordable and reusable. It selects and discusses the definitions of occupational accidents by identifying concepts and relationships. It classifies the concepts found in accordance with ontologies UFO-B and DUL. It uses the Entity-Relationship model to assist in developing a model that can represent the domain of occupational accident. It notes the need to develop a specific vocabulary to describe the concepts of occupational accidents as a way to enhance the representation of the data analyzed. It represents part of the data in RDF using the proposed conceptual model and vocabulary. It concludes that the development of the conceptual model and description in RDF seemed appropriate to organize and provide a minimum level of semantic data on occupational accident at Brazilian Social Security.

Made available in DSpace on 2016-12-23T14:07:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Pedro Paulo Favato Barcelos Cap 1 a 5.pdf: 1996678 bytes, checksum: 06570d7feadc8f768039f34ccc71400a (MD5) Previous issue date: 2011-04-07 / A recomendação ITU-T G.805 (ITU-T, 2000) é uma importante recomendação para redes de transporte, pois descreve uma arquitetura funcional genérica independente de tecnologias para este domínio e é usada como base para outras recomendações que descrevem a arquitetura funcional de redes, a gerência, a avaliação de desempenho e a especificação funcional de equipamentos. Apesar de fornecer uma ferramenta ágil para a descrição da arquitetura, a apresentação dos conceitos é feita de forma textual, gerando confusão por conta de definições recursivas e exemplos não claros, que muitas vezes até mesmo se contradizem. Esses aspectos da recomendação a torna de difícil entendimento, podendo confundir o leitor. É importante que, devido sua fundamental relevância, essa recomendação seja livre desses problemas. Para tal, é proposta nesta dissertação a utilização de técnicas de modelagem conceitual baseadas em ontologias para a geração de um modelo de referência para a área de redes de transporte, a partir da Recomendação ITU-T G.805. Além dos principais conceitos da recomendação são também apresentadas as vantagens da criação de um modelo de referência em ontologias e as principais tecnologias utilizadas para este objetivo. São realizadas uma análise arquitetural e uma reestruturação dos componentes definidos pela recomendação e uma avaliação ontológica da mesma, verificando casos de incompletudes, ambiguidades e outras deficiências ontológicas e apontando soluções. Por fim, é apresentado o modelo de referência em ontologia desenvolvido para a Recomendação ITU-T G.805, incluindo o modelo conceitual e suas regras de derivação e de restrição / The ITU-T Recommendation G.805 (ITU-T, 2000) is an important recommendation for transport networks. It describes a generic functional architecture that is independent of technology for this domain and it is used as the basis for recommendations that describe the functional architecture of networks, management, performance analysis and functional specification of equipment. Despite providing a flexible tool for the architecture description, the recommendation presents its concepts textually, leading to confusion because of recursive definitions and unclear examples that are often contradictory. These aspects of the recommendation make it difficult to understand and may confuse the reader. It is important that, due to its fundamental importance, this recommendation is free from these problems. For this purpose, this work proposes the use of ontology-based conceptual modeling techniques for the generation of a reference model for the transport network domain, based on the ITU-T Recommendation G.805. In addition to the recommendation main concepts, the advantages of creating an ontology-based reference model and the main technologies used for this purpose are also presented. An architectural analysis and a restructuring of the components defined by the recommendation are performed together with an ontological evaluation of it. Cases of incompleteness, ambiguities and other deficiencies are checked and solutions are pointed. Finally, the ontology-based reference model developed for the ITU-T Recommendation G.805 is presented, including the conceptual model and its derivation and restrictions rules