O surgimento e o uso crescente de novas tecnologias têm levado à produção e armazenamento de grandes volumes de dados biomédicos. Tais dados são provenientes de diferentes técnicas, armazenados em formatos de representação diversos e utilizados por diferentes ferramentas. Esta heterogeneidade representa um empecilho ao maior uso desses dados em abordagens integrativas de pesquisa como, por exemplo, a biologia sistêmica. Neste cenário, artefatos de modelagem conceitual, tais como ontologias, têm sido utilizados para organizar e integrar dados heterogêneos de uma forma coerente. A OBO Foundry representa, atualmente, o maior esforço no desenvolvimento de ontologias biomédicas de forma colaborativa. Dentre as ontologias desenvolvidas pela OBO Foundry, destaca-se Ontologia de Relacionamentos (RO-OBO). A RO-OBO provê definições formais para um conjunto de relacionamentos de propósito geral utilizados nas ontologias biomédicas e busca promover a criação de ontologias mais corretas e integráveis. Um perfil UML foi proposto para representar formalmente o conjunto de conceitos e relacionamentos existentes na RO-OBO. Este perfil permite desenvolver modelos UML utilizando os conceitos presentes nesta ontologia, bem como torna possível o desenvolvimento de suporte à validação sintática dos modelos criados em relação a um conjunto de restrições formalmente definidas. Adicionalmente, percebe-se na literatura que o suporte à integração de modelos UML e ontologias OBO, em particular as ontologias representadas na linguagem OBO File Format, é limitado. Neste sentido, este trabalho teve como objetivo geral investigar o suporte ao desenvolvimento de ontologias biomédicas na linguagem UML. De forma específica, investigou-se o desenvolvimento de um editor gráfico, chamado OBO-RO Editor, para o suporte à construção de ontologias utilizando o perfil UML proposto, bem como a integração de ontologias desenvolvidas utilizando UML e ontologias desenvolvidas na linguagem OBO File Format. De forma a atingir nossos objetivos, uma arquitetura de referência foi definida e um processo de desenvolvimento orientado a modelos foi utilizado. A arquitetura definida é composta por uma série de artefatos inter-relacionados os quais são transformados (semi) automaticamente em código de aplicação, possibilitando a obtenção de ciclos de desenvolvimento mais rápidos e confiáveis. O OBO-RO Editor disponibiliza um conjunto de elementos gráficos de modelagem definidos a partir do perfil UML proposto, bem como provê mecanismos para a validação sintática (semi) automática de uma ontologia desenvolvida segundo as restrições definidas neste perfil. Adicionalmente, o OBO-RO Editor também provê suporte à integração de modelos UML a outras ontologias da OBO Foundry, permitindo o reuso e o desenvolvimento menos propenso a erros de ontologias no domínio biomédico. / The development and increasing use of new technologies has resulted in the production and storage of a huge amount of biomedical data. These data are produced using different techniques, stored in different formats and consumed by different (software) tools. This heterogeneity hinders effective data usage in integrative research approaches, including systems biology. In this scenario, conceptual modeling artifacts, such as ontologies, have been used to organize and integrate heterogeneous data in a coherent manner. Nowadays, the OBO Foundry represents the most important effort for the collaborative development of ontologies in the biomedical domain. The OBO Relation Ontology (OBO-RO) can be considered one of the most relevant ontologies in the domain. This ontology provides formal definitions for a number of general purpose relationships used in biomedical ontologies, thus facilitating the integration of existing ontologies and the development of new ontologies in the domain. An UML profile has been proposed to formally define the different types of concepts and relationships provided by the OBO-RO. This profile enables the creation of UML models using such concepts and allows the development of support for the automatic validation of these models based on formal constraints. Additionally, the support for the integration between UML models and OBO ontologies, particularly ontologies represented using the OBO File Format, is limited. In this sense, this project aimed at investigating the support for the development of biomedical ontologies using UML. In particular, we investigated the development of a graphical editor, named OBO-RO Editor, to support ontology development using the proposed UML profile. Additionally, we also investigated the integration of ontologies developed using UML and ontologies developed using the OBO File Format. In order to achieve our goals, we have defined a reference architecture and a model-driven development process. The reference architecture consists of a number of related artifacts that are transformed to application code (semi) automatically. Such characteristic allowed us to obtain faster and more reliable development cycles. The OBO-RO Editor provides a number of graphical elements defined in the proposed UML profile for the modeling of biomedical ontologies and support the (semi) automatic syntactic validation of such ontologies against the contraints defined in the profile. Additionally, OBO-RO Editor also provides support for the integration of developed UML models and other OBO ontologies, allowing the reuse and the accurate development of biomedical ontologies.

As organizações precisam trocar informações de forma simples e eficiente, com custos tão baixos quanto possível. Essas informações às vezes são apresentadas na forma de documentos com formato e conteúdos pré-definidos. Esses documentos podem ser equivalentes ou quase equivalentes, porém bastantes distintos em diferentes organizações. Numa mesma organização, os documentos podem ser diferentes em contextos históricos. O propósito deste trabalho é facilitar a distribuição dos documentos, superando o problema dos formatos com os quais foram criados. O objetivo é possibilitar a interoperabilidade de documentos e atingir a portabilidade simples e confiável de documentos através da reutilização de formatos e conteúdos, em diferentes combinações plausíveis. Propomos, usar ontologias como solução ao problema da falta de interoperabilidade nas implementações de formatos de documentos. Como prova de conceito consideramos a portabilidade entre os formatos padrão ODF(Open Document Format) e (Office Open XML). / Organizations need to exchange information simple and efficient, with costs as low as possible. Such information is sometimes presented as documents and with pre-defined content. These documents may be equivalent or nearly equivalent, but quite distinct in different organizations. In the same organization, documents can be different historical contexts. The purpose of this work is to enable interoperability of documents and achieve portability of digital documents through the reuse of content and format in different plausible combinations. We propose the characterization of digital documents using ontologies as a solution to the problem of lack of interoperability in the implementations of document formats. As proof of concept we consider the portability between ODF(Open Document Format) and OOXML (Office Open XML) document formats.

Em sistemas Web adaptativos, problemas como a falta de uma arquitetura genérica que descreve de forma clara a representação dos componentes da arquitetura, a interação entre os componentes e a separação de interesses entre esses componentes têm dificultado o desenvolvimento desses sistemas. O desenvolvimento desse tipo de sistemas requer uma arquitetura bem projetada de forma a proporcionar a adaptação ao usuário, ou seja, customização e comodidade. Uma arquitetura genérica que possui os seus componentes claramente representados e estruturados, que descreve claramente a interação entre os seus componentes e apresenta de forma clara a separação de interesses entre os seus componentes. Proporciona facilidades a sua compreensão, facilidades no desenvolvimento dos componentes, facilidades de identificação da comunicação e identificação das mensagens trocadas entre os componentes, descentralização de funções e além de distribuir as responsabilidades de forma organizada entre os componentes. Com o objetivo de alcançar uma arquitetura genérica que proporciona facilidades para o desenvolvimento de sistemas Web adaptativos em diversos domínios de aplicação essa pesquisa propõe uma arquitetura para o desenvolvimento de sistemas web adaptativos baseada em técnicas e ferramentas da web semântica, em particular: ontologias, eXtensible Markup Language (XML), linguagens de consultas para ontologias e base de regras para adaptação.

Esta pesquisa propõe uma abordagem baseada no uso de metadados, serviços web e semântica para integração de conteúdos de aprendizagem, denominados objetos de aprendizagem. Com base nesta abordagem projeta-se e implementa-se um protótipo, que apresenta uma arquitetura em camadas, constituídas por repositórios de metadados, camada de tradução para serviços web, de mediação para serviços web semânticos e aplicação cliente. O protótipo foi utilizado em experimentos e os resultados apresentados demonstram a viabilidade do uso da abordagem na integração de conteúdos formados por objetos de aprendizagem de diversos formatos armazenados em plataformas distintas.

Como um aprimoramento ao processo de AIV (Montagem, Integração e Verificação, do inglês, Assembly, Integration and Verification), fundamental e tendencioso a erros, este trabalho apresenta novos método e linguagem de modelagem. Esta linguagem foi criada sobre uma ontologia construída especificamente para essa finalidade e é particularmente aplicável ao caso dos veículos de sondagem espacial. Após a introdução dos problemas intrínsecos de aplicações espaciais, fundamentações teóricas sobre AIV e técnicas de modelagem são apresentadas e examinadas. Então, uma ontologia é construída, seguindo uma abordagem sistemática, e sua evolução para uma linguagem de notação visual é proposta, assim como um método de modelagem. Os resultados dessa proposta são então apresentados. Por fim, o trabalho monta um estudo de caso como exemplo, utilizando o método e a notação propostos na modelagem do processo de AIV de um veículo de sondagem espacial real. Explicações iniciais são dadas na introdução de termos de diferentes áreas.

A Linguagem de Descrição de Serviços Web (WSDL) e a Base para Integração, Descoberta e Descrição Universal de Serviços (UDDI) descrevem sintaticamente os Serviços Web e como encontrá-los, mas não possuem descrição semântica alinhada ao domínio conceitual específico em que os mesmos são utilizados. A utilização de recursos semânticos para a representação de conhecimento de domínio tem o objetivo de melhorar a precisão no processo de busca. O uso de representação de conhecimento de domínios específicos pode resultar em maior precisão. Este trabalho apresenta uma abordagem que faz uso de recursos semânticos com o objetivo de melhorar a descrição do domínio de serviços web e aumentar a precisão do processo de busca. Experimentos indicaram que o uso de conceitos no auxílio à busca por serviços web foi eficiente em um domínio específico.

Este trabalho apresenta uma infraestrutura para categorização, atribuição e recuperação semântica de documentos denominada DocSense. O objetivo intrínseco na concepção da infraestrutura é integrar o processo de categorização de documentos à uma ontologia de topo, de forma a possibilitar que essa ontologia seja estendida e enriquecida semanticamente. Ao final, documentos, na forma de instâncias de classes dessa ontologia, podem ser recuperados por meio de um mecanismo de busca oferecido pela infraestrutura que retorna, não só uma coleção de documentos, mas também o caminho semântico que permitiu a descoberta.

Web services have become a de facto standard for integration of systems in distributed environments by providing means for exchanging data in a standardized way over the Internet. In fact, this allows computer-computer interaction regardless the programming languages, platform and operating systems used. However, the way services are defined is not enough for computers to reason about the meaning of the information contained in that exchanged data. In the same way, information produced and consumed by Web Services can also be described so that computers can automatically discovery them in response to given request. This allows computers to dynamically combine several services when only one service is not able to provide the required functionality. However, there are scenarios where only the functionality may not be enough to fulfill the user requirements and a minimum level of quality, which is generally expressed by means of non-functional properties, should be guaranteed. In this thesis, an approach for dynamic web service composition that takes into account the composition overall quality is presented. The proposed approach relies on a heuristics to guide the composition in a efficient manner. In order to show the practical feasibility of the proposed approach, a composer prototype was developed and experimented with public service repository test sets. The results have shown the feasibility of the proposed approach even for large repositories as well as a significant improvement in the quality of the compositions found by this approach.

Neste trabalho é proposto um método de aquisição não assistida de conhecimento, especialmente voltado para aquisição de ontologias de domínio para uso em aplicações de gestão de conhecimento. O método proposto utiliza mapas conceituais como meio de facilitar ao especialista a expressão do conhecimento, seguido do uso de uma ferramenta que auxilia na conversão do mapa conceitual para uma representação formal, utilizando lógicas de descrição. Esta ferramenta analisa o mapa levando em consideração a topologia do mapa e palavras-chave utilizadas pelo especialista. Após a análise, uma série de questões é gerada e mostrada ao especialista. A partir da resposta dessas questões, a semântica do mapa conceitual é detalhada a ponto de ser possível gerar uma representação formal das informações presentes no mapa. A aplicabilidade desse método foi testada por meio de experimentos com um grupo de voluntários, todos engenheiros do meio aeronáutico, e os resultados obtidos mostram evidências de que o método é viável como alternativa para diminuir a dificuldade na aquisição de conhecimento

Este trabalho propõe um modelo de sistema de apoio à decisão empregando ferramentas de controle de fluxo decisório e a assessoria ao decisor quanto à qualidade e à confiabilidade das informações que utiliza para exercer suas atribuições. Por fim, a linha de ação adotada é avaliada com base nas informações disponíveis. O modelo contempla a impraticabilidade de prosseguir caso uma informação julgada crítica não esteja disponível ou não atenda aos requisitos mínimos. A base de dados é unificada e estruturada em uma ontologia de domínio, propiciando a interoperabilidade com outros sistemas e a inferência de conceitos e de valores indiretamente existentes, isto é, inferidos. A modelagem proposta e as simulações realizadas indicam uma solidez nos conceitos adotados e incremento na capacidade decisória apoiada por um sistema automatizado.