Submitted by Maria Medeiros (maria.dilva1@ufcg.edu.br) on 2018-06-05T14:22:04Z No. of bitstreams: 1 MAXWELL GUIMARÃES DE OLIVEIRA - TESE (PPGCC) 2016.pdf: 7339920 bytes, checksum: c917e7c00193e284b46c986eb3d45841 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-06-05T14:22:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 MAXWELL GUIMARÃES DE OLIVEIRA - TESE (PPGCC) 2016.pdf: 7339920 bytes, checksum: c917e7c00193e284b46c986eb3d45841 (MD5) Previous issue date: 2016 / CNPq / As cidades em todo o mundo enfrentam muitos problemas diretamente relacionados ao espaço urbano, especialmente nos aspectos de infraestrutura. A maioria desses problemas urbanos geralmente afeta a vida de residentes e visitantes. Por exemplo, as pessoas podem relatar um carro estacionado em uma calçada que está forçando os pedestres a andar na via, ou um enorme buraco que está causando congestionamento. Além de estarem relacionados com o espaço urbano, os problemas urbanos geralmente demandam ações das autoridades municipais. Existem diversas Redes Sociais Baseadas em Localização (LBSN, em inglês) no domínio das cidades inteligentes em todo o mundo, onde as pessoas relatam problemas urbanos de forma estruturada e as autoridades locais tomam conhecimento para então solucioná-los. Com o advento das redes sociais como Facebook e Twitter, as pessoas tendem a reclamar de forma não estruturada, esparsa e imprevisível, sendo difícil identificar problemas urbanos eventualmente relatados. Dados de mídia social, especialmente mensagens do Twitter, fotos e check-ins, tem desempenhado um papel importante nas cidades inteligentes. Um problema chave é o desafio de identificar conversas específicas e relevantes ao processar dados crowdsourcing ruidosos. Neste contexto, esta pesquisa investiga métodos computacionais a fim de fornecer uma identificação automatizada de problemas urbanos compartilhados em mídias sociais. A maioria dos trabalhos relacionados depende de classificadores baseados em técnicas de aprendizado de máquina, como SVM, Naïve Bayes e Árvores de Decisão; e enfrentam problemas relacionados à representação do conhecimento semântico, legibilidade humana e capacidade de inferência. Com o objetivo de superar essa lacuna semântica, esta pesquisa investiga a Extração de Informação baseada em ontologias, a partir da perspectiva de problemas urbanos, uma vez que tais problemas podem ser semanticamente interligados em plataformas LBSN. Dessa forma, este trabalho propõe uma ontologia no domínio de Problemas Urbanos (UIDO) para viabilizar a identificação e classificação dos problemas urbanos em uma abordagem automatizada que foca principalmente nas facetas temática e geográfica. Uma avaliação experimental demonstra que o desempenho da abordagem proposta é competitivo com os algoritmos de aprendizado de máquina mais utilizados, quando aplicados a este domínio em particular. / The cities worldwide face with many issues directly related to the urban space, especially in the infrastructure aspects. Most of these urban issues generally affect the life of both resident and visitant people. For example, people can report a car parked on a footpath which is forcing pedestrians to walk on the road or a huge pothole that is causing traffic congestion. Besides being related to the urban space, urban issues generally demand actions from city authorities. There are many Location-Based Social Networks (LBSN) in the smart cities domain worldwide where people complain about urban issues in a structured way and local authorities are aware to fix them. With the advent of social networks such as Facebook and Twitter, people tend to complain in an unstructured, sparse and unpredictable way, being difficult to identify urban issues eventually reported. Social media data, especially Twitter messages, photos, and check-ins, have played an important role in the smart cities. A key problem is the challenge in identifying specific and relevant conversations on processing the noisy crowdsourced data. In this context, this research investigates computational methods in order to provide automated identification of urban issues shared in social media streams. Most related work rely on classifiers based on machine learning techniques such as Support Vector Machines (SVM), Naïve Bayes and Decision Trees; and face problems concerning semantic knowledge representation, human readability and inference capability. Aiming at overcoming this semantic gap, this research investigates the ontology-driven Information Extraction (IE) from the perspective of urban issues; as such issues can be semantically linked in LBSN platforms. Therefore, this work proposes an Urban Issues Domain Ontology (UIDO) to enable the identification and classification of urban issues in an automated approach that focuses mainly on the thematic and geographical facets. Experimental evaluation demonstrates the proposed approach performance is competitive with most commonly used machine learning algorithms applied for that particular domain.