Sistemas de software estão cada vez mais presentes na sociedade, bem como são componentes imprescindíveis no mundo contemporâneo, uma vez que facilitam e fomentam as praticidades que os cidadãos e desenvolvedores necessitam. Esses sistemas tornam-se muito mais eficientes quando conseguem interoperar com outros, de forma que troquem recursos e não necessitem implementar essas funcionalidades de maneira individual. Os stakeholders desses sistemas buscam cada vez mais métodos que facilitem essa comunicação, de um jeito prático e sem perder a independência gerencial de cada um. Desse modo, a classe emergente de Sistema de Sistemas (SoS) ganhou uma atenção considerável, por causa de suas características intrínsecas que promovem a interoperabilidade de sistemas distintos e heterogêneos. No entanto, essa comunicação não é trivial, em razão das diferentes interfaces de cada sistema, além da presença de vários stakeholders e a falta de documentação dos sistemas constituintes, dificultando assim, a busca e o uso de cada capacidade. Assim, o objetivo deste trabalho de mestrado é estabelecer uma abordagem baseada em serviços que visa auxiliar os engenheiros de SoS, principalmente na falta de ferramentas de suporte e no esforço para procurar, compreender e adaptar componentes reutilizáveis. A abordagem proposta possui elementos fundamentais que foram utilizados como base para o desenvolvimento de um repositório para engenheiros de SoS e proprietários de sistemas constituintes, de forma organizada e bem documentada, visto que pode ser usado tanto pela comunidade de pesquisa quanto por instituições privadas. / Software systems are increasingly present in society, and consist in indispensable components in the contemporary world, since they facilitate and foster the practices that citizens and developers need. These systems become much more efficient when they can interoperate with others, so that they exchange resources and do not need to implement these features individually. Stakeholders of these systems increasingly seek methods that facilitate such communication in a practical way and without losing the managerial independence of each one. Therefore, the emerging System Of System class (SoS) gained considerable attention, because of its intrinsic characteristics that promote the interoperability of distinct and heterogeneous systems. However, this communication is not trivial, due to the different interfaces of each system, besides the presence of several stakeholders and the lack of documentation of the constituent systems, making it difficult to search and to use each capacity. Thus, the aim of this masters project is to establish a service-based approach that aims to assist SoS engineers, especially in the lack of supporting tools, in the effort to search, understand and adapt reusable components. The proposed approach has fundamental elements that were used as the basis for the development of a repository for SoS engineers and owners of constituent systems, in an organized and well documented way, since it can be used by both the research community and private institutions.

A alta disponibilidade de informações em saúde por meio de sistemas de informação só pode ser proporcionada com a utilização de sistemas que sejam capazes de trocar dados de forma segura e consistente. Para isso, estes sistemas necessitam ser interoperáveis, capazes de trocar informações. Uma das características mais importantes de tais sistemas é a utilização de terminologias em saúde, permitindo a codificação dos termos clínicos de maneira robusta e consistente. Algumas das terminologias mais conhecidas e utilizadas são: SNOMED-CT, ICD-CM, ICD, LOINC, NANDA, TUSS, CBHPM, Tabela de Procedimentos SUS, entre outras. Quando os sistemas não se utilizam de uma mesma terminologia para codificação de um mesmo conceito é necessário a realização de mapeamentos e traduções entre as terminologias. O mapeamento entre terminologias consiste em estabelecer as associações pertinentes às terminologias para que cada termo pertencente a uma possa ser associado a algum termo da outra. Este mapeamento, geralmente, é criado por especialistas de domínio, que atuam analisando as duas terminologias em questão e estabelecendo manualmente estas associações. Neste trabalho, propomos uma metodologia que visa facilitar a realização deste tipo de mapeamento, por meio da utilização de dois recursos: Regras de Associação, para extração das associações preexistentes entre as terminologias em registros clínicos; e Busca Textual, para pareamento entre conceitos das duas terminologias baseado na identificação de termos comuns. O auxílio à criação destes mapeamentos é proporcionado por meio de sugestões de relações existentes entre as terminologias. Como resultado deste trabalho obtivemos uma metodologia genérica de mapeamento entre terminologias capaz de auxiliar com sucesso os especialistas. Em aproximadamente 40% dos casos os especialistas concordaram com uma das sugestões apresentadas. De forma complementar, obtivemos o mapeamento parcial entre duas terminologias: a ICD9-CM e a TUSS, utilizadas como caso de uso para validação da metodologia. / The high availability of health information through information systems can be provided only with the use of systems that are able to exchange data securely and consistently. To this end, these systems need to be interoperable, capable of exchanging information that is understood both at one end as the other. One of the most important characteristics of such systems is the use of terminologies in health, allowing the coding of clinical terms in a robust and consistent manner. Some of the most known and used terminologies are: SNOMED-CT, ICD-CM, ICD, LOINC, NANDA, TUSS, CBHPM, and SUS Procedures Table, among others. When systems do not use the same terminology for encoding the same concept, it is necessary to perform mappings and translations between the terminologies. The mapping between terminologies consists on establishing the relevant associations present in terminologies, so that each term belonging to one can be associated unambiguously to the terms belonging to another. This mapping is typically created by domain experts who work analyzing the two terms in question and manually setting these associations. In this paper, we propose a methodology that aims to facilitate this type of mapping, through the use of two frameworks: Association Rules, for the extraction of preexisting associations between the terminologies in clinical records; and Textual Search, for pairing between the two terminologies concepts based on the identification of common terms. The creation of these mappings by experts is aided by the method suggesting links between the terminologies through the Association Rules or Textual Search. As a result of this work we obtained a generic methodology for mapping between terminologies able to successfully assist the experts. In approximately 40% of cases the experts agreed with the suggestions. As a complement, we obtained a partial mapping between two specific terminologies for coding surgical procedures: the ICD9-CM and TUSS, used as use case to validate the methodology.

As organizações precisam trocar informações de forma simples e eficiente, com custos tão baixos quanto possível. Essas informações às vezes são apresentadas na forma de documentos com formato e conteúdos pré-definidos. Esses documentos podem ser equivalentes ou quase equivalentes, porém bastantes distintos em diferentes organizações. Numa mesma organização, os documentos podem ser diferentes em contextos históricos. O propósito deste trabalho é facilitar a distribuição dos documentos, superando o problema dos formatos com os quais foram criados. O objetivo é possibilitar a interoperabilidade de documentos e atingir a portabilidade simples e confiável de documentos através da reutilização de formatos e conteúdos, em diferentes combinações plausíveis. Propomos, usar ontologias como solução ao problema da falta de interoperabilidade nas implementações de formatos de documentos. Como prova de conceito consideramos a portabilidade entre os formatos padrão ODF(Open Document Format) e (Office Open XML). / Organizations need to exchange information simple and efficient, with costs as low as possible. Such information is sometimes presented as documents and with pre-defined content. These documents may be equivalent or nearly equivalent, but quite distinct in different organizations. In the same organization, documents can be different historical contexts. The purpose of this work is to enable interoperability of documents and achieve portability of digital documents through the reuse of content and format in different plausible combinations. We propose the characterization of digital documents using ontologies as a solution to the problem of lack of interoperability in the implementations of document formats. As proof of concept we consider the portability between ODF(Open Document Format) and OOXML (Office Open XML) document formats.

Na área de emparelhamento de ontologias, são utilizadas algumas métricas para avaliar os alinhamentos produzidos. As métricas baseadas em alinhamento têm como princípio básico confrontar um alinhamento proposto com um alinhamento de referência. Algumas destas métricas, entretanto, não têm alcançado êxito suficiente porque (i) não conseguem discriminar sempre entre um alinhamento totalmente errado e um quase correto; e (ii) não conseguem estimar o esforço do usuário para refinar o alinhamento resultante. Este trabalho tem como objetivo apresentar uma nova abordagem para avaliar os alinhamentos de ontologias. A nossa abordagem apresenta uma métrica na qual utilizamos as próprias consultas normalmente já realizadas nas ontologias originais para julgar a qualidade do alinhamento proposto. Apresentamos também alguns resultados satisfatórios de nossa abordagem em relação às outras métricas já existentes e largamente utilizadas. / In the ontology matching field, different metrics are used to evaluate the resulting alignments. Metrics based on alignment adopt the basic principle of verifying a proposed alignment against a reference alignment. Some of these metrics do not achieve good results because (i) they cannot always distinguish between a totally wrong alignment and one which is almost correct; and (ii) they cannot estimate the effort for the user to refine the resulting alignment. This work aims to present a new approach to evaluate ontology alignments. Our approach presents a measure that uses the usual queries in the original ontologies to assess the quality of the proposed alignment. We also present some satisfactory results of our approach with regard to widely used metrics.

[pt] Com a evolução da Web atual para a Web Semântica, acredita- se que as informações disponíveis estarão estruturadas de forma a permitir o processamento automático de seu conteúdo por máquinas. Além do processamento individual, deseja-se uma melhor troca de informações entre aplicações Web. Para estes propósitos, são necessários mecanismos que garantam a interoperabilidade semântica, i.e., identificação e compatibilidade de informações. Neste sentido, ontologias são utilizadas como um recurso para disponibilizar um vocabulário estruturado e livre de ambigüidades. Ontologias fornecem um padrão bem definido para a estruturação da informação e promovem um formalismo passível de processamento automático. Neste trabalho, propomos uma estratégia para interoperabilidade de ontologias. O Componente para Alinhamento Taxonômico de Ontologias - CATO, resultado da implementação desta estratégia proposta, alinha automaticamente as taxonomias de ontologias comparadas. O alinhamento realizado é obtido em três etapas executadas seqüencialmente. A primeira etapa compara lexicalmente os conceitos das ontologias entradas e usa um mecanismo de poda estrutural dos conceitos associados como condição de parada. A segunda etapa compara estruturalmente as hierarquias das ontologias identificando as similaridades entre suas sub-árvores comuns. A terceira etapa refina os resultados da etapa anterior classificando os conceitos identificados como similares em bem similares ou pouco similares, de acordo com um percentual de similaridade prédefinido. / [en] With the Web evolving towards a Semantic Web, it is believed that the available information will be presented in a meaningful way to allow machines to automatically process its content. Besides the individual processing, a better information exchange among Web applications is desired. For this purpose, mechanisms are called for guarantee the semantic interoperability, that is, the identification and compatibility of information. In this direction, ontologies are used as one resource to make available a structured vocabulary, free of ambiguities. Ontologies provide a well-defined standard to structure the information and to promote formalism for automatic processing. In this work, we propose one strategy for ontology interoperability. The Ontology Taxonomic Alignment Component - CATO, which is the result of the implementation of this proposed strategy, provides an automatic taxonomic ontologies alignment. In this way, the alignment is obtained by a three-step process. The first step is the lexical comparison between the concepts from the entries ontologies. It uses a trimming mechanism of the related associated concepts as a stop condition. The second step is the structural comparison of the ontologies structures used to identify the similarities between common sub-trees. The third step refines the results of the previous step, classifying the similar identified concepts as very similar or little similar, according to a pre-defined similarity measurement.

[pt] O presente trabalho tem como meta analisar os aspectos de planejamento de redes celulares UMTS coexistentes com redes GSM, abordando de forma sintetizada os principais pontos de interesse para as operadoras de telefonia celular móvel que eventualmente estejam considerando a possibilidade de coexistência entre esses sistemas. São abordados de forma especial os processos de interoperabilidade entre as redes UMTS e GSM/GPRS/EDGE. / [en] This work has as its purpose to analyze and present on a concise manner the planning aspects for new UMTS networks as well as its interoperability issues concerning GSM legacy layer, serving as reference for the wireless network providers which adopt UMTS over GSM/GPRS/EDGE as their short-term option for deploying existing networks. It will be given special attention to most of interoperability issues which are defined by the standardization bodies (mainly INTER-RAT) and others which are being offered by some of the most representative equipments providers.

O uso de Web Services tem aberto novas possibilidades de desenvolvimento de software, entre elas a composição de serviços. A composição de serviços apresenta novas questões no ambiente computacional, entre elas a execução integral, garantindo consistência e contemplando o controle de concorrência. O workflow é um conjunto de tarefas e interações organizadas de modo que forneça uma funcionalidade ao sistema, provendo a automatização de processos complexos, através da composição de serviços. Tal composição deve ser executada de forma transacional, processando as operações com consistência. A execução de workflows oriundos de domínios diferentes, faz com que os serviços que estão sendo utilizados, não possuam ciência do contexto da execução, podendo gerar atendimentos que não sejam justos, causando situações de deadlock e de starvation. Este trabalho apresenta estratégias para a execução de workflows em domínios distintos, que requisitam múltiplos serviços de um mesmo conjunto, sem a necessidade de um coordenador central, de forma transacional. O atendimento a requisição contempla uma política justa na utilização do recurso que impede a ocorrência de deadlock ou de starvation para os workflows em execução. Os experimentos realizados neste trabalho mostram que o sistema desenvolvido, aplicando as estratégias propostas, executa as composições de serviços de maneira transacional, atendendo as requisições com justiça, livre de deadlock e starvation, mantendo o sistema independente e autônomo. / Web Services are increasing software development possibilities, among then service composition. Service composition introduces new issues on computational environment, such as the whole service execution, ensuring consistency and concurrency control. Workflow is a set of organized tasks and interactions in order to provide functionality to the system, automating complex process through composition service. Such composition must be performed by transactional support, performing operations consistently. The workflow execution from different domain clients sharing the same composition make these clients ignore the execution context. It may cause inconsistencies, from unfair attendance to deadlock or starvation. This work depicts strategies for workflow execution from different domains, requesting multiple services from the same composition, without a centralized coordinator, in transactional way. The request attendance contains a fair policy for resource usage and consumption to avoid deadlock and starvation. Applying the proposed strategy on the experiments performed in this work, it confirms that the developed system executes service composition with transactional support, avoiding deadlock or starvation, keeping the whole system autonomous and independent.

A interoperabilidade entre sistemas de informação em saúde está se tornando fundamental para o compartilhamento da informação num ambiente de saúde, onde normalmente as diversas especialidades que atuam no atendimento ao paciente armazenam seus dados, em sistemas computacionais distintos e em regiões geograficamente distribuídas. Devido à diversidade existente entre estes sistemas, a integração as vezes torna-se difícil. Os problemas de interoperabilidade podem ser técnicos, onde os componentes de computação dos sistemas não permitem a cooperação devido às diferenças nos protocolos de comunicação ou semânticos, ocasionados devido à diversidade de representação da informação transmitida. Este trabalho propõe uma arquitetura para facilitar ambos os aspectos de interoperabilidade, sendo que a interoperabilidade técnica é proporcionada pela utilização de um middleware e a semântica, pela utilização de sistemas de terminologia adotados internacionalmente. Para a implementação de referência foi utilizada como middleware a arquitetura CORBA e suas especificações para o domínio da saúde, sendo que uma das especificações CORBA para o domínio da saúde foi adotada para padronizar a comunicação com os sistemas de terminologia. Para validar a implementação, foi construído um aplicativo cliente baseado na análise de requisitos de uma UTI neonatal. O cliente foi utilizado também para acessar os componentes implementados e verificar dificuldades e ajustes que podem ser feitos na implementação. / The interoperability among health information systems are becoming fundamental to share the information in a health environment, here commonly the diverse medical specialties that act in the patient care store the data, in distinct computational systems and in geographically distributed regions.Because of the existing diversity among these information systems, the integration can be a difficult task. Interoperability problems can either be technical, when the communication components do not cooperate due to the diversity of the information representation. This work proposes an architecture to improve both interoperability aspects. The technical and partial semantic interoperability is achieved by the use if a middleware whereas the semantic interoperability by the use of internationally approved terminological systems. For the reference implementation was used the CORBA middleware architecture. One of the CORBA specifications in health care was adopted to standardize the communication with the terminological systems. To validate the implementation it was developed a client application based on the requirement analysis of neonatal ICU. The client application was also used to access the software components and to verify possible problems.

A falta de padronização de dados pode resultar em perda de informações de suma importância nas diversas áreas do conhecimento, impossibilitando a integração de dados entre diferentes sistemas ou de diferentes bancos de dados, ou seja, os dados podem não ser interoperáveis. A solução para a integração de dados pode ser chamada de interoperabilidade, que são convenções e normas de formatos (extensões) e ontologias (padrões comuns) instituídos para que os sistemas possam dialogar. Um banco de dados de biodiversidade é um instrumento muito importante para as iniciativas de sua conservação, sendo útil para o seu conhecimento, registro histórico entre outros. Este trabalho desenvolveu uma metodologia para interoperar dados modelados no padrão Taxonomic Data Working Group (TDWG) e tags do OpenStreetMap (OSM) sobre a espécie Sotalia guianensis, conhecida como Boto Cinza. Dentro deste escopo, este trabalho se justifica pelo cenário de ameaça de extinção do Boto Cinza, pela necessidade no desenvolvimento de metodologias para a disponibilização de dados de ocorrência de Boto Cinza em bancos de dados de biodiversidade e pela necessidade de se desenvolver metodologia que permita a interoperabilidade entre bancos de dados de biodiversidade e outros Sistemas de Informação Geográfica (SIG). Este estudo propõe uma metodologia de baixo custo, com a utilização de plataformas livres, para que dados espaciais de Biodiversidade sejam modelados de maneira a evitar problemas taxonômicos, além de serem disponibilizados para conhecimento geral da população. O trabalho se mostra inovador por integrar dados do Global Diversity Information Facility (GBIF) com as Tags do OSM, possibilitando o cadastro padronizado e gratuito em uma plataforma livre e de alcance mundial através da criação de uma etiqueta interoperável de equivalência entre o padrão TDWG e as etiquetas do OSM. O resultado deste trabalho é a metodologia para a modelagem e publicação de dados de Boto Cinza no GBIF e OSM de forma interoperável, que foi implementada, testada e cujos resultados são positivos / The absence of data standardization may result in loss of information of major importance through several areas of knowledge, hindering data integration among different information systems or databases, that is, the data may not be interoperable. The solution for data integration may be called interoperability, which is comprised of conventions, data format standards (file extensions) and ontologies (standards), empowering the communication among information systems. A biodiversity database is a very important tool for biodiversity conservation initiatives, being useful for knowledge transfer, historical data storage among other activities. This work developed a methodology for interoperate data between the Taxonomic Data Working Group (TWDG) standard and OpenStreetMap (OSM) tags on Sotalia guianensis species, as known as Guiana dolphin. This work has its motivation scenario on the fact that the Guiana dolphin is under threat of extinction. This scenario demands the development of methodologies for the publication of the locations where the Guiana dolphin is being spotted over the biodiversity databases and the development of a methodology for interoperability among biodiversity databases as well as Geographic Information Systems (SIG). This study proposes a low cost methodology, which uses open-source platforms and focuses on two main goals: avoidance of taxonomical problems on biodiversity spatial data modelling and to provide the biodiversity spatial data to the population in general. This work proves itself innovative by integrating Global Diversity Information Facility (GBIF) data with OSM tags, allowing a free and standardized registry of data in an open-source global-scale platform by using an interoperable tag of equivalence data between the TDWG standard and OSM tags. The result of this study is the methodology for data modelling and publication of the Guiana dolphin on GBIF and OSM in an interoperable manner, which has been implemented, tested and gave positive results

Reúso de software, principalmente quando apoiado por ferramentas computacionais, é uma forma de enfrentar os constantes desafios da Engenharia de Software em aumentar a produtividade e qualidade no desenvolvimento de software. Diversos ambientes de apoio ao reúso de software têm sido propostos, em sua maioria com objetivos específicos, por exemplo, repositórios de componentes, ferramentas para geração de aplicações e ferramentas para configuração de linhas de produtos. Entretanto, a integração desses ambientes é, muitas vezes, deficiente e deixada por conta do próprio desenvolvedor. Por outro lado, Sistemas-de-Sistemas (SoS) constituem uma forma de integrar sistemas independentes e seus relacionamentos, formando um todo maior que a soma das partes. Dessa forma, o SoS permite alcançar objetivos complexos que não poderiam ser facilmente alcançados individualmente pelos seus sistemas constituintes. Em um SoS, comportamentos emergentes podem surgir a qualquer momento ou terem sido previamente implementados. Por serem recentes, os conceitos de SoS ainda apresentam uma vasta gama de tópicos em aberto, entre eles sua aplicação a ambientes de reúso de software. Assim, neste trabalho, investigou-se como integrar ambientes de reúso com base nos conceitos de SoS. O SoS resultante, denominado SoS-Reúso, visa facilitar a implementação de comportamentos emergentes relacionados ao reúso de software. Com isso, pode-se potencializar a atividade de reúso, facilitando a busca por ativos reusáveis em diferentes sistemas constituintes. Para colocar em prática essa ideia, desenvolveu-se um simulador do SoS-Reúso, denominado P-SoS-Reúso. Realizou-se um estudo qualitativo da usabilidade e adequação funcional do P-SoS-Reúso, a fim de obter do usuário feedbacks em relação ao seu uso. A abordagem utilizada no desenvolvimento do SoS-Reúso poderá ser adaptada futuramente para integrar outros tipos de sistemas, os quais poderiam se beneficiar da abordagem baseada em SoS. / Software reuse, specially when supported by computational tools, is a way to face the constant challenges of Software Engineering in increasing productivity and quality in software development. Several enviroments to support software reuse have been proposed, mostly for specific purposes, for example, component repositories, application generation tools, and tools for configuring product lines. However, the integration among these environments is often deficient and left to the developerss responsibility. On the other hand, Systems-of-Systems (SoS) is a way of integrating independent systems and their relationships, forming a whole greater than the sum of the parts. In this way, SoS allows us to achieve complex goals that could not be easily achieved individually by their constituent systems. In a SoS, emergent behaviors can arise at any time or have been previously implemented. Because they are recent, SoS concepts still feature a variety of open research topics, including their application to software reuse environments. Thus, in this work, we investigated how to integrate reuse environments based on SoS concepts. The resulting SoS, called SoS-Reuse, aims to facilitate the implementation of emergent behaviors related to software reuse. This allows to enhance the reuse activity, facilitating the search for reusable assets in different constituent systems. To implement this idea, it was developed a simulator of the SoS-Reuse, named P-SoS-Reuse. An qualitative study of the usability and functional adequacy of the P-SoS-Reuse was performed to obtain feedback from users regarding its use. The approach used to develop SoS-Reuse can be adapted in the future to integrate other types of systems, which could benefit from the SoS-based approach.