Domínios imagísticos são os domínios nos quais a resolução de problemas inicia com um processo de reconhecimento dos objetos de domínio a partir da informação visual capturada, suportando interpretações mais abstratas em eventuais etapas subsequentes. A resolução de problemas, em domínio imagísticos, demanda dos especialistas a aplicação intensiva de conhecimento visual, que corresponde ao conjunto de modelos mentais que suportam o processo de raciocínio sobre a informação associada ao arranjo espacial e outros aspectos visuais das entidades do domínio. O conhecimento visual geralmente corresponde à porção tácita do conhecimento dos praticantes do domínio, de modo que ele geralmente é utilizado de modo inconsciente, resistindo à verbalização explícita. Estas características do conhecimento visual são desafiadoras do ponto de vista de Engenharia do Conhecimento. O objetivo geral deste trabalho é delinear uma abordagem integrada para aquisição, modelagem, representação e raciocínio sobre conhecimento visual, do ponto de vista da Engenharia do Conhecimento. A interpretação visual é uma tarefa comum em domínios imagísticos, cuja resolução demanda dos especialistas um raciocínio que envolve a realização de um processo cognitivo que inicia com a percepção visual direta de características dos objetos já conhecidos no domínio, e que resulta em compreensões mais abstratas da cena observada, tais como: comportamentos dinâmicos dos objetos da cena, significado do contexto da cena, causas ou efeitos do estado de coisas capturado pela cena, etc. Desta forma, para realizar o objetivo geral, este trabalho assume como objetivo específico estudar e modelar o processo de raciocínio utilizado pelos especialistas para resolver tarefas de interpretação visual, bem como as próprias estruturas para representação de conhecimento inferencial utilizadas pelos especialistas em domínios imagísticos durante a realização deste tipo de tarefa. Os principais resultados deste trabalho são um modelo de raciocínio para resolução de tarefas de interpretação visual; um modelo de estrutura para representação de conhecimento inferencial, cognitiva e filosoficamente fundamentada, chamada pacote visual; e uma abordagem para aquisição de conhecimento visual e refinamento de ontologias. O estudo foi conduzido no domínio da Estratigrafia Sedimentar, com foco na tarefa de interpretação visual de processos deposicionais geradores de fácies sedimentares. Os modelos desenvolvidos no trabalho foram testados no domínio, alcançando resultados satisfatórios. Para isto, realizou-se também o refinamento de uma ontologia de domínio. Este processo foi realizado através da aplicação de diversas técnicas de aquisição de conhecimento em sessões com o especialista. / Imagistic domains are those in which problem-solving process begins with the recognition of domain objects trough the visual information captured, supporting more abstract interpretations in subsequent steps. The problem-solving process, in imagistic domains, is performed trough intensive application of visual knowledge, which corresponds to the set of mental models that support the process of reasoning about the information of the spatial arrangement and other visual aspects of the domain entities. The visual knowledge corresponds to a tacit kind of knowledge of practitioners in the field, so it is often used unconsciously, resisting to explicit verbalization. These characteristics of visual knowledge are challenging from the standpoint of Knowledge Engineering. The general aim of this work is to outline an integrated approach to acquisition, modeling, representation and reasoning, to handle visual knowledge, from the standpoint of Knowledge Engineering. The visual interpretation is a common task in imagistic domains, whose resolution demands a reasoning that involves a cognitive process that starts with the direct perception of visual features of objects, and results in abstract understandings of observed scene, such as dynamic behavior of objects in the scene, the meaning of the context of the scene, causes or effects of the state of affairs captured in the scene, etc. Thus, to achieve the overall goal, this work takes as a specific aim to study and model the reasoning process used by experts to solve tasks of visual interpretation, as well as the inferential knowledge structures applied by experts in imagistic domains to accomplish this type of task. The main results of this work are a model of reasoning for solving tasks of visual interpretation; a cognitive grounded model of structure for inferential knowledge representation, called visual chunk; and an approach to visual knowledge acquisition and refinement of ontologies, which explores the reasoning used by the expert as a tool to reveal the lack of important terms in the domain ontology. The study was conducted in the field of sedimentary stratigraphy, focusing on the task of visual interpretation of depositional processes responsible by the generation of sedimentary facies. The models developed in this work was tested in the domain, achieving satisfactory results. In order to apply our approach, a refinement of domain ontology was performed. This process was carried out by applying several techniques of knowledge acquisition in sessions with the expert.

Nos domínios visuais, interpretações são iniciadas pela identificação de feições em imagens que irão, posteriormente, dar suporte aos processos mais abstratos de inferência. Para desenvolver sistemas de conhecimento neste tipo de domínio é necessário buscar a melhor representação do conhecimento visual para ser utilizado pelos métodos de inferência. A representação em formato simbólico deste conhecimento auxilia na captura do conhecimento implícito presente em imagens, permitindo seu uso nos processos de raciocínio, mesmo aceitando que parte desse conhecimento não é externalizado e, em conseqüência, não poderá ser representado adequadamente. Estudos recentes têm utilizado anotação de imagens como uma maneira capaz de auxiliar na explicitação do conhecimento, ampliando a expressividade dos formalismos de representação e permitindo o registro das informações associadas às imagens. Embora anotações de imagens flexibilizem a captura do conhecimento, ontologias são associadas às anotações para garantir a formalização do conhecimento nas imagens, suprindo os termos de domínio que podem ser usados para anotar e auxiliar a uniformização da linguagem nas consultas. O objetivo desse trabalho é capturar e documentar o conhecimento visual que dá suporte à inferência nas tarefas de interpretações. Nesse trabalho é elaborada uma maneira de identificar objetos em imagens que contenham feições diagnósticas através da utilização de uma ontologia de domínio pré-existente. Essa identificação de objetos é explorada para permitir a localização física de uma determinada feição em um objeto real. O resultado disso é a identificação de feições em uma imagem tendo-se um referencial de posição segundo um sistema de coordenadas espacial, possibilitando o seu re-posicionamento. O trabalho ainda explora recursos para a melhor utilização de informações relacionadas a uma imagem. Dessa forma, serve de documentação auxiliar para prover diferencial em interpretações. O domínio de aplicação deste trabalho é a Petrografia Sedimentar que tem como uma das tarefas a descrição quantitativa e qualitativa dos minerais que compõem uma amostra de rocha, visando a análise do potencial de um reservatório de petróleo. As informações são visualizadas em uma amostra de rocha e, assim, um especialista toma decisões quanto à viabilidade de exploração do reservatório. Esse modelo foi validado através da implementação de um módulo de anotação de imagem e de referenciamento de objetos, juntamente com um hardware. O processo de descrição de amostra de rocha é detalhado para se explorar o conhecimento em imagens com a precisão da localização dos objetos nela identificados. Essa abordagem complementa os modelos de representação simbólica, que normalmente são insuficientes para capturar a semântica das feições que dão suporte a inferência em domínios visuais. / Problem solvers in visual domains apply image interpretation to extract evidences to support the reasoning process in the search of solution. In order to develop knowledge systems in this kind of domain, it is necessary to represent the knowledge that is extracted from the scenes in the domain in such way that can be used by the inference methods. The symbolic representation formalisms help in shading light on the implicit knowledge embodied in images, allowing its use in reasoning processes, even accepting that part of this knowledge can not be properly expressed by the experts and, in consequence, it is never going to be adequately represented in knowledge models. Some studies use image annotation to extend the semantic capture of the visual knowledge beyond the expressiveness of representation formalisms, allowing that additional content could be described and stored with the images. Although the annotation is a more flexible way of capturing knowledge, ontologies are used along with it to guarantee the formalization of the knowledge annotated in the images, supplying the domain terms that can be used in the annotation process and helping the uniformization of the language and further consultation. The goal of this work is capturing and documenting the visual knowledge that supports inference on interpretation tasks. The work offer a way of identifying objects in images that correspond to diagnostic features and describing them with the support of a pre-existent domain ontology. The object identification is associated to the physical location of the feature in the real object, with the help of a hardware appliance. The result is the feature identification in the image with the reference of its position in a system of spatial coordinates. The work also explores multimedia resources for the best use of information associated to the image, providing an extra-support for knowledge documentation for interpretation tasks. The application domain of this work is the sedimentary petrography, the formal description of rocks in the scope of Petrological studies. The task in focus is the compositional description of minerals in a rock sample, both in qualitative and quantitative way, in order to evaluate the potential of a petroleum reservoir. Several aspects of the rock are studied by the geologist to suggest better techniques for exploration and production of oil fields. The approach defined in this project was validated through the implementation of an image annotation and referencing modules associated to microscope stage appliance that allows the computer to control the movement of the stage during the description process. The whole process of rock sample analysis using the software and the hardware is detailed in order to expose the visual knowledge and its physical position in the rock sample. This approach complements the symbolic representation models that are usually insufficient to capture the semantic of diagnostic features that support reasoning in visual domains.

Made available in DSpace on 2014-06-12T15:49:13Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo7108_1.pdf: 1742419 bytes, checksum: 08d096ae656d7b9af8cfdedc0dc4bec3 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2011 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / A produção intelectual no Brasil é resguardada, dentre outras formas, através do registro de marca. Durante o período de 1875 a 1924, o registro de marca em Pernambuco foi realizado na Junta Comercial do Estado de Pernambuco (JUCEPE), antigo Tribunal do Comércio. Dessa atividade administrativa realizada pela Junta, resultou um manancial de documentos que foram digitalizados, cujo papel fundamental não está mais vinculado a resguardar juridicamente a propriedade das marcas, mas atuam como elementos representativos de preservação da cultura e memória social. A presente pesquisa traz uma discussão teórico-reflexiva proporcionada por temas referentes à organização do acervo digital dos registros de marcas da JUCEPE. A respeito dos aspectos metodológicos, configura-se como uma pesquisa qualitativa de caráter exploratório e investigativo e utiliza o levantamento documental como técnica de pesquisa, cujo objetivo é avaliar a necessidade/importância da descrição semântica das informações do acervo digital de registros de marcas da Junta Comercial do Estado de Pernambuco a partir das necessidades potenciais dos usuários. Diante disso, procura discutir temas relacionados à Web semântica, principalmente

Made available in DSpace on 2014-06-12T15:57:00Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo3118_1.pdf: 9182514 bytes, checksum: 689cb65879f74d06d16215d2af53a40d (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2010 / Universidade Federal de Pernambuco / Estudos têm apontado a grande dificuldade envolvida na utilização de padrões voltados à interoperabilidade de Unidades de Aprendizagem utilizadas na abordagem de ensino a distância, mediados por computador, conectados à Internet. Vários organismos internacionais, como o IMS, IEEE e ADL, vêm apresentando interesse num trabalho colaborativo para a padronização de Educação a Distância, na tentativa de convergência da variedade de teorias e aplicações na área educacional. No que tange a Educação baseada em Web Semântica foi analisado o modelo da especificação IMS Learning Design. Um dos problemas apontados tem sido o desenvolvimento do Design Educacional adequados aos padrões de interoperabilidade e reutilização, independentes do ambiente de aprendizagem, através do uso de metadados que permitem a caracterização, gerenciamento, localiza¸c ao e correspondência entre sistemas. O presente trabalho possibilitou a imersão nestes dois grandes campos do saber, o Design Educacional e o Learning Design, que serviram de base para a investigação e caracterização desta pesquisa. Neste sentido, foi proposto um Módulo de Gestão e Adequação de Unidades de Aprendizagem baseado na Ontologia IMS Learning Design, construído a partir das observações e interações junto à equipe de Educação a Distância dos cursos de Educação Profissional do Estado de Pernambuco, partindo do objetivo de analisar as principais especificações utilizadas no desenvolvimento de Unidades de Aprendizagem, quanto aos aspectos de interoperabilidade, reutilização e adaptação de material educacional. Com base no Estado da Arte, buscou-se implementar uma arquitetura, que permitiu o gerenciamento, como atividades de Planejamento, Produção, Aprovação e Adequação à especificação IMS Learning Design, aplicada aos testes de conformidade, e a partir dos dados obtidos, o sistema de testes utilizado detectou todos os conteúdos com falhas, como também a conformidade dos elementos isentos de falhas, após a adoção da especificação.

Orientador: Claudia Maria Bauzer Medeiros / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-08T21:52:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Daltio_Jaudete_M.pdf: 8876134 bytes, checksum: 9a70e0baf7e110fa2a1534e08aac55ae (MD5) Previous issue date: 2007 / Resumo: A pesquisa em biodiversidade requer associar dados sobre seres vivos e seus habitats, construindo modelos sofisticados e correlacionando vários tipos de informações. Os dados manipulados são por natureza heterogêneos, sendo providos por grupos de pesquisa distintos (e distribuídos), que coletam seus dados usando diferentes vocabulários, suposições, metodologias, objetivos e uma grande variedade de restrições espaciais e temporais. Este cenário apresenta muitos tipos de desafio de pesquisa em Ciência da Computação, tanto no nível físico (por exemplo, diversidade de estruturas de armazenamento) quanto conceitual (por exemplo, diversidade de perspectivas e de domínios de conhecimento). O uso de ontologias está sendo proposto como uma forma de se resolver problemas de heterogeneidade. Este tipo de solução, entretanto, gera novos desafios de pesquisa, pois requer considerar problemas de projeto, gerenciamento e compartilhamento de ontologias. Esta dissertação apresenta um novo tipo de Serviço Web, cujo objetivo é auxiliar a resolver tais desafios. Aondê (¿coruja¿, em Tupi, uma referência à linguagem de representação de ontologias OWL) é um Serviço Web que provê um amplo espectro de operações para armazenamento, gerenciamento, busca, ranking, análise e integração de ontologias. O texto abrange a especificação e a implementação do Aondê, que foram validadas por um protótipo testado com ontologias volumosas e estudos de caso reais em biodiversidade / Abstract: Biodiversity research requires associating data about living beings and their habitats, constructing sophisticated models and correlating all kinds of information. Data handled are inherently heterogeneous, being provided by distinct (and distributed) research groups, which collect these data using different vocabularies, assumptions, methodologies and goals, and under varying spatio-temporal frames. This poses many kinds of challenges in Computer Science research, from the physical (e.g., diversity of storage structures) to the conceptual level (e.g., diversity of perspectives and of knowledge domains). The adoption of ontologies has been proposed as a means to help solve heterogeneity issues. However, this kind of solution gives birth to new research issues, since it implies handling problems in ontology design, management and sharing. This dissertation presents a new kind of Web Service whose goal is to help in solving such issues. Aondê (which means ¿owl¿ in Tupi, the main branch of native Brazilian languages) is a Web Service that provides a wide range of operations for storage, management, search, ranking, analysis and integration of ontologies. The text covers the specification and implementation of Aondê, which have been validated by a prototype tested with large ontologies and real biodiversity case studies / Mestrado / Banco de Dados / Mestre em Ciência da Computação

Orientador: Claudia Maria Bauzer Medeiros / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-15T17:25:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Sousa_SidneyRobertode_M.pdf: 6639415 bytes, checksum: fbd426bff26dda1788b1310f9167190c (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: Sistemas de informação geográfica a cada vez mais utilizam informação geo-espacial da Web para produzir informação geográfica. Um grande desafio para tais sistemas é encontrar dados relevantes, onde tal busca é frequentemente baseada em palavras-chave ou nome de arquivos. Porém, tais abordagens carecem de semântica. Desta forma, torna-se necessário oferecer mecanismos para preparação de dados, afim de auxiliar a recuperação de dados semanticamente relevantes. Para atacar este problema, esta dissertação de mestrado propôem uma arquitetura baseada em serviços para gerenciar anotações semânticas. Neste trabalho, uma anotação semântica é um conjunto de triplas - chamadas unidades de anotação semântica - <subject, metadata field, object >, onde subject é um documento geo-espacial, (metadata field) é um campo de metadados sobre este documento e object é um termo de ontologia que associa semanticamente o campo de metadados a algum conceito apropriado. As principais contribuições desta dissertação são: um estudo comparativo sobre ferramentas de anotação; especificação e implementação de uma arquitetura baseada em serviços para gerenciar anotações semânticas, incluindo serviços para manuseio de termos de ontologias; e uma análise comparativa de mecanismos para armazenar anotações semânticas. O trabalho toma como estudo de caso anotações semânticas sobre documentos agrícolas / Abstract: Geographic information systems (GIS) are increasingly using geospatial data from the Web to produce geographic information. One big challenge is to find the relevant data, which often is based on keywords or even file names. However, these approaches lack semantics. Thus, it is necessary to provide mechanisms to prepare data to help retrieval of semantically relevant data. To attack this problem, this dissertation proposes a service-based architecture to manage semantic annotations. In this work, a semantic annotation is a set of triples - called semantic annotation units - < subject? metadata field? object >, where subject is a geospatial resource, (metadata field) contains some characteristic about this resource, and object is an ontology term that semantically associates the metadata field to some appropriate concept. The main contributions of this dissertation are: a comparative study on annotation tools; specification and implementation of a service-based architecture to manage semantic annotations, including services for handling ontology terms; and a comparative analysis of mechanisms for storing semantic annotations. The work takes as case study semantic annotations about agricultural resources / Mestrado / Banco de Dados / Mestre em Ciência da Computação

A utilização do conhecimento científico para promoção da saúde humana é o principal objetivo da ciência translacional. Para que isto seja possível, faz-se necessário o desenvolvimento de métodos computacionais capazes de lidar com o grande volume e com a heterogeneidade da informação gerada no caminho entre a bancada e a prática clínica. Uma barreira computacional a ser vencida é o gerenciamento e a integração dos dados clínicos, sócio-demográficos e biológicos. Neste esforço, as ontologias desempenham um papel essencial, por serem um poderoso artefato para representação do conhecimento. Ferramentas para gerenciamento e armazenamento de dados clínicos na área da ciência translacional que têm sido desenvolvidas, via de regra falham por não permitir a representação de dados biológicos ou por não oferecer uma integração com as ferramentas de bioinformática. Na área da genômica existem diversos modelos de bancos de dados biológicos (tais como AceDB e Ensembl), os quais servem de base para a construção de ferramentas computacionais para análise genômica de uma forma independente do organismo de estudo. Chado é um modelo de banco de dados biológicos orientado a ontologias, que tem ganhado popularidade devido a sua robustez e flexibilidade, enquanto plataforma genérica para dados biomoleculares. Porém, tanto Chado quanto os outros modelos de banco de dados biológicos não estão preparados para representar a informação clínica de pacientes. Este projeto de mestrado propõe a implementação e validação prática de um framework para integração de dados, com o objetivo de auxiliar a pesquisa translacional integrando dados biomoleculares provenientes das diferentes tecnologias omics com dados clínicos e sócio-demográficos de pacientes. A instanciação deste framework resultou em uma ferramenta denominada IPTrans (Integrative Platform for Translational Research), que tem o Chado como modelo de dados genômicos e uma ontologia como referência. Chado foi estendido para permitir a representação da informação clínica por meio de um novo Módulo Clínico, que utiliza a estrutura de dados entidade-atributo-valor. Foi desenvolvido um pipeline para migração de dados de fontes heterogêneas de informação para o banco de dados integrado. O framework foi validado com dados clínicos provenientes de um Hospital Escola e de um banco de dados biomoleculares para pesquisa de pacientes com câncer de cabeça e pescoço, assim como informações de experimentos de microarray realizados para estes pacientes. Os principais requisitos almejados para o framework foram flexibilidade, robustez e generalidade. A validação realizada mostrou que o sistema proposto satisfaz as premissas, levando à integração necessária para a realização de análises e comparações dos dados. / The use of scientific knowledge to promote human health is the main goal of translational science. To make this possible, it is necessary to develop computational methods capable of dealing with the large volume and heterogeneity of information generated on the road between bench and clinical practice. A computational barrier to be overcome is the management and integration of clinical, biological and socio-demographics data. In this effort, ontologies play a crucial role, being a powerful artifact for knowledge representation. Tools for managing and storing clinical data in the area of translational science that have been developed, usually fail due to the lack on representing biological data or not offering integration with bioinformatics tools. In the field of genomics there are many different biological databases (such as AceDB and Ensembl), which are the basis for the construction of computational tools for genomic analysis in an organism independent way. Chado is a ontology-oriented biological database model which has gained popularity due to its robustness and flexibility, as a generic platform for biomolecular data. However, both Chado as other models of biological databases are not prepared to represent the clinical information of patients. This project consists in the proposal, implementation and validation of a practical framework for data integration, aiming to help translational research integrating data coming from different omics technologies with clinical and socio-demographic characteristics of patients. The instantiation of the designed framework resulted in a computational tool called IPTrans (Integrative Platform for Translational Research), which has Chado as template for genomic data and uses an ontology reference. Chado was extended to allow the representation of clinical information through a new Clinical Module, which uses the data structure entity-attribute-value. We developed a pipeline for migrating data from heterogeneous sources of information for the integrated database. The framework was validated with clinical data from a School Hospital and a database for biomolecular research of patients with head and neck cancer. The main requirements were targeted for the framework flexibility, robustness and generality. The validation showed that the proposed system satisfies the assumptions leading to integration required for the analysis and comparisons of data.

A formalização e o compartilhamento do conhecimento tem incentivado cada vez mais o uso de ontologias em diversas áreas da computação. Na Engenharia de Software, por exemplo, elas são usadas em diferentes fases do ciclo de vida do software. Especificamente no desenvolvimento de software a ontologia pode ser considerada como um artefato de software que atua na formalização do conhecimento e requisitos, na geração automática de código, na integração contínua e na transformação de dados em conhecimento. No entanto, poucos estudos abordam esses fatores de maneira sistematizada na construção do software baseado em ontologia, ao associar os conceitos da Engenharia de Software à Engenharia de Ontologias. Além disso, as abordagens atuais não inserem princípios ágeis em suas definições. Portanto, este trabalho tem por objetivo definir um processo de desenvolvimento considerando os princípios e valores ágeis para o desenvolvimento de software baseado em ontologia. No processo, denominado OntoSoft, fases, atividades, tarefas, papeis e modelos de artefatos foram definidos de maneira detalhada para guiar as equipes de desenvolvimento. Ademais, foram especificados três cenários de desenvolvimento considerando a complexidade do software a ser desenvolvido, a fim de evidenciar possibilidades distintas na sequência das atividades durante o fluxo de desenvolvimento do software baseado em ontologia. Com base nos estudos de caso conduzidos em diferentes cenários de desenvolvimento, os resultados sugerem que o processo OntoSoft contribui positivamente na produção dos artefatos do software baseado em ontologia, colaborando para a efetividade e produtividade da equipe. / Formalization and knowledge sharing have increasingly encouraged the use of ontologies in several areas of computing. In Software Engineering, for example, they have been used in different phases of the software life cycle. Specifically in software development, an ontology can be considered as a software artifact, which acts in the formalization of knowledge and requirements, automatic generation of code, continuous integration and data transformation into knowledge. However, few studies deal with these factors in a systematized way for the development of ontology based software, regarding to associating Software Engineering and Ontology Engineering concepts. In addition, current approaches do not address agile principles in their definitions. In this sense, this work aims to define a development process concerning the principles and agile values for ontology based software development. In the process, called OntoSoft, phases, activities, tasks, roles, and artifact models were defined in detail to guide development teams. In addition, three development scenarios were specified considering the complexity of the software to be developed, in order to demonstrate distinct possibilities of development flow of the ontology based software. Based on case studies conducted in different development environments, the results suggest that the OntoSoft process contributes positively to the development of ontology based software artifacts, contributing to the effectiveness and productivity of the team.

A falta de materiais instrucionais digitais disponíveis em larga escala e com baixo custo levou à criação da tecnologia de Objetos de Aprendizagem (OAs) [Wiley 2000]. Nessa tecnologia, materiais para ensino e aprendizagem são construídos na forma de pequenos componentes (objetos) para que possam ser combinados de várias maneiras diferentes, ou seja, possam ser reutilizados na composição de seqüências didáticas que cubram um determinado domínio de aprendizagem, por exemplo, Geometria Euclidiana ou Eletrostática. Nessa visão, cabe ao professor (ou ao próprio aluno) decidir qual é a seqüência de OAs mais adequada para um determinado contexto instrucional (ou de acordo com as preferências do aluno). OAs podem estar disponíveis em grandes repositórios na Internet, de maneira que qualquer usuário - professor ou estudante - possa buscá-los e recuperá-los de acordo com suas necessidades. Para tornar a busca e recuperação mais ecientes, cada objeto precisa ser descrito num formato padrão o que permite a sua utilização em diversas plataformas. Atualmente, cada uma das tarefas associadas à descoberta e utilização de OAs é realizada de forma não automatizada, ou seja, um professor ao elaborar um curso, deve fazer uma busca nos repositórios de OAs disponíveis, ou na própria Web, e selecionar os objetos de interesse. Nessa etapa, é preciso que o professor analise cada OA recuperado a m de decidir: (a) se ele satisfaz ou não os objetivos didáticos em questão; (b) em que ponto do curso o OA pode ser inserido, dadas as suposições sobre o conhecimento prévio feitas no projeto de construção do OA; (c) qual é o nível de diculdade, o contexto instrucional e o tipo de recurso de aprendizagem do OA desejados (por exemplo, exercício, simulação, notas de aula, testes etc.). Além disso, quando o professor faz a busca por OAs, ele utiliza somente palavras-chave, sem nenhuma referência sobre a estrutura do domínio de conhecimento. Essa é a principal limitação dessa tecnologia: não existem padrões para a representação do conteúdo de um OA, que possibilite automatizar a recuperação e análise de OAs em termos do seu conteúdo relacionado ao domínio no qual ele se insere. Esse trabalho propõe uma ferramenta, chamada SEQUOA (Seqüenciamento de OAs), que dê suporte ao professor para a tarefa de seleção e composição de OAs, com base na tecnologia da Web Semântica. Com esse objetivo, foi feito um estudo de caso para o domínio da Eletrostática. Foram construídas ontologias para: formalizar as descrições de OAs, baseando-se em padrões largamente adotados, e descrever o domínio de aprendizagem de uma maneira didática (segundo educadores experientes no domínio em questão). O uso dessas ontologias permite que a ferramenta SEQUOA seja capaz de realizar inferências sobre as diferentes características dos OAs e gerar um conjunto de seqüências alternativas de OAs, para um determinado domínio de aprendizagem, promovendo assim o reuso de OAs. / The lack of large amounts of digital instructional material available at a low cost lead to the creation of Learning Objects (LOs) [Wiley 2000]. With this technology, instructional material is built in the form of small components (objects) that can be combined in dierent arrangements allowing for their re-utilization in the composition of didactic sequences that cover a domain, for example, Euclidian Geometry or Electrostatic. Hence it is the teacher (or even the student) who decides which is the more appropriate LO sequence for a determined instructional context (or in accordance with the students\' preference). LOs maybe available in Internet repositories, so that any user a teacher or a student can search and retrieve them as needed. To make this search and retrieval more eective, every object must be described in a standard format what is also useful to allow its use in any platform. Currently, the tasks associated with LOs discovery and utilization are accomplished manually. The teacher who needs to elaborate an instructional module must do a search in the available repositories and select useful and relevant objects inspecting one by one, eventually spending large amounts of time searching for keywords. In this stage its necessary that the teacher analyzes each retrieved LO in order to decide: a) if it satises or not the course didactic objectives; b) in each part of the course the LO may be inserted, considering its assumptions about the previous knowledge made in its design; c) which are the diculty level, instructional context and type of earning resource (example, exercise, simulation, notes, tests, etc). Moreover, when a teacher searches for LOs, she only has keywords, there are no references to the knowledge domain structure. This is this technology main shortcoming: there are no standards to represent a LO content which makes it possible to automate LOs retrieval and analysis considering its content related to the knowledge domain it pertains to. Automating this search has been the aim of many research projects, with the goal of time saving and optimality, in terms of selecting the LOs that will best satisfy the teacher\'s needs. Based on Articial Intelligence techniques, this work proposes a new way of structuring a learning domain and a framework that allows a teacher to select LOs automatically in accordance with her preferences or needs. This work also proposes a set of ontologies to formalize LOs descriptions, based on domain knowledge structure and on standard descriptions that are widely adopted, allowing the utilization of theorem provers based on description logics to make inferences

Submitted by Renata Lopes (renatasil82@gmail.com) on 2016-07-04T15:49:28Z No. of bitstreams: 1 alexandramoreira.pdf: 2079318 bytes, checksum: e29b4ed0d8a6ae0708ca470c0396642c (MD5) / Approved for entry into archive by Adriana Oliveira (adriana.oliveira@ufjf.edu.br) on 2016-07-13T16:20:42Z (GMT) No. of bitstreams: 1 alexandramoreira.pdf: 2079318 bytes, checksum: e29b4ed0d8a6ae0708ca470c0396642c (MD5) / Made available in DSpace on 2016-07-13T16:20:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 alexandramoreira.pdf: 2079318 bytes, checksum: e29b4ed0d8a6ae0708ca470c0396642c (MD5) Previous issue date: 2012-11-28 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / A Semântica de Frames é uma teoria que busca estabelecer o significado de um item lexical pela evocação da cena conceitual associada. A FrameNet é uma base léxico-semântica fundamentada na Semântica de Frames e é constituída de um conjunto de frames relacionados por ligações semânticas. A metodologia de descoberta e incorporação de frames à base obedece a critérios semi-formais e envolvem alguns critérios ontológicos. Nesta pesquisa buscamos o aprofundamento dessa análise ontológica de forma a permitir uma formalização mais abrangente do processo. Em linhas gerais, esta pesquisa visou estabelecer um arcabouço metodológico que relaciona ontologias e frames de modo a verificar a ocorrência e as fronteiras de um frame, segundo critérios ontológicos e uma análise mais fundamentada do enquadramento de um enunciado em um frame, permitindo a elaboração de uma FrameNet com maior precisão. Os resultados práticos desta pesquisa foram a formalização da FrameNet, a inserção da análise ontológica na metodologia da FrameNet e a sugestão de métodos de automação desta análise. A automação aplicada possibilitou a categorização de sentenças em frames de sentidos correlatos. Como resultado teórico essa pesquisa demonstrou que os aspectos ontológicos contribuem fortemente para a elucidação do significado de sentenças polissêmicas. / Frame semantics is a theory that aims to establish the semantics of a lexical item by the evocation of the associated conceptual scene. FrameNet is a lexical-semantic database developed based on the semantics frames and is constituted of a set of frames related by semantics links. The methodology for the discovery and incorporation of frames is based on semi-formal criteria and incorporate some ontological criteria. This thesis seeks to deepen this ontological analysis in order allow greater formalization of the process. Broadly speaking, this research aims to establish a methodological framework that relates to ontologies and frames to help identify the occurrence and the borders of a frame, according to ontological criteria and a more grounded analysis of the relationship of an utterance on a frame, allowing the development of a FrameNet more accurate and more useful. The practical results of this research were the formalization of FrameNet, the insertion of an ontological analysis step in the FrameNet methodology, and the suggestion of automation methods for this analysis. The automation applied enabled the categorization of sentences in frames of related meanings. As a theoretical result this research showed that the ontological aspects contribute greatly to the elucidation of the meaning of polysemic sentences.