Made available in DSpace on 2016-12-23T14:33:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Roberto Carraretto Cap 1-3.pdf: 1849937 bytes, checksum: 680d00a31a288845b7a36d7a1ff2e64a (MD5) Previous issue date: 2011-11-28 / Many authors have discussed the importance of ontological concerns in the development of information systems, emphasizing the benefits of ontology-based approaches to conceptual modeling tasks. A principled ontology-driven approach typically relies on the definition of a domain ontology and its use in subsequent phases of information system design and integration. Many of the challenges in the application of such an approach are related to addressing ontological concerns (defining the nature of phenomena of interest) and addressing informational concerns (defining the information demand about the phenomena of interest). In this thesis, we argue that ontological concerns should be clearly separated from informational concerns. We have observed that ontology-based approaches and information modeling approaches have been treated mostly in isolation, with the consequence that the relation between a domain ontology and an information model is still in need of clarification, despite the efforts of the formal ontology and the information modeling communities. Therefore, in this thesis, we analyze conceptual modeling in terms of two levels, namely, the so-called ontological level and, what we call, the information level. Our initial effort is to characterize the information level in harmony with existing works on information modeling and to align our information level approach with the existing ones concerning the ontological level. Then, we strive to provide a model-driven approach in which a domain ontology addressing ontological concerns (at the ontological level) is used as a starting point for the definition of an information model addressing informational concerns (at the information level). Our model-driven approach is guided by several systematic informational decisions that we identify here, which assist the addressing of an information demand. We adopt a philosophically well-founded profile of the Unified Modeling Language (UML) class diagrams, called OntoUML, to represent domain ontologies. Further, we adopt UML class diagrams to represent information models in an object-oriented approach. Finally, we provide tool support for the model transformation from OntoUML to UML in order to operationalize the approach and show its technical feasibility

A linguagem natural corresponde ao meio mais convencional de comunicação entre as pessoas. O desejo que os seres humanos possuem de se comunicar com as máquinas é evidenciado por pesquisas, que têm sido realizadas desde o final da década de 70, com o objetivo de ter requisições expressas em linguagem natural executadas pelas máquinas. Alguns trabalhos na literatura têm sido propostos com esse fim, entretanto a maioria deles considera requisições expressas apenas em Inglês. Uma maneira de flexibilizar a utilização de várias línguas em sistemas que utilizam linguagem natural é por meio de uma interlíngua, pois essa é uma representação intermediária e processável por máquina das informações contidas em diversas línguas naturais. O trabalho descrito nesta tese propõe que requisições imperativas em linguagem natural sejam convertidas para a interlíngua UNL (Universal Networking Language) e executadas por meio da ativação dos componentes de software apropriados. Para atingir esse objetivo, este trabalho propõe a Arquitetura OntoMap (Ontology-based Semantic Mapping), que utiliza ontologias para realizar o mapeamento semântico entre UNL e componentes de software e para realizar a busca pelos componentes mais apropriados para executar as requisições. A Arquitetura OntoMap conta com (i) um serviço para converter requisições em linguagem natural para UNL; (ii) uma ontologia de alto nível, chamada Ontologia InterComp (Interlíngua-Componentes), que juntamente com regras e inferência, fornece informações semânticas a respeito dos componentes que podem ser utilizados para executar a requisição; (iii) uma Ontologia de Componentes, que relaciona dados das interfaces dos componentes com informações semânticas do domínio de aplicação dos mesmos; e (iv) um Módulo de Busca que utiliza as informações semânticas inferidas e a Ontologia de Componentes para encontrar os componentes apropriados para executar as requisições expressas em linguagem natural. Este trabalho propõe ainda um processo para utilizar a Arquitetura OntoMap em diversos domínios de aplicação e com diferentes conjuntos de componentes. Esse processo foi instanciado considerando componentes desenvolvidos para o domínio de gerenciamento de cursos / Natural Language is the common way of communication between people. The desire of human beings to communicate with machines is evidenced by research, that has been conducted since the late 70?s, triyng to express requests in natural language that can be executed by machines. However, most of the works that have pursued this goal consider requests expressed only in English. A way to facilitate the use of several languages in natural language systems is by using an interlingua. An interlingua is an intermediary representation for natural language information that can be processed by machines. The work described in this thesis proposes to convert imperative natural language requests into the UNL (Universal Networking Language) interlingua and to execute those requests using the apropriate software components. In order to achieve this goal, this work proposes the OntoMap (Ontology-based Semantic Mapping) architecture. It uses ontologies to perform a semantic mapping between UNL and software componente and to search for software components to execute the requests. The OntoMap architecture is composed by (i) a service to convert natural language requests into UNL; (ii) an upper ontology, named InterComp (Interlingua-Components), that uses inference to provide semantic information about components that could be used to execute the requests; (iii) a Components Ontology that relates the component?s interfaces to semantic information about the application domain of the components; and (iv) a search module that uses the infered information and the Components Ontology to reach the components to execute the requests. This work also proposes a process to help the use of the OntoMap architecture in several application domains using different component sets. This process is intanciated considering compoments developed for the course management domain

Este trabalho é um estudo exploratório interdisciplinar, pois converge de duas áreas não pertencentes à mesma classe acadêmica, Ciência da Informação (CI) e Ciência da Computação. O objetivo é, além de estudar a representação no ambiente virtual, encontrar uma forma de representar a informação não textual (multimídia) que atenda essas \"novas necessidades\" e possibilidades que a Web Semântica requer no desenvolvimento de contextos com uso do XML. Conforme a complexidade dos documentos multimodais que envolvem textos, vídeos e imagens descritos em mais de um formato, a opção para a interoperabilidade da descrição foi representar o contexto destes documentos com uso de ontologia. Através de uma metodologia de pesquisa qualitativa de análise exploratória e descritiva, apresentam-se ontologias que permitam que esta descrição feita em padrões convencionais, mas interoperáveis, de formatos de descrição, e que possam atingir um conjunto de objetos multimodais. A descrição desta ontologia, em dois formatos interoperáveis, MARC21 e Dublin Core, foi criada utilizando o software Protégé; e para validação da ontologia, foram feitas 3 aplicações práticas com vídeos acadêmicos (uma aula, um trabalho de conclusão de curso e uma defesa de dissertação de mestrado), que possuem imagens retiradas dos slideshows e compostas num documento final. O resultado alcançado é uma representação dinâmica de vídeo, que faça as relações com os outros objetos que a vídeo trás além da interoperabilidade dos formatos de descrição, tais como: Dublin Core e MARC21. / This work is an exploratory interdisciplinary study, since it mixes two different academic areas: Information science (IS) and Computer Science. The search for a new way of represent non-textual information (media) that supplies the current needs and possibilities that semantic web requires on XML developed contexts is one of the aims of this study. According to the complexity of multimodal documents that converge text, videos and images described in more than one format, ontology use was choose to represent the description interoperability. Through a qualitative research using exploratory and descriptive analysis will be presented ontologies that allow the conventional patterns of description to be interoperable, being able to show a multimodal object set. This ontology description was made in two interoperable formats: MARC21 and Dublin Core. It was created using the Protégé software. To validate the ontologies, they will be applied in 3 academic videos (a lesson video, a graduation defense, and a masters defense), and all of three are composed with slideshows images that are attached in the final document. The result obtained is a dynamic video representation that can make relations with the other video objects beyond interoperability of description formats, such as Dublin Core and MARC21.

Os recentes desenvolvimentos relacionados à gestão do conhecimento, à web semântica e à troca de informações eletrônicas por meio de agentes têm suscitado a necessidade de ontologias para descrever de modo formal conceituações compartilhadas à respeito dos mais variados domínios. Para que computadores e pessoas possam trabalhar em cooperação é necessário que as informações por eles utilizadas tenham significados bem definidos e compartilhados. Ontologias são instrumentos viabilizadores dessa cooperação. Entretanto, a construção de ontologias envolve um processo complexo e longo de aquisição de conhecimento, o que tem dificultado a utilização desse tipo de solução em mais larga escala. Este trabalho apresenta um método de criação semi-automática de ontologias a partir do uso de textos de um domínio qualquer para a extração dos conceitos e relações presentes nesses textos. Baseando-se na comparação da freqüência relativa dos termos extraídos com os escritos típicos da língua e na extração de padrões lingüísticos específicos, este método identifica termos candidatos a conceitos e relações existentes entre eles, apresenta-os a um ontologista para validação e, ao final, disponibiliza a ontologia ratificada para publicação e uso especificando-a na linguagem OWL. / The recent developments related to knowledge management, the semantic web and the exchange of electronic information through the use of agents have increased the need for ontologies to describe, in a formal way, shared understanding of a given domain. For computers and people to work in cooperation it is necessary that information have well defined and shared definitions. Ontologies are enablers of that cooperation. However, ontology construction remains a very complex and costly process, which has hindered its use in a wider scale. This work presents a method for the semi-automatic construction of ontologies using texts of any domain for the extraction of concepts and relations. By comparing the relative frequency of terms in the text with their expected use and extracting specific linguistic patterns, the method identifies concepts and relations and specifies the corresponding ontology using OWL for further use by other applications.

A cada dia cresce a importância da integração de informações geográficas, em virtude da facilidade de intercambiar dados através da Internet e do alto custo de produção deste tipo de informação. Com o advento da web semântica, o uso de ontologias para descrever informações geográficas está se tornando popular. Para permitir a integração, um dos estágios no qual muitas pesquisas estão focando é o chamado matching das ontologias geográficas. Matching consiste na medida de similaridade entre os elementos de duas ou mais ontologias geográficas. Estes elementos são chamados de conceitos e instâncias. O principal problema enfrentado no matching de ontologias é que estas podem ser descritas por diferentes pessoas (ou grupos), utilizando vocabulários diferentes e perspectivas variadas. No caso de ontologias geográficas os problemas são ainda maiores, em razão das particularidades da informação geográfica (geometria, localização espacial e relacionamentos espaciais), em função da falta de um modelo para descrição de ontologias geográficas amplamente adotado e, também, porque as ontologias são, muitas vezes, descritas em diferentes níveis de granularidade semântica. Estas particularidades das ontologias geográficas torna os matchers convencionais inadequados para o matching de ontologias geográficas. Por outro lado, os matchers existentes para o domínio geográfico são bastante limitados e somente funcionam para ontologias descritas em um modelo específico. Com o objetivo de superar essas limitações, neste trabalho são apresentados algoritmos e expressões (métricas) para medir a similaridade entre duas ontologias geográficas efetivamente, tanto em nível de instâncias quanto em nível de conceitos. Os algoritmos propostos combinam métricas para medir a similaridade considerando os aspectos não geográficos dos conceitos e instâncias com expressões criadas especificamente para tratar as características geográficas. Além disto, este trabalho também propõe um modelo para ontologia geográfica genérico, que pode servir como base para a criação de ontologias geográficas de forma padronizada. Este modelo é compatível com as recomendações do OGC e é a base para os algoritmos. Para validar estes algoritmos foi criada uma arquitetura de software chamada IG-MATCH a qual apresenta também a possibilidade de enriquecer a semântica das ontologias geográficas com relacionamentos topológicos e do tipo generalização/especialização através da análise de suas instâncias. / Integration of geographic information is becoming more important every day, due to the facility to exchange data through the Internet and the high cost to produce them. With the semantic web, the description of geographic information using ontologies is getting popular. To allow the integration, one of the steps in which many researches are focusing is the matching of geographic ontologies. A matching consists on measuring the similarity of the elements, namely either concepts or instances, of two (or more) given ontologies. The main problem with ontology matching is that the ontologies may be described by different communities, using different vocabularies and different perspectives. For geographic ontologies the difficulties may be even worse, for the particularities of the geographic information (geometry, location and spatial relationships) as well as due to the lack of a widely accepted geographic ontology model, and because the ontologies are usually described at different semantic granularities. The specificities of geographic ontologies make conventional matchers not suitable for matching geographic ontologies. On the other hand, the existing geographic ontology matchers are considerably limited in their functionality and deal with ontologies described in a particular perspective. To overcome the current limitations, in this work we present a number of similarity measurement expressions and algorithms to efficiently match two geographic ontologies, at both the concept and instance-level. These algorithms combine expressions used to assess the similarity of the so-called conventional features with expressions tailor made for covering the geographic particularities. Furthermore, this research also proposes a geographic ontology meta-model to serve as a basis for the development of geographic ontologies in order to standardize their description. This model is compliant with the OGC recommendations and is the basis upon which the algorithms are defined. For the evaluation of the algorithms, a software architecture called IG-MATCH was created with an additional feature of making possible to enrich the geographic ontologies with topological relationships and parent-child relationships by the analysis of the instances.

[pt] A principal dificuldade dentro do domínio B2C está em aumentar a utilidade da WWW para o comércio eletrônico através da melhoria das possibilidades oferecidas ao consumidor. Apesar de a WWW permitir ao comprador ter acesso a uma grande quantidade de informação, obter a informação do fornecedor certo que venda o produto desejado a um preço razoável, pode ser uma tarefa muito custosa. Uma das formas de melhorar essa situação é através do uso de agentes inteligentes de busca de informação, isto é, agentes de compra, que auxiliam os compradores a encontrar produtos de seu interesse. Para que isso ocorra esbarra-se em uma dificuldade inerente à própria WWW: a mistura da linguagem natural, imagens e informação de layout de HTML são uma das maiores barreiras para a automatização do comércio eletrônico, pois a semântica da informação é somente compreensível por seres humanos. Desta forma espera- se conseguir agentes de compra mais eficientes quando associados ao uso de ontologias, e lojas virtuais que tenham anotações especiais que sigam uma ontologia. Nessa dissertação fazemos um estudo sobre as principais tecnologias envolvidas no desenvolvimento de ontologias em Ciência da Computação. Fazemos também um estudo de caso sobre a aplicação de ontologias dentro do domínio de B2C, visando assim avaliar o potencial e as dificuldades existentes para o desenvolvimento desse tipo de aplicação. / [en] The main difficulty associated with the B2C domain is increasing the usefulness of WWW for the electronic trade through the improvement of the services provided to the consumer. Even though the WWW allows the buyer to have access to a great amount of information, to obtain the information from the right supplier that sells the desired product by a reasonable price can be a very expensive task. One of the ways of improving the web functionality is through the use of intelligent agents for search of information, that is, the introduction of purchase agents that aid the buyers to find products of their interest. For that to happen we need to overcome an inherent difficulty of the WWW: the mixture of natural language, images and layout information in HTML is one of the greatest barriers for the automation of the electronic trade, because the semantics of the information is only comprehensible for human beings. To solve this problem we hope to produce more efficient purchase agents by associating them to the use of ontologies, and virtual stores that have special annotations that follow ontologies. In the present dissertation we make a study of the main technologies related to ontologies development in computer science. We also develop a case study about the ontologies application to the B2C domain, seeking in this way to evaluate potential and existing difficulties for the development of this type of application.

[pt] O modelo Role-based Access Control (RBAC) fornece uma maneira para gerenciar o acesso às informações de uma organização, reduzindo-se a complexidade e os custos administrativos e minimizandose os erros. Atualmente existem diversos métodos de desenvolvimento de aplicações na Web Semântica e na Web em geral, porém nenhum dos modelos produzidos por estes métodos abrange a descrição de diretivas relacionadas ao controle de acesso de forma integrada com os outros modelos produzidos por estes métodos. O objetivo desta dissertação é integrar o controle de acesso no projeto de aplicações na Web Semântica (e na Web em geral). Mais especificamente, este trabalho apresenta uma extensão do método SHDM (Semantic Hypermedia Design Method) para a inclusão do modelo RBAC e de um modelo de políticas baseada em regras de forma integrada com os outros modelos deste método. O método SHDM é um método para o projeto de aplicações hipermídia para a web semântica. Uma arquitetura de software modular foi proposta e implementada no Synth, que é um ambiente de desenvolvimento de aplicações projetadas segundo o método SHDM. / [en] The Role-based Access Control (RBAC) model provides a way to manage access to information of an organization, while reducing the complexity and cost of security administration in large networked applications. Currently, several design method of Semantic Web (and Web in general) applications was proposed, but none of these methods produces an specialize and integrated model for describing access control policies. The goal of this dissertation is to integrate the access control in design method of Semantic Web applications. More specifically, this work presents an extension of SHDM method (Semantic Hypermedia Design Method) in order to include RBAC model and an rule based policy Model integrated with the other models of this method. SHDM is a model-driven approach to design web applications for the semantic web. A modular software architecture was proposed and implemented in Synth, which is an application development environment according to SHDM method.

Orientador: Silvana Aparecida Borsetti Gregorio Vidotti / Coorientador: Juan Antonio Pastor-Sánchez / Banca: Silvana Drumon Monteiro / Banca: Ana Carolina Simionato Arakaki / Banca: Fernando Luiz Vechiato / Banca: José Eduardo Santarém Segundo / Resumo: Os avanços tecnológicos na sociedade têm possibilitado a inusitada geração e disponibilização de informação nos diversos âmbitos pelos múltiplos dispositivos e em diferentes formatos. A informação para ser acessada e usada pelos usuários nos ambientes digitais deverá previamente ser recuperada e encontrada. Diante disso, destaca-se que a Recuperação da Informação é amplamente discutida em múltiplos estudos desde a origem da Ciência da Informação e da Ciência da Computação, enquanto que a Findability torna-se foco de estudos nos últimos anos. Nesse contexto, com o intuito de esclarecer a relação entre a Recuperação da Informação e a Findability, e como esses processos acontecem nas imagens digitais - consideradas recursos imagéticos de natureza complexa pelas camadas de conteúdo que devem ser analisadas no processo de representação -, objetiva-se contribuir no aprimoramento da Recuperação e Findability com foco nas imagens digitais mediante o uso da polirrepresentação e das tecnologias da Web Semântica. Diante disto, a Ciência da Informação oferece subsídios que possibilitam trabalhos nessas temáticas com uma abordagem cientifica e tecnológica desde a integração dos diferentes conteúdos e informações dos recursos imagéticos e das necessidades informacionais do usuário. Para tanto, a metodologia desta pesquisa se caracteriza por ser de natureza básica que se tornou aplicada, quali-quantitativa e de tipo exploratória e descritiva, com um delineamento baseado no uso do método qua... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Technological advances in society have made possible the unusual generation and availability of information in the various scopes by multiple devices and in different formats. Information to be accessed and used by users in digital environments must first be retrieved and found. Therefore, it is important to highlight that Information Retrieval is widely discussed in multiple studies since the origin of Information Science and Computer Science, while Findability has become a focus of studies in recent years. In this context, in order to clarify the relationship between Information Retrieval and Findability, and how these processes take place in digital images - considered imagery resources of a complex nature by the content layers that must be analyzed in the representation process - aims to contribute to the enhancement of Retrieval and Findability focusing on digital images through the use of polyrepresentation and Semantic Web technologies. Faced with this, Information Science offers subsidies that enable work on these issues with a scientific and technological approach since the integration of different contents and information of the imagery resources and informational needs of the user. For this, the methodology of this research is characterized by being basic nature that has become applied, qualitative-quantitative and exploratory and descriptive, with a design based on the use of the quadripolar method using techniques such as bibliographic survey and document analysi... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

A cada dia cresce a importância da integração de informações geográficas, em virtude da facilidade de intercambiar dados através da Internet e do alto custo de produção deste tipo de informação. Com o advento da web semântica, o uso de ontologias para descrever informações geográficas está se tornando popular. Para permitir a integração, um dos estágios no qual muitas pesquisas estão focando é o chamado matching das ontologias geográficas. Matching consiste na medida de similaridade entre os elementos de duas ou mais ontologias geográficas. Estes elementos são chamados de conceitos e instâncias. O principal problema enfrentado no matching de ontologias é que estas podem ser descritas por diferentes pessoas (ou grupos), utilizando vocabulários diferentes e perspectivas variadas. No caso de ontologias geográficas os problemas são ainda maiores, em razão das particularidades da informação geográfica (geometria, localização espacial e relacionamentos espaciais), em função da falta de um modelo para descrição de ontologias geográficas amplamente adotado e, também, porque as ontologias são, muitas vezes, descritas em diferentes níveis de granularidade semântica. Estas particularidades das ontologias geográficas torna os matchers convencionais inadequados para o matching de ontologias geográficas. Por outro lado, os matchers existentes para o domínio geográfico são bastante limitados e somente funcionam para ontologias descritas em um modelo específico. Com o objetivo de superar essas limitações, neste trabalho são apresentados algoritmos e expressões (métricas) para medir a similaridade entre duas ontologias geográficas efetivamente, tanto em nível de instâncias quanto em nível de conceitos. Os algoritmos propostos combinam métricas para medir a similaridade considerando os aspectos não geográficos dos conceitos e instâncias com expressões criadas especificamente para tratar as características geográficas. Além disto, este trabalho também propõe um modelo para ontologia geográfica genérico, que pode servir como base para a criação de ontologias geográficas de forma padronizada. Este modelo é compatível com as recomendações do OGC e é a base para os algoritmos. Para validar estes algoritmos foi criada uma arquitetura de software chamada IG-MATCH a qual apresenta também a possibilidade de enriquecer a semântica das ontologias geográficas com relacionamentos topológicos e do tipo generalização/especialização através da análise de suas instâncias. / Integration of geographic information is becoming more important every day, due to the facility to exchange data through the Internet and the high cost to produce them. With the semantic web, the description of geographic information using ontologies is getting popular. To allow the integration, one of the steps in which many researches are focusing is the matching of geographic ontologies. A matching consists on measuring the similarity of the elements, namely either concepts or instances, of two (or more) given ontologies. The main problem with ontology matching is that the ontologies may be described by different communities, using different vocabularies and different perspectives. For geographic ontologies the difficulties may be even worse, for the particularities of the geographic information (geometry, location and spatial relationships) as well as due to the lack of a widely accepted geographic ontology model, and because the ontologies are usually described at different semantic granularities. The specificities of geographic ontologies make conventional matchers not suitable for matching geographic ontologies. On the other hand, the existing geographic ontology matchers are considerably limited in their functionality and deal with ontologies described in a particular perspective. To overcome the current limitations, in this work we present a number of similarity measurement expressions and algorithms to efficiently match two geographic ontologies, at both the concept and instance-level. These algorithms combine expressions used to assess the similarity of the so-called conventional features with expressions tailor made for covering the geographic particularities. Furthermore, this research also proposes a geographic ontology meta-model to serve as a basis for the development of geographic ontologies in order to standardize their description. This model is compliant with the OGC recommendations and is the basis upon which the algorithms are defined. For the evaluation of the algorithms, a software architecture called IG-MATCH was created with an additional feature of making possible to enrich the geographic ontologies with topological relationships and parent-child relationships by the analysis of the instances.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Ciência da Computação, Florianópolis, 2010 / Made available in DSpace on 2012-10-25T04:18:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 277343.pdf: 3617283 bytes, checksum: 75e8d12741673a91408b1d6788e6d7fa (MD5) / Nesta dissertação é abordado o tema da especificação de Qualidade de Serviço (QoS) em serviços de rede. Em operações relacionadas ao gerenciamento de QoS, sempre é necessário especificar os parâmetros de qualidade sendo negociados. Atualmente não existem padrões que descrevem formalmente como deve ser feita a especificação de QoS. Enquanto trabalhos propõem o uso de uma lista fixa de parâmetros de qualidade, soluções que oferecem listas extensíveis de parâmetros são mais adequadas para lidar com a heterogeneidade de aplicações, serviços de rede, e arquiteturas de QoS adotadas pelos provedores. Inspirada na Web Semântica e em problemas similares enfrentados por Serviços Web, esta dissertação propõe o uso de ontologias como uma maneira formal e extensível de especificação de serviços de rede. Uma modelagem para especificação, chamada NetQoSOnt, é proposta, exemplificada, e validada através de um protótipo. Esta modelagem tem o objetivo de ser utilizada como base para sistemas de QoS, permitindo a especificação formal de parâmetros de qualidade. Os resultados da implementação do protótipo demonstram a viabilidade da utilização de NetQoSOnt em sistemas automatizados de gerenciamento de QoS.