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Um Guia para modelar ontologias usando OWL-DL (GOL)

“…A atmosfera moral é magnífica para batráquios.
Não imaginas como andam propícios os tempos a todas as mediocridades. Estamos no período hilariante dos grandes homens-pulhas, dos Pachecos empavesados e dos Acácios triunfantes…”

Euclides da Cunha, em 1909, numa carta ao seu cunhado.

 

Apresentação

 

Web Ontology Language (OWL), (Hitzler, et al., 2009) é uma linguagem para Semantic Web, desenvolvida pelo World Wide Web Consortium (W3C) e está descrita formalmente por (Patel-Schneider, et al., 2004). A OWL é uma extensão da linguagem RDF Schema, (Hayes, 2004), com significativos recursos adicionais de expressividade, no aspecto da representação do conhecimento, objetivo da ontologia e usa a XML. Em relação à expressividade do conhecimento a OWL é classificada em OWL Full, OWL-DL e OWL Lite. A OWL Full é usada quando se deseja o máximo de expressividade e liberdade sintática, em relação à RDF Schema, mas que, na mesma proporção de seu poder, incorpora o fato de ser indecidível. A OWL-DL, menos poderosa do que a OWL Full, consegue compor recursos de expressividade satisfatórios, sem perder a completude e decidibilidade computacionais. Finalmente, a OWL Lite é uma linguagem com poder de expressividade extremamente pobre, muito embora seja de compreensão simples e é fácil de implementar em procedimentos automáticos. Neste contexto, a OWL-DL é a linguagem preferida para modelar ontologias.

Modelar, ou construir modelos que representem um domínio de interesse é um processo complicado e muitas vezes difícil. Isto se torna uma tarefa monumental e a recomendação é que seja um trabalho incremental (baseado em refinamentos sucessivos) e, sobretudo, que se siga um roteiro sistemático, o qual somente uma metodologia efetivamente consistente poderia satisfazer. Existem muitas propostas de metodologias e, a maioria delas é derivada de outras metodologias conhecidas, liderando com vantagens as áreas de desenvolvimento de software e de projetos em geral.

EagleOwl

O presente trabalho propõe um guia para o desenvolvimento de ontologias em OWL-DL, ao qual se dá o nome de GOL. Adicionalmente o trabalho segue o OpenStand descrito em (OpenStand, 2013) e, em seus princípios (OpenStand, 2012). Para estabelecer a proposta do GOL será desenvolvida uma abordagem orientada ao domínio de conhecimento associado à Infraestrutura da Internet.

O GOL responde às questões subjacentes à Figura 1, a qual exibe dois ambientes:

  • Seleção de ferramentas e técnicas para trabalhar na modelagem de ontologias.
  • Seleção e modificação de metodologias para o projeto, implementação e teste de ontologias.

 

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Figura 1. As escolhas de um guia para modelar ontologias (GOL).

 

Os ambientes são derivados de metodologias conhecidas no desenvolvimento de sistemas e programas, como já foi dito acima, coincidindo o primeiro ambiente com o tópico Requirements and Analysis, e, o segundo ambiente associa-se ao tópico Design, Implement and Test, ambos baseados no Unified Process (UP), de (Jacobson, et al., 1999). Esta relação está bem caraterizada em uma das metodologias analisadas para o GOL, chamada Unified Process for ONtology (UPON), descrita por (Nicola, et al., 2009).

Após as avaliações sobre os recursos disponíveis nos dois ambientes, o trabalho propõe o GOL, conforme a Figura 2 com as escolhas possíveis entre as alternativas estudadas.

Por outro lado, o GOL, ao indicar uma metodologia, atenta para o fato de que ela seja versátil, o suficiente, e capaz de permitir mudanças, a critério das habilidades e perfis de grupos e pessoas envolvidas no desenvolvimento de ontologias sem, contudo descaracterizar o resultado final que se espera quando é usada a OWL-DL.

 

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Figura 2. A estrutura final (enxuta), do EOWL.

 

Para validar o GOL, um projeto envolvendo um subdomínio do imenso domínio de conhecimento agregado à Infraestrutura da Internet. A escolha recai sobre os recursos de numeração, cuja atribuição / distribuição é feita pelo IANA. Propositalmente, a escolha origina um estudo para aplicação da Web Semântica, na direção de tornar os administradores de recursos da Internet, confortáveis diante de suas responsabilidades.

 

Bibliografia

 

  • Fernández López M. Overview of Methodologies For Building Ontologies [Conference] // Proceedings of the IJCAI-99 workshop on Ontologies and Problem-Solving Methods (KRR5) / ed. Benjamins V. R. [et al.]. – Stockholm, Sweden : [s.n.], August 2, 1999.
  • Hayes, P., 2004. RDF Semantics. [Online] Available at: http://www.w3.org/TR/2004/REC-rdf-mt-20040210/
    [Acesso em 18 maio 2013].
  • Hitzler, P., Krötzsch, M., Parsia, B. & Patel-Schneider, P. F., 2009. OWL 2 Web Ontology Language Primer. [Online] Available at: http://www.w3.org/TR/2009/REC-owl2-primer-20091027/ [Acesso em 19 maio 2013].
  • IANA, 2013. Autonomous System (AS) Numbers. [Online] Available at: http://www.iana.org/assignments/as-numbers/as-numbers.xml [Acesso em 17 maio 2013].
  • Jacobson, I., Booch, G. & Rumbaugh, J., 1999. The Unified Software Develop-. s.l.:Addison Wesley, USA.
  • Nicola, A. D., Missikoff, M. & Navigli, R., 2009. A Software Engineering Approach to Ontology Building. Information Systems, 34(2), Elsevier, pp. 258-275.
  • OpenStand, 2012. Principles. [Online] Available at: http://open-stand.org/principles/ [Acesso em 17 maio 2013].
  • OpenStand, 2013. About. [Online] Available at: http://open-stand.org/about-us/ [Acesso em 2013].
  • Patel-Schneider, P. F., Hayes, P. & Horrocks, I., 2004. OWL Web Ontology Language Semantics and Abstract Syntax. [Online] Available at: http://www.w3.org/TR/2004/REC-owl-semantics-20040210.
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