Abordagens e recursos de construção

Segundo Gómez-Perez (1999), alguns critérios e um conjunto de princípios são apresentados para o desenvolvimento de ontologias:

 Clareza e Objetividade (Gruber, 1993 apud Gómez-Pérez, 1999): a ontologia deve prover o significado de termos definidos, fornecendo definições objetivas e também documentação em linguagem natural;

 Completude (Gruber, 1993 apud Gómez-Pérez, 1999): uma definição expressa por uma condição necessária e suficiente é preferível a uma definição parcial (definida somente por uma condição necessária ou suficiente);

 Coerência (Gruber, 1993 apud Gómez-Pérez, 1999): permitir inferências que são consistentes com as definições;  Máxima extensibilidade monotônica (Gruber, 1993 apud

Gómez-Pérez, 1999): novos termos gerais ou especializados devem ser incluídos na ontologia de uma forma que não requer a revisão das definições existentes;

 Compromisso ontológico mínimo (Gruber, 1993 apud Gómez-Pérez, 1999): realizar, tanto quanto possível, o menor número de questionamentos sobre o mundo que está sendo modelado, o que significa que a ontologia deve especificar o mínimo possível o significado de seus termos,

possibilitando às partes comprometidas com a ontologia a especialização e instanciação dessa conforme necessário;  Princípio da distinção ontológica (Borgo et. al., 1996 apud

Gómez-Pérez, 1999): as classes em uma ontologia devem estar separadas, na qual, o critério utilizado para o isolamento do núcleo de propriedades, consideradas invariantes, de uma instância de uma classe é chamado de Critério de Identidade;

 Diversificação das hierarquias para aumentar o poder fornecido por múltiplos mecanismos de herança (Arpírez et. al., 1998 apud Gómez-Pérez, 1999): caso um extenso conhecimento seja representado na ontologia e, como muitos critérios de classificação distintos são usados tanto quanto possível, é mais fácil a entrada de novos conceitos (desde que eles possam ser facilmente especificados a partir de conceitos pré-existentes e critérios de classificação) e a herança de propriedades de diferentes concepções;

 Modularidade (Bernaras et.al., 1996 apud Gómez-Perez, 1999): minimizar a ligação entre módulos;

 Mínima distância semântica entre “conceitos-irmãos” (Arpírez et. al., 1998 apud Gómez-Pérez, 1999): conceitos semelhantes são agrupados e representados como subclasses de uma classe e devem ser definidos com base nas mesmas origens, enquanto que conceitos menos similares são representados mais afastados na hierarquia;

 Padronização de nomes sempre que possível (Arpírez et. al., 1998 apud Gómez-Pérez, 1999).

Em uma arquitetura da ontologia, Obrst (2010) apresenta os diversos níveis e camadas de expressividade, os graus de atuação da interoperabilidade e a hierarquia de composição de uma ontologia, conforme Figura 3, da página a seguir.

Uma ontologia é determinada pela parte superior desta ilustração (Figura 3). Assim, o spectrum ontológico traz os graus de expressividade ou riqueza da semântica que esse modelo pode representar: de semântica “fraca” ou menos expressiva, no canto inferior esquerdo (conjunto de valores, por exemplo); à semântica “forte” ou mais expressiva, na parte superior direita (OBRST, op. cit.).

Conforme o autor, as linhas verticais – rotuladas por “interoperabilidade sintática”, “interoperabilidade estrutural” e “interoperabilidade semântica” – indicam de maneira aproximada a expressividade do modelo, sendo requerida uma abordagem naqueles respectivos níveis de interoperabilidade (OBRST, 2010).

Figura 3 - O spectrum ontológico.

Lógica Modal Lógica de Primeira Ordem Lógica de Primeira Ordem Teoria Lógica Lógica de Descrição OWL UML Modelo Conceitual RDF/S XTM Extended ER Thesaurus ER DB Schemas, XML Schema Taxonomy Modelo Relacional, XML Fonte: Obrst (2010).

O autor evidencia as seguintes conceituações:

Interoperabilidade sintática é definida como permitir o intercâmbio de informações com base em uma sintaxe comum para, pelo menos, aquele intercâmbio. Interoperabilidade estrutural é definida como um fornecimento de uma estrutura comum (a maior ordem de sintaxe) para permitir o intercâmbio de informações. Por exemplo, múltiplos documentos podem ser sintaticamente

Interoperabilidade Semântica eh-Subclasse-de eh-Subclasse- Disjunta-de com-propriedade- transitiva tem-um-significado-mais-restrito-do-que Interoperabilidade Estrutural Interoperabilidade Sintática eh-Sub-Classificação-de semântica fraca semântica forte Do meno s a o m a is ex press iv o

representados em XML13, mas precisam ser validados contra distintos esquemas XML estruturais ou Document Type Definitions (DTD), que podem ser vistos como regras gramaticais que organizam componentes da sintaxe de maneiras específicas. Interoperabilidade semântica é definida como o fornecimento de uma semântica comum para permitir o intercâmbio de informações, ou seja, a semântica da camada estrutural: o que aqueles componentes estruturais significam (OBRST, 2010, p. 33-34, grifo nosso). Para Obrst (2010), há distinção na definição de “termo” e “conceito”. O Quadro 1 evidencia essa diferença.

Quadro 1 – Termo vs. Conceito

Termos (terminologia): em Linguagem Natural as palavras ou frases que

funcionam como índices para o sentido, ou seja, o conceito (ou composição de conceitos). O termo é sintaxe (por exemplo, uma string) que representa ou é usado para indicar a semântica (significado).

Conceito (uma categoria universal para referentes): uma unidade semântica

(significado), o nó (a entidade) ou um link (relação) no modelo mental ou de representação do conhecimento. Em uma ontologia, um conceito é o construto do conhecimento primário, normalmente uma classe, relação, propriedade ou atributo, geralmente associado com/ou caracterizado por regras lógicas. Numa ontologia, essas classes, as relações, as propriedades são chamadas conceitos, porque o que se pretende é que eles correspondam a conceitos mentais que os seres humanos têm quando eles compreendem um determinado corpo de conhecimentos (assunto, área ou domínio) a nível universal, isto é, como tipos de entidades. Em geral, um conceito pode ser considerado como um espaço reservado para uma categoria (forma de caracterização) de referentes específicos do mundo real (como sinônimos: as entidades específicas, instâncias, indivíduos, ou indicações), e, por conseguinte, ontologia como produto de engenharia é a representação da semântica do mundo real em um modelo que é utilizável e pode ser interpretado por máquina.

Fonte: Obrst (2010, tradução nossa). 13

Extensible Markup Language (XML) é uma recomendação do W3C para criar linguagens de marcação de propósito especial. É um subconjunto simplificado da SGML, capaz de descrever vários tipos diferentes de dados. Seu objetivo principal é facilitar o compartilhamento de texto estruturado e informações através da Internet. Linguagens baseadas em XML (por exemplo, RDF em RdfXmlSyntax, SMIL, MathML, XSIL e SVG) são descritas de uma maneira formal, permitindo programas modificarem e validarem documentos nessas linguagens sem conhecimento prévio de sua forma (W3C, 2005).

Segundo o supracitado autor, a conceituação de uma ontologia pode variar desde a simples noção de uma taxonomia (termos ou conceitos com hierarquia mínima ou estrutura pai/filho), a um Thesaurus (inclui termos, sinônimos, mais amplos e/ou mais restritos do que o termo taxonomias, relação de associação), a uma Modelagem Conceitual (conceitos estruturados em uma hierarquia de subclasse, relações generalizadas, propriedades, atributos, instâncias), a uma Teoria Lógica (elementos de uma Modelagem Conceitual focado, entretanto, na semântica do mundo real e estendido com axiomas e regras, também representado em uma linguagem lógica de Representação do Conhecimento, permitindo a interpretação semântica de máquina). Outrossim, é diferenciado em nível forte e fraco de taxonomia: a subclassificação de relação caracteriza a taxonomia como fraca; já taxonomias fortes são evidenciadas por qualquer subclasse da relação por conceitos (que geralmente podem ser consideradas categorias universais para referentes) ou a mais restrita das relações (thesauri) para termos. Apenas a subclasse/mais restrita das relações é uma relação de generalização-especificação (subsunção). (OBRST, 2010).

A relação de subsunção é entendida como sendo uma relação de “subconjunto”, ou seja, deduz-se que uma “classe” é similar a um conjunto, e as instâncias daquela “classe” são similares aos elementos do conjunto. Por exemplo, a “classe” mais geral “mamífero” conterá uma “subclasse (subconjunto)” de “primata” cujas instâncias (elementos) serão especificados como determinada espécie. No conceito de subsunção, como uma ontologia raciocina determinados problemas de significados de forma que “dada uma ontologia “O” e duas classes “A”, “B”, verifica-se a interpretação de que “A” é um subconjunto da interpretação de “B” em cada modelo de “O” (W3C14

, 2006 apud OBRST, 2010).

2.6 TESAURO BRASILEIRO DA EDUCAÇÃO (THESAURUS