Submitted by Lucelia Lucena (lucelia.lucena@ufpe.br) on 2015-03-06T19:07:13Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) DISSERTAÇÃO Danusa Ribeiro Bezerra da Cunha.pdf: 5211208 bytes, checksum: c051cd99928c224160a77aa04d2ef53b (MD5) / Made available in DSpace on 2015-03-06T19:07:13Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) DISSERTAÇÃO Danusa Ribeiro Bezerra da Cunha.pdf: 5211208 bytes, checksum: c051cd99928c224160a77aa04d2ef53b (MD5) Previous issue date: 2014-02-21 / CAPES / Um dos principais desafios a serem solucionados quando se deseja oferecer uma visão integrada de dados distribuídos em múltiplas fontes de dados diz respeito à decomposição de consultas. Em sistemas de integração de dados que fazem uso de um esquema de mediação, o problema de decomposição de consultas consiste em decompor uma consulta definida de acordo com o esquema de mediação em uma ou mais consultas a serem executadas nas fontes de dados locais. Um componente fundamental para a decomposição de consultas é o conjunto de mapeamentos entre o esquema de mediação e os esquemas das fontes de dados. Tendo em vista que os esquemas podem ser complexos e heterogêneos, um dos grandes problemas das soluções convencionais de integração de dados consiste em descobrir esses mapeamentos, pois este processo geralmente é feito de forma manual ou semiautomática, demandando um elevado custo durante a inicialização do sistema. Este trabalho aborda o problema de decomposição de consultas no contexto de integração de dados na Web de Dados, onde as fontes de dados seguem o modelo RDF (Resource Description Framework) e podem ser acessadas a partir de consultas SPARQL (SPARQL Protocol and RDF Query Language). Além disso, as fontes de dados podem estar associadas a uma ontologia que, em geral, desempenha o papel do esquema da fonte de dados. É importante destacar que, dada a natureza dinâmica e heterogênea do ambiente, não se deve esperar que uma estratégia de decomposição seja aplicada sobre toda a Web de Dados por questões de escalabilidade. Especificamente, neste trabalho propõe-se uma solução para o problema de decomposição de consultas em federações de conjuntos de dados interligados disponíveis na Web de Dados, ou seja, conjuntos de dados publicados de acordo com os princípios de Linked Data. Neste tipo de ambiente, se uma aplicação necessita consultar diferentes conjuntos de dados sem ter que formular uma nova consulta para cada um deles, pode ser necessário lidar com o problema de decomposição de consultas entre conjuntos de dados distintos e heterogêneos. Para solucionar tal problema, este trabalho propõe uma abordagem para decomposição de consultas em federações de dados interligados, a qual é dividida em três atividades principais. Dentre estas atividades, a principal contribuição reside na definição e implementação de um processo para decomposição de consultas, considerando que as fontes de dados possuem ontologias estruturalmente distintas que descrevem seus esquemas. Nesta abordagem, são manipuladas consultas SPARQL e são utilizados mapeamentos heterogêneos com o objetivo de tratar aspectos referentes às diferenças estruturais entre as ontologias. Para avaliar a abordagem proposta, um protótipo foi implementado e alguns experimentos foram realizados com fontes de dados que seguem os princípios Linked Data.

Submitted by Santos Davilene (davilenes@ufba.br) on 2016-05-25T12:45:32Z No. of bitstreams: 1 Andre_Carlomagno_Dissertacao.pdf: 1757427 bytes, checksum: 0e8705dc6cbd590104c52bd09603036a (MD5) / Made available in DSpace on 2016-05-25T12:45:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Andre_Carlomagno_Dissertacao.pdf: 1757427 bytes, checksum: 0e8705dc6cbd590104c52bd09603036a (MD5) / Linked Data permite a ligação entre dados de diferentes fontes para criar um único espaço global de dados. Dados publicados obedecendo aos princípios de Linked Data possuem significado explicitamente definido e podem ser tratados e processados por máquinas. No entanto, pessoas também podem se beneficiar diretamente da semântica explícita contida na estrutura dos dados. Este trabalho trata a carência de métodos, processos e modelos preocupados com a apresentação e navegação de dados estruturados obedecendo aos princípios de Linked Data. O foco da pesquisa é no usuário comum, aquele sem experiência com as técnicas que giram em torno da Web Semântica. Para tratar o problema em questão, o trabalho utiliza três linhas de investigação: as estratégias para apresentação e navegação de dados estruturados na Web Semântica; a modelagem de sistemas de hipertexto e a recuperação de dados estruturados embutidos em páginas Web. As contribuições desta pesquisa incluem: (i) um modelo de apresentação e navegação para Linked Data, focado no usuário comum, que pode ser implementado por sistemas interessados em prover tais recursos; (ii) um Serviço Web e uma biblioteca Javascript implementando o modelo, que podem ser utilizados pelo lado cliente de aplicações Web preocupadas em fornecer apresentação e navegação para Linked Data; e (iii) um protótipo desenvolvido para demonstrar a utilização do serviço e da biblioteca e, consequentemente, a viabilidade do modelo proposto, que fornece recursos de apresentação e navegação de dados estruturados embutidos em páginas Web.

Submitted by Santos Davilene (davilenes@ufba.br) on 2016-05-25T16:24:08Z No. of bitstreams: 1 DissertacaoMestradoDCC_Leandro_Andrade.pdf: 4292793 bytes, checksum: 81fe16e2cd1e5c84283f5931ba388398 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-05-25T16:24:08Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DissertacaoMestradoDCC_Leandro_Andrade.pdf: 4292793 bytes, checksum: 81fe16e2cd1e5c84283f5931ba388398 (MD5) / Criada com a proposta inicial de conectar basicamente documentos HTML, a Web hoje expandiu suas capacidades, tornando-se um ambiente bastante heterogêneo de aplicações, recursos, dados e usuários que interagem entre si. A proposta da Web Semântica, associada aos Serviços Web, busca estabelecer padrões que viabilizem a comunicação entre aplicações heterogêneas na Web. A Web de Dados, outra linha de evolução da Web, fornece orientações (Linked Data) sobre como usar as tecnologias da Web Semântica para publicar e definir ligações semânticas entre dados de diferentes fontes. Contudo, existe uma lacuna na integração entre aplicações baseadas em Serviços Web e aplicações da Web de Dados. Essa lacuna ocorre porque os Serviços Web são “executados”, enquanto que a Web de Dados é “consultada”. Dessa forma, esta dissertação apresenta o Semantic Web (of Data) Services (SWoDS) com objetivo de prover Serviços Web a partir de bases Linked Data. O Semantic Web (of Data) Services pode preencher a lacuna entre Serviços Web e aplicações baseadas na Web de Dados, fazendo que a Web de Dados seja “executada” através de Serviços Web Semânticos. Assim, permitindo que dados Linked Data, através do SWoDS, integrem aos Serviços Web, por meio de operações de composição automática e descoberta de serviços.

Pesquisas na área de biodiversidade são, em geral, transdisciplinares por natureza. Essas pesquisas tentam responder problemas complexos que necessitam de conhecimento transdisciplinar e requerem a cooperação entre pesquisadores de diversas disciplinas. No entanto, é raro que duas ou mais disciplinas distintas tenham observações, dados e métodos em formatos que permitam a colaboração imediata sobre hipóteses complexas e transdisciplinares. Hoje, a velocidade com que qualquer disciplina obtêm avanços científicos depende de quão bem seus pesquisadores colaboram entre si e com tecnologistas das áreas de bancos de dados, gerenciamento de workflow, visualização e tecnologias, como computação em nuvem. Dentro desse cenário, a Web Semântica surge, não só como uma nova geração de ferramentas para a representação de informações, mais também para a automação, integração, interoperabilidade e reutilização de recursos. Neste trabalho, uma infraestrutura semântica é proposta para a integração de dados científicos sobre biodiversidade. Sua arquitetura é baseada na aplicação das tecnologias da Web Semântica para se desenvolver uma infraestrutura eficiente, robusta e escalável aplicada ao domínio da Biodiversidade. O componente central desse ambiente é a linguagem BioDSL, uma Linguagem de Domínio Especifico (DSL) para mapear dados tabulares para o modelo RDF, seguindo os princípios de Linked Open Data. Esse ambiente integrado também conta com uma interface Web, editores e outras facilidades para conversão/integração de conjuntos de dados sobre biodiversidade. Para o desenvolvimento desse ambiente, houve a participação de instituições de pesquisa parceiras que atuam na área de biodiversidade da Amazônia. A ajuda do Laboratório de Interoperabilidade Semântica do Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia (INPA) foi fundamental para a especificação e testes do ambiente. Foram pesquisados vários casos de uso com pesquisadores do INPA e realizados testes com o protótipo do sistema. Nesses testes, ele foi capaz de converter arquivos de dados reais sobre biodiversidade para RDF e interligar automaticamente entidades presentes nesses dados a entidades presentes na web (nuvem LOD). Num experimento envolvendo 1173 registros de espécies ameaçadas, o ambiente conseguiu recuperar automaticamente 967 (82,4%) entidades (URIs) da LOD referentes a essas espécies, com matching completo para o nome das espécies, 149 (12,7%) com matching parcial (apenas um dos nomes da espécie), 36 (3,1%) não tiveram correspondências (sem resultados nas buscas) e 21 (1,7%) sem registro das especies na LOD. / Research in the area of biodiversity is, in general, transdisciplinary in nature. This type of research attempts to answer complex problems that require transdisciplinary knowledge and require the cooperation between researchers of diverse disciplines. However, it is rare for two or more distinct disciplines to have observations, data, and methods in formats that allow immediate collaboration on complex and transdisciplinary hypotheses. Today, the speed which any discipline gets scientific advances depends on how well its researchers collaborate with each other and with technologists from the areas of databases, workflow management, visualization, and internet technologies. Within this scenario, the Semantic Web arises not only as a new generation of tools for information representation, but also for automation, integration, interoperability and resource reuse. In this work, a semantic infrastructure is proposed for the integration of scientific data on biodiversity. This architecture is based on the application of Semantic Web technologies to develop an efficient, robust and scalable infrastructure for use in the field of Biodiversity. The core component of this infrastructure is the BioDSL language, a Specific Domain Language (DSL) to map tabular data to the RDF model, following the principles of Linked Open Data. This integrated environment also has a Web interface, editors and other facilities for converting/integrating biodiversity datasets. For the development of this environment, we had the participation of partner research institutions that work with Amazon biodiversity. The help of the Laboratory of Semantic Interoperability of the National Institute of Amazonian Research (INPA) was fundamental for the specification and tests of this infrastructure. Several use cases were investigated with INPA researchers and tests were carried out with the system prototype. In these tests, the prototype was able to convert actual biodiversity data files to RDF and automatically interconnect entities present in these data to entities present on the web (LOD cloud). In an experiment involving 1173 records of endangered species, the environment was able to automatically retrieve 967 (82.4%) LOD entities (URIs) for these species, with complete matching for the species name, 149 (12.7%) with partial matching (only one of the species names), 36 (3,1%) with no matching and 21 (1,7%) no have records at LOD.

Pesquisas na área de biodiversidade são, em geral, transdisciplinares por natureza. Essas pesquisas tentam responder problemas complexos que necessitam de conhecimento transdisciplinar e requerem a cooperação entre pesquisadores de diversas disciplinas. No entanto, é raro que duas ou mais disciplinas distintas tenham observações, dados e métodos em formatos que permitam a colaboração imediata sobre hipóteses complexas e transdisciplinares. Hoje, a velocidade com que qualquer disciplina obtêm avanços científicos depende de quão bem seus pesquisadores colaboram entre si e com tecnologistas das áreas de bancos de dados, gerenciamento de workflow, visualização e tecnologias, como computação em nuvem. Dentro desse cenário, a Web Semântica surge, não só como uma nova geração de ferramentas para a representação de informações, mais também para a automação, integração, interoperabilidade e reutilização de recursos. Neste trabalho, uma infraestrutura semântica é proposta para a integração de dados científicos sobre biodiversidade. Sua arquitetura é baseada na aplicação das tecnologias da Web Semântica para se desenvolver uma infraestrutura eficiente, robusta e escalável aplicada ao domínio da Biodiversidade. O componente central desse ambiente é a linguagem BioDSL, uma Linguagem de Domínio Especifico (DSL) para mapear dados tabulares para o modelo RDF, seguindo os princípios de Linked Open Data. Esse ambiente integrado também conta com uma interface Web, editores e outras facilidades para conversão/integração de conjuntos de dados sobre biodiversidade. Para o desenvolvimento desse ambiente, houve a participação de instituições de pesquisa parceiras que atuam na área de biodiversidade da Amazônia. A ajuda do Laboratório de Interoperabilidade Semântica do Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia (INPA) foi fundamental para a especificação e testes do ambiente. Foram pesquisados vários casos de uso com pesquisadores do INPA e realizados testes com o protótipo do sistema. Nesses testes, ele foi capaz de converter arquivos de dados reais sobre biodiversidade para RDF e interligar automaticamente entidades presentes nesses dados a entidades presentes na web (nuvem LOD). Num experimento envolvendo 1173 registros de espécies ameaçadas, o ambiente conseguiu recuperar automaticamente 967 (82,4%) entidades (URIs) da LOD referentes a essas espécies, com matching completo para o nome das espécies, 149 (12,7%) com matching parcial (apenas um dos nomes da espécie), 36 (3,1%) não tiveram correspondências (sem resultados nas buscas) e 21 (1,7%) sem registro das especies na LOD. / Research in the area of biodiversity is, in general, transdisciplinary in nature. This type of research attempts to answer complex problems that require transdisciplinary knowledge and require the cooperation between researchers of diverse disciplines. However, it is rare for two or more distinct disciplines to have observations, data, and methods in formats that allow immediate collaboration on complex and transdisciplinary hypotheses. Today, the speed which any discipline gets scientific advances depends on how well its researchers collaborate with each other and with technologists from the areas of databases, workflow management, visualization, and internet technologies. Within this scenario, the Semantic Web arises not only as a new generation of tools for information representation, but also for automation, integration, interoperability and resource reuse. In this work, a semantic infrastructure is proposed for the integration of scientific data on biodiversity. This architecture is based on the application of Semantic Web technologies to develop an efficient, robust and scalable infrastructure for use in the field of Biodiversity. The core component of this infrastructure is the BioDSL language, a Specific Domain Language (DSL) to map tabular data to the RDF model, following the principles of Linked Open Data. This integrated environment also has a Web interface, editors and other facilities for converting/integrating biodiversity datasets. For the development of this environment, we had the participation of partner research institutions that work with Amazon biodiversity. The help of the Laboratory of Semantic Interoperability of the National Institute of Amazonian Research (INPA) was fundamental for the specification and tests of this infrastructure. Several use cases were investigated with INPA researchers and tests were carried out with the system prototype. In these tests, the prototype was able to convert actual biodiversity data files to RDF and automatically interconnect entities present in these data to entities present on the web (LOD cloud). In an experiment involving 1173 records of endangered species, the environment was able to automatically retrieve 967 (82.4%) LOD entities (URIs) for these species, with complete matching for the species name, 149 (12.7%) with partial matching (only one of the species names), 36 (3,1%) with no matching and 21 (1,7%) no have records at LOD.