Over a decade ago, there was no standardised method for information sharing during emergency situations. Governments, first responders, and emergency practitioners often had to rely on what little technology that was available to them. This situation slowed down communications, putting entire recovery operations, and lives at stake. The Emergency Data Exchange Language (EDXL) is the umbrella standard for several emergency communication standards that are being developed to address this issue. The Semantic Web is slowly, but steadily becoming a natural extension of the present-day Web. Thanks to efforts from researchers, and corporations such as Google, Facebook, etc., we are seeing more, and more semantics aware applications on the Web. These applications have been successful in bringing Semantic Web technologies to the common user to a large extent. Semantic Web technologies have found applications in a wide range of domains, from medical research to media management. However, a study to see if EDXL messaging standards can benefit from Semantic Web technologies has not yet been made. In this thesis, we investigate the possibility of enabling Semantic Web technologies for EDXL standards, specifically the EDXL Resource Messaging (EDXL-RM) standard, and explore the benefits that can come out of it. The possibility of converting XML based EDXL-RM messages to semantic formats is explored at first. This step is achieved through the evaluation of existing tools and technologies. Based on the outcome of this study, an EDXL to OWL converter that works in two stages is developed. The motivation for enabling semantic support for EDXL standards is illustrated through several use cases.

Submitted by Diogo Barreiros (diogo.barreiros@ufba.br) on 2017-08-31T13:32:34Z No. of bitstreams: 1 Thesis_RebecaBarros_paraHomologacao.pdf: 11627929 bytes, checksum: 555f47e98d6e831b2e061c0e5896fd69 (MD5) / Approved for entry into archive by NUBIA OLIVEIRA (nubia.marilia@ufba.br) on 2017-12-05T13:08:31Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Thesis_RebecaBarros_paraHomologacao.pdf: 11627929 bytes, checksum: 555f47e98d6e831b2e061c0e5896fd69 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-12-05T13:08:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Thesis_RebecaBarros_paraHomologacao.pdf: 11627929 bytes, checksum: 555f47e98d6e831b2e061c0e5896fd69 (MD5) / Gerenciamento de emergência é uma tarefa complexa pois envolve comunicação e colaboração entre variadas organizações e seus sistemas. Integração de dados e interoperabilidade de sistemas estão entre os maiores desafios nesta área. Ontologias podem ser usadas para estabelecer um modelo de referência comum aos envolvidos e também servir como base para a integração no nível computacional. Por ser um domínio amplo, várias propostas de ontologia focam em algum aspecto das diferentes fases de um ciclo emergencial, como por exemplo, as fases de prevenção e preparação, modelando planos de ação e treinamentos; outras modelam situações e tipos de emergência específicos como incêndios e terremotos. Ainda nesse cenário, a iniciativa EDXL (do inglês Emergency Data Exchange Language) propõe um conjunto de padrões de mensagens baseados na linguagem XML para troca de dados relacionados à gestão de emergências, visando facilitar o compartilhamento de informações entre entidades, organizações e pessoas envolvidas em um cenário emergencial (OASIS, 2013a, 2014). Embora resolva o problema da heterogeneidade sintática e estrutural, visto que é uma suíte de XML-Schemas que padroniza o formato XML a ser trocado pelos sistemas, o EDXL não garante a interoperabilidade semântica. Por esses motivos, e por ser um padrão que possui um objetivo similar ao desse trabalho, as ontologias aqui criadas são baseadas no mesmo. Esse trabalho faz parte do projeto RESCUER (Reliable and Smart Analysis of Crowdsourcing Information for Emergency and Crisis Management), um projeto que pretende desenvolver uma plataforma computacional inteligente e interoperável que utilize informações crowdsourcing combinadas com dados abertos para oferecer suporte ao gerenciamento de crises e emergências. Como solução, esse trabalho apresenta uma suíte de ontologias criadas a partir do padrão EDXL e um estudo de caso baseado na suíte, como proposta de interoperabilidade de dados para Sistemas de Resposta à Emergências (SRE). A suíte EDXL-RESCUER e o desenvolvimento da interoperabilidade avaliada no escopo do projeto RESCUER são as contribuições desta proposta. Os resultados indicam que a EDXL-RESCUER _e adequada ao cenário brasileiro e que as ontologias podem ser aplicadas como interlíngua entre os SER’s. / Emergency Management is a complex task which involves the communication and collaboration among several organizations and its systems. Data integration and interoperability within systems are among the major challenges in this area. Ontologies can be used to provide a reference model for the involved parties and can also be the basis for data integration at computational level. Several ontology proposals in this area focus on aspects of the different emergency cycle phases , such as prevention and preparation phases, modeling action plans and training; other ontologies focus on specific situations and types of emergency such as fires and earthquakes. In this scenario, the EDXL (Emergency Data Exchange Language) initiative proposes a set of XML-based message standards for data exchange related to emergency management in order to facilitate information sharing between entities, organizations and people involved in an emergency (OASIS, 2013a, 2014). Although it solves the problem of syntactic and structural heterogeneity since it is an XML Schema suite that standardizes the XML format to be exchanged by systems, EDXL does not guarantee semantic interoperability. For these reasons, and because it is a standard that pursues a similar objective as this proposal, the ontologies created within this work are based on EDXL. This proposal is part of the RESCUER (Reliable and Smart Analysis of Crowdsourcing Information for Emergency and Crisis Management) project, a project that aims to develop an intelligent and interoperable computational platform using crowdsourcing information combined with open data to support emergency management. As a solution, this work presents a suite of ontologies created based on the EDXL standard and a case study using the suite for data interoperability for Emergency Response Systems (ERS). The EDXL-RESCUER suite and the data interoperability solution evaluated in the RESCUER project’s scope are the contributions of this proposal. The results indicated that EDXL is suitable for the Brazilian scenario and that the ontologies can be applied as interlingua among ERS.

Submitted by Reinaldo Almeida (reinaldo.almeida@ufba.br) on 2017-05-23T16:38:39Z No. of bitstreams: 1 Análise de Domínio na Aquisição de Conhecimentos - Ontologias para Sistemas Computacionais.pdf: 4033106 bytes, checksum: 207a133d5a98f624185f2ffd87870a6c (MD5) / Approved for entry into archive by Maria Auxiliadora da Silva Lopes (silopes@ufba.br) on 2017-05-25T18:25:37Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Análise de Domínio na Aquisição de Conhecimentos - Ontologias para Sistemas Computacionais.pdf: 4033106 bytes, checksum: 207a133d5a98f624185f2ffd87870a6c (MD5) / Made available in DSpace on 2017-05-25T18:25:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Análise de Domínio na Aquisição de Conhecimentos - Ontologias para Sistemas Computacionais.pdf: 4033106 bytes, checksum: 207a133d5a98f624185f2ffd87870a6c (MD5) / A partir do alinhamento entre as Semióticas desenvolvidas pelos filósofos e pensadores, Charles Sanders Peirce, Gilles Deleuze e Félix Guattari, e da atualização teórica para a atividade de Análise de Domínio, baseada nos pressupostos defendidos pelos pesquisadores da Royal School of Library and Information Science, da Dinamarca, com destaque para Birger Hjørland e Torkild Thellefsen, esta Tese disserta sobre os aspectos de cognição a serem observados para determinar o significado num universo do discurso referente a fatos de um domínio, com o objetivo de aumentar o grau de aproximação entre as realidades, dos fatos, entendida e significada. Deste modo, é feito um aprofundamento no processo de aquisição do conhecimento, com a crítica à abordagem atomista e estruturalista, na qual, termos e relações do universo de discurso são especificados a partir de uma relação direta entre signo e significado, de uma concepção onde a expressão supera o conteúdo, e a dimensão espaço prevalece sobre a dimensão tempo no processo de significância. O ambiente de estudo usado é aquele referente às ontologias computacionais, bases de conhecimentos apoiadas sobre redes semânticas e semióticas de frames, concentrado nas fases que vão do entendimento da realidade de um domínio até aquela onde a significância dos termos e relações é tratada a fim de se obter os seus respectivos significados. A pesquisa, na sua fase experimental, dentro do referencial proposto, analisou as etapas de desenvolvimento da ontologia EDXL-RESCUER, contrapondo as hipóteses tratadas na Tese e o processo de desenvolvimento da ontologia, tendo como resultados, uma abordagem crítica e uma fundamentação teórica correspondente, complementada por uma metodologia para Análise de Domínio capaz de atuar numa dimensão pós-estruturalista. O método de pesquisa aplicado é qualitativo, exploratório, envolvendo atualização do estado da arte para os conceitos apresentados, a partir da análise de um projeto de construção de ontologia. / ABSTRACT From the alignment between the Semiotics developed by the philosophers, Charles Sanders Peirce, Gilles Deleuze and Felix Guattari, and the theoretical update for the Domain Analysis activity, based on the assumptions defended by the researchers of the Royal School of Library and Information Science, from Denmark, notably Birger Hjørland and Torkild Thellefsen, this thesis discusses the aspects of cognition to be observed to determine the signified in a universe of discourse concerning at facts of a domain, with the aim of increasing the degree of approximation between the realities, of the facts, understood and signified. In this way, a deepening of the process of knowledge acquisition is made, with the criticism at the atomist and structuralist approach, in which terms and relations of the universe of discourse are specified from a direct relation between sign and signified, a conception where the expression exceeds the content, and the space dimension prevails over the time dimension in the process of significance. The study environment used is that referring to computational ontologies, knowledge bases supported on semantic networks and semiotic frames, focused on the phases that go from the understanding of the reality of a domain to that where the significance of terms and relations is treated in order to obtain their respective signified. The research, in its experimental phase, within the proposed reference, analyzed the stages of development of the EDXL-RESCUER ontology, opposing the hypotheses treated in the thesis and the process of development of the ontology, resulting in a critical approach and a corresponding theoretical foundation, complemented by a methodology for Domain Analysis capable of acting in a post-structuralist dimension. The applied research method is qualitative, exploratory, involving updating the state of the art to the presented concepts, from the analysis of an ontology construction project