[pt] Essa dissertação propõe um modelo para o desenvolvimento de aplicações hipermídia na Web Semântica estendendo o método SHDM (Semantic Hypermedia Design Method), e apresenta uma arquitetura de implementação deste modelo. Na extensão proposta, as aplicações são visões navegacionais especificadas sobre modelos conceituais definidos por quaisquer ontologias da Web Semântica. As classes navegacionais são caracterizadas por um padrão para recuperação de dados da ontologia conceitual a partir de um recurso específico, podendo incorporar regras para filtragem de instâncias. Estruturas de acesso passam a se distinguir quanto à origem de seus dados, podendo ser arbitrárias, derivadas de consultas, derivadas de contextos ou facetadas. Elos especializam um relacionamento com base nos tipos de sua origem e destino, e podem ser definidos a partir de uma composição de relacionamentos conceituais. A especificação do modelo navegacional é dada através de um vocabulário definido como uma ontologia, tornando-a independente do ambiente de inferência e consulta empregado em qualquer implementação do modelo. Os modelos propostos são utilizados como dados para a geração de aplicações, com suporte na arquitetura de implementação definida e implementada. / [en] This dissertation proposes a development model for hypermedia applications on the Semantic Web extending the Semantic Hypermedia Design Method (SHDM), and presents an implementation architecture for this model. In the proposed extension applications are seen as navigational views over conceptual models defined by any Semantic Web ontology. Navigational classes are characterized by a retrieval pattern of conceptual ontology data from a specific resource, and can also incorporate rules for instances filtering. Access structures are now distinguished by their data source, and are categorized as arbitrary, query based, context based or faceted. Links specialize conceptual relationships based on the data types of its origin and destination, and can also map relationship compositions. A vocabulary defined as an ontology is used for the specification of the navigational model, making it independent from the query and inference environment used by any implementation of the model. The implementation architecture specified and implemented generates applications directly from the data contained in the proposed models.

[pt] Vivemos na era da informação, onde o conhecimento é criado numa velocidade nunca antes vista. Esse aumento de velocidade teve como principalrazão a Internet, que alterou os paradigmas até então existentes de troca de informações entre as pessoas. Através da rede, trabalhos inteiros podem ser publicados, atingindo um público alvo impossível de ser alcançado através dos meios existentes anteriormente. Porém, o excesso de informação também pode agir no sentido contrário: muita informação pode ser igual a nenhuma informação. Nosso trabalho foi o de produzir um sistema multi-agentes para busca e classificação de documentos textuais de um domínio específico. Foi construída uma infra-estrutura que separa as questões referentes à busca e seleção dos documentos (plataforma) das referentes ao algoritmo de classificação utilizado (uma aplicação do conceito de separation of concerns). Dessa forma, é possível não só acoplar algoritmos já existentes, mas também gerar novos algoritmos levando em consideração características específicas do domínio de documentos abordado. Foram geradas quatro instâncias a partir do framework, uma aplicação de webclipping, um componente para auxílio a knowledge management, um motor de busca para websites e uma aplicação para a web semântica. / [en] We are living in the information age, where knowledge is constantly being created in a rate that was never seen before. This is mainly due to Internet, that changed all the information exchange paradigms between people. Through the net, it is possible to publish or exchange whole works, reaching an audience impossible to be reached through other means. However, excess of information can be harmful: having too much information can be equal to having no information at all. Our work was to build a multi-agent framework for search and flexibilization of textual document classification algorithms of a specific domain. We have built an infra-structure that separates the concerns of document search and selection (platform) from the concerns of document classification (an application of the separation of concerns concept). It is possible not only to use existing algorithms, but also to generate new ones that consider domain-specific characteristics of documents. We generated four instances of the framework, a webclipping application, a knowledge management component, a search engine for websites and an application for the semantic web.

[pt] Dados estatísticos são uma das mais importantes fontes de informação para atividades humanas e organizações. No entanto, o acesso, consulta e correlação deste tipo de dados demanda grande esforço, principalmente em situações que envolvem diferentes organizações. Soluções que facilitem o acesso e a integração de grandes bases de dados analíticos, desta forma, agregam muito valor a este cenário. Neste trabalho propomos um arcabouço de software que permite com que dados estatísticos sejam eficientemente transformados e representados no formato de triplas RDF. Utilizando como base o DataCube Vocabulary, padrão W3C para o processo de triplificação de informações, a solução proposta facilita a consulta, análise, e reuso dos dados quando no formato RDF. O processo inverso, RDF para Excel, também é suportado, de modo a oferecer uma solução para a integração e consumo de dados RDF a partir de planilha. / [en] Statistical data represent one of the most important sources of information both for humans and organizations alike. However, accessing, querying and correlating statistical data demand a great deal of effort, especially in situations that involve different organizations. Therefore, solutions to facilitate the manipulation and integration of large statistical databases add value to this scenario. In this dissertation we propose a framework that allows statistical data to be efficiently processed and represented as RDF triples. Based on the DataCube Vocabulary, W3C s triplification standard, the proposed solution makes it easy to query, analyze, and reuse statistical data in RDF format. The reverse process, RDF for Excel, is also supported, so as to offer a solution for the integration and use of RDF data in spreadsheets.

[pt] Sistemas Multiagentes Orientados a Serviços (SOMS) têm surgido visando incorporar os benefícios de duas disciplinas da Engenharia de Software: Arquitetura Orientada a Serviços e Engenharia de Software Orientada a Agentes. A primeira visa fornecer serviços fracamente acoplados que podem ser utilizados em diferentes domínios. A segunda se baseia em um novo paradigma que visa o desenvolvimento de Sistemas Multiagentes, que são compostos por entidades, chamadas agentes, com raciocínio, autonomia e pró-atividade. Um dos principais objetivos de SOMS é ajudar no desenvolvimento de sistemas orientados a serviços capazes de adaptar-se em ambientes computacionais dinâmicos, onde é necessário reagir às mudanças em seus requisitos em tempo de execução, assim como, adaptar-se eficientemente diante de erros de execução e baixa qualidade de serviço. Neste contexto, este trabalho propõe um framework (Java self-Adaptive Agent Framework - JAAF) para implementar agentes autoadaptativos capazes de autonomamente e pró-ativamente descobrir serviços, selecionar o mais apropriado e adaptar-se caso algum problema ocorra durante a execução do serviço. A aplicabilidade do framework proposto é demonstrada através de dois estudos de caso. O primeiro é um sistema responsável por gerar mapas de susceptibilidades, ou seja, mapas que mostram locais com risco de deslizamento em determinada área. O segundo é um sistema onde o principal objetivo é satisfazer necessidades, relacionadas à viagens, de usuários. / [en] Service Oriented Multi-agent Systems (SOMS) have emerged in order to incorporate the benefits of two software engineering disciplines: Serviceoriented Architecture and Agent-oriented Software Engineering. The first provides loosely coupled services that can be used within different domains. The second is based on a new software engineering paradigm that addresses the development of Multi-agent Systems, which are composed of autonomous, pro-active and reasoning entities, named software agents. One of the main goal of SOMS is to help the development of service-oriented systems able to adapt themselves on dynamic computing environments. Those systems must be able to react at runtime to changes in their requirements, as well as to efficiently accommodate for deviations from their expected functionality or quality of services. In this context, this work proposes a framework (Java self- Adaptive Agent Framework - JAAF) to implement self-adaptive agents able to autonomously and pro-actively discover services, decide about the most appropriate one and adapt themselves if they face a problem while executing the service. The applicability of the proposed framework is demonstrated through two case studies. The first is a system responsible for generating susceptibility maps, i.e., maps that show locations with landslides risks in a given area. The second is a system where the main goal is to satisfy the users’ needs related to travel.

[pt] Este trabalho define uma arquitetura para adaptação e meta- adaptação de sistemas hipermídia, utilizando modelos propostos para a Web Semântica. As aplicações adaptativas são capazes de alterar algumas de suas características, tais como modelo de navegação ou de apresentação, em função de um contexto de adaptação. Este contexto pode incluir informações sobre o usuário, tais como preferências, navegações prévias, etc., e sobre o ambiente de execução, tais como dispositivo de acesso, banda passante, etc. As aplicações meta-adaptativas são capazes de alterar tanto os modelos da aplicação quanto o próprio processo de adaptação, também em função do contexto. A partir do modelo SHDM, são definidas extensões para representar o contexto de adaptação, as regras de adaptação e a arquitetura de execução deste tipo de aplicação. Através de comparações, é mostrado como os principais modelos descritos na literatura são casos particulares do modelo e da arquitetura propostos nesta dissertação. / [en] This dissertation defines an architecture for adaptation and metaadaptation in hypermedia systems, using models proposed for the Semantic Web. Adaptive applications are able to alter some of their characteristics, such as its navigation model or presentation model, according to the adaptation context. This context may include information about the user, such as her preferences, navigation history, etc., and about the execution environment, such as access device, bandwidth, etc. Meta-adaptive applications are able to alter both its models and its adaptation process according to the adaptation context. The proposal extends the SHDM model with a context model, adaptation rules and execution architecture. It is shown, by comparison, that the major adaptation models described in the literature can be seen as particular cases of the proposed model and architecture.

AGUIA é uma aplicação web front-end, desenvolvida para gerenciar dados clínicos, demográficos e biomoleculares de pacientes coletados durante os ensaios clínicos gastrointestinais no MD Anderson Cancer Center. A diversidade de metodologias envolvidas na triagem de pacientes e no processamento da amostra traz uma heterogeneidade dos tipos de dados correspondentes. Sendo assim, estes devem ser baseados em uma arquitetura orientada a recurso que transforma dados heterogêneos em dados semânticos, mais especificamente em RDF (Resource Description Framework - Estrutura para a descrição de recursos). O banco de dados escolhido foi o S3DB, por este ter cumprido os requisitos necessários de transformação dos dados heterogêneos de diferentes fontes em RDF, distinguindo explicitamente a descrição do domínio e sua instanciação, permitindo simultaneamente a contínua edição de ambos. Além disso, ele usa um protocolo REST, e é de código aberto e domínio público o que facilita o desenvolvimento e divulgação. Contudo, por mais abrangente e flexível, um formato de web semântica pode por si só, não abordar a questão de representar o conteúdo de uma forma que faça sentido para especialistas do domínio. Assim, o objetivo do trabalho aqui descrito foi identificar um conjunto adicional de descritores que forneceu as especificações para a interface gráfica do usuário. Esse objetivo foi perseguido através da identificação de um formalismo que faz uso do esquema RDF para permitir a montagem automática de interfaces gráficas de uma forma significativa. Um modelo RDF generalizado foi, portanto, definido de tal forma que as mudanças nos descritores gráficos sejam automaticamente e imediatamente refletidas na configuração da aplicação web do cliente, que também está disponível neste trabalho. Embora os padrões de design identificados reflitam e beneficiem os requisitos específicos de interagir com os dados gerados pelos ensaios clínicos, a expectativa é que eles contenham pistas para uma solução de propósito geral. Em particular, sugere-se que os padrões mais úteis identificados pelos utilizadores deste sistema sejam suscetíveis de serem reutilizáveis para outras fontes de dados, ou pelo menos para outros bancos de dados semânticos de ensaios clínicos. / AGUIA is a web application front-end originally developed to manage clinical, demographic and biomolecular patient data collected during gastrointestinal clinical trials at MD Anderson Cancer Center. The diversity of methodologies involved in patient screening and sample processing, brings corresponding heterogeneity of data types. Thus, this data must be based on a Resource Oriented Architecture that transforms heterogeneous data in semantic data, most specifically in RDF (Resource Description Framework). The database chosen was a S3DB, because it met the necessary requirements of transforming heterogeneous data from different sources in RDF, explicitly distinguishing the description of the domain from its instantiation, while allowing for continuous editing of both. Furthermore, it uses a REST protocol, and is open source and in the public domain which facilitates development and dissemination. Nevertheless, comprehensive and flexible a semantic web format may be, it does not by itself address the issue of representing content in a form that makes sense for domain experts. Accordingly, the goal of the work described here was to identify an additional set of descriptors that provide specifications for the graphic user interface. That goal was pursued by identifying a formalism that makes use of the RDF schema to enable automatic assembly of graphic user interfaces in a meaningful manner. A generalized RDF model was therefore defined such that changes in the graphic descriptors are automatically and immediately reflected into the configuration of the client web browser interface application, which is also made available with this report. Although the design patterns identified reflect, and benefit, from the specific requirements of interacting with data generated by clinical trials, the expectation is that they contain clues for a general purpose solution. In particular, it is suggested that the most useful patterns identified by the users of this system are susceptible to being reusable for other data sources, or at least for other clinical trial semantic web data stores.

[pt] A Web de Dados cresceu significativamente nos últimos anos, tanto em quantidade de dados, quanto em fontes responsáveis por esses. A partir desse aumento no número de fontes de dados, ligações owl:sameAs têm sido cada vez mais utilizadas para conectar dados equivalentes e publicados por fontes distintas. Com isso, torna-se necessário haver uma rotina de identificação e manutenção dessas conexões. Com o objetivo de automatizar essa tarefa, desenvolvemos o Framework MsA – Materialização de sameAs para materializar e recomputar ligações do tipo owl:sameAs entre bancos de dados locais e dados publicados na Web. Essas ligações, uma vez identificadas, são materializadas juntamente aos dados locais e recomputadas apenas quando necessário. Para isso, a ferramenta monitora as operações (cadastramento, remoção e atualização) realizadas nos dados locais e remotos e, para cada tipo, implementa uma estratégia de manutenção das ligações envolvidas. / [en] The Web of Data has grown significantly in recent years, not only in the amount of data but also in the number of data sources. In parallel with this tendency, owl:sameAs links have been increasingly used to connect equivalent data published by different sources. As a consequence, it becomes necessary to have a routine for the identification and maintenance of these connections. In order to automate this task, we have developed the MsA Framework - sameAs Materialization to materialize and recompute owl:sameAs links between local databases and data published on the Web. These connections, once identified, are materialized along with the local data and recomputed only when necessary. To achieve this goal, the tool monitors the operations (insertion, update and deletion) performed on local and remote records, and for each type of operation it implements a maintenance strategy on the links involved.

[pt] Atualmente, com a emergente Web Semântica, o volume de pesquisa relacionadas com o desenvolvimento de aplicações hipermídia (páginas na Web) nesta área tem aumentado. O objetivo comum é dar significado semântico ao conteúdo da Web. Isto é, há possibilidade de os dados contidos na Web serem definidos e relacionados de maneira que possam ser usados por máquinas não só para automação, integração e reuso de dados entre aplicações, mas também para permitir interações mais ricas com seres humanos. Este trabalho apresenta a aplicação dos conceitos da Web Semântica no desenvolvimento de interfaces para aplicações hipermídia, como parte do método SHDM (Semantic Hypermedia Design Method). Para isto, é proposto o uso de duas ontologias, uma representando elementos de interface concretos (ontologia de widgets concretos) e a outra representando elementos de interface abstratos (ontologia de widgets abstratos). Estes elementos abstratos são utilizados para descrever as interfaces abstratas e são mapeados em elementos de interface concreta, especificados como instância da ontologia de widgets concretos. Finalmente, para a geração da página concreta a partir de uma interface abstrata, definida como instância da ontologia de widgets abstratos, é proposta uma arquitetura de implementação baseada em JSP e Tag Libraries. / [en] The current emergence of the Semantic Web has increased the volume of research initiatives related to the development of hypermedia applications in this environment. The common goal is to give semantic meaning to the content of the Web. This means that it is now possible that the data contained in the Web to be defined and related in such a way that it can be used by machines not only for automation, integration and reuse of data among applications, but also to allow richer interaction with human beings. This work applies the concepts of the Semantic Web to the development of interfaces for hypermedia applications, in the context of the Semantic Hypermedia Design Method (SHDM). For this, two ontologies are proposed, one representing concrete interface elements (concrete widgets ontology) and another representing abstract interface element (abstract widgets ontology). These abstract elements are used to describe the abstract interfaces and are mapped to concrete interface elements, specified as instances of the concrete widgets ontology. An implementation architecture is proposed, based on JSP and Tag Libraries, allowing the generation of the concrete page based on a defined abstract interface.

[pt] A resolução de problemas distribuídos com o uso de sistemas compostos de vários agentes, agrupados em organizações, e que visam objetivos comuns vem ganhando grande atenção da comunidade científica. Este interesse evidencia-se pelo número crescente de iniciativas para a criação de métodos de desenvolvimento e plataformas de implementação de sistema multi-agentes. Algumas plataformas concentram-se no suporte a aspectos específicos destes sistemas, enquanto outras preocupam-se com a criação de uma infra-estrutura completa que permita o desenvolvimento dos agentes e suas organizações. O Web Life é uma arquitetura para a implementação de sistemas multi-agentes para a Web, que auxilia a criação dos agentes e suas organizações, oferecendo toda a infra-estrutura de comunicação, coordenação, tomada de decisões e realização de tarefas necessária a atuação dos agentes. A arquitetura procura aproveitar diversas iniciativas de padronização e de criação de ferramentas para resolução de certos aspectos do problema, agrupando-as sob um framework integrado. A arquitetura promove a evolução da Web no sentido de se tornar uma Web de conteúdos semânticos aptos ao tratamento automático por mecanismos de software - a Web Semântica. / [en] The resolution of distributed problems by applying computer systems composed by agents and organized towards a common objective is attracting the scientific community s attention. This is shown by the increasing number of initiatives for the development of methods and platforms to help constructing multiagent systems. Some platforms concentrate efforts on supporting some multi-agent systems aspects while others try to offer a complete infrastructure for the agents and organizations development. The Web Life architecture offers an implementation platform for developing Web-based multi- agent systems. The architecture is focused on the provision of a complete multi-agent infrastructure with native support for communication, coordination, decision-taking and task-oriented behavior. The incorporation of current under development standards and tools for solving specific problems in multi-agent systems is one of the main objectives of this work. These standards and tools are integrated by the Web Life framework. The architecture try to help the evolution of the Web into a Web with semantic contents that may be automatically processed - the Semantic Web.

[pt] O HyperDE, apresentado nesta dissertação, é a combinação de um framework no padrão Model-View-Controller e um ambiente de desenvolvimento visual para a construção de protótipos de aplicações hipermídia, modeladas através dos métodos OOHDM ou SHDM. Como framework MVC, o HyperDE fornece componentes reutilizáveis e extensíveis para as camadas de modelo, visão e controle, especificados como ontologias em RDFS. Como ambiente de desenvolvimento visual, o HyperDE fornece, através de sua interface gráfica e ferramentas auxiliares, uma forma interativa e dinâmica de construir e prototipar uma aplicação hipermídia, com a possibilidade de visualizar imediatamente o resultado de cada passo do processo de desenvolvimento. A arquitetura de desenvolvimento promovida pelo ambiente é orientada a modelos, onde a definição dos modelos navegacionais efetivamente gera a implementação da aplicação. Utilizando um modelo de dados baseado em RDF e RDFS, os modelos navegacionais produzidos no HyperDE podem ser utilizados como ontologias, fazendo-se uso de tecnologias e linguagens da Web Semântica. Além disso, a utilização de uma linguagem de programação dinâmica permite que o HyperDE construa dinamicamente linguagens específicas de domínio para cada aplicação desenvolvida, o que resulta em um modelo de programação mais conciso e natural. / [en] HyperDE, presented in this dissertation, is a combination of a Model-View- Controller framework and a visual development environment for building prototype applications modeled through the OOHDM and SHDM methods. As a MVC framework, HyperDE provides the reusable and extensible components for the model, vision and control layers, specified as ontologies in RDFS. As a visual development environment, HyperDE provides, through its graphical interface and support tools, an interactive and dynamic way for building and prototyping a hypermedia application, making it possible to visualize the results on each step of the development process. The development architecture promoted by the environment is model-driven, in which the definition of the navigational models effectively generate the application implementation. Using data models based on RDF and RDFS, the navigational models produced in HyperDE can be used as ontologies, through semantic web languages and technologies. Also, the use of a dynamic programming language makes it possible for HyperDE to dynamically generate domain-specific languages for each application built, which results in a programming model much more concise and natural.