seção apresenta diferentes metodologias de criação de ontologias e suas características.
3.5 METODOLOGIAS DE DESENVOLVIMENTO DE ONTOLOGIAS
Embora haja uma variedade de metodologias, Fernández-López e Gómez-Pérez (2002) observam que muitas delas se preocupam mais com atividades específicas do processo, dando menos atenção a outras. Por isso, algumas atividades são privilegiadas com mais opções de artefatos.
A seguir, serão descritas, de forma sucinta, as metodologias On-
to-Knowledge (SURE; STUDER, 2003), METHONTOLOGY
(FERNÁNDEZ; GÓMEZ-PÉREZ; JURISTO, 1997), 101 Ontology
Development (NOY; MCGUINNESS, 2001) e ontoKEM (TODESCO et al.,
2009).
A On-to-Knowledge Methodology (OTKM) é uma metodologia para introdução e manutenção de aplicações de gestão do conhecimento baseadas em ontologias em empresas com foco em Processos e Meta- Processos de Conhecimento (SURE; STUDER, 2003). Para Rautenberg;
Todesco e Steil (2011) a metodologia contribui na especificação de requisitos da ontologia, porque emprega questões de competência para confirmar o propósito e o escopo de uma ontologia, o que permite antecipar a identificação de muitos de seus conceitos, propriedades, relações e instâncias.
A METHONTOLOGY é uma metodologia bem estruturada utilizada para construir ontologias a partir de rascunhos (FERNÁNDEZ;
GÓMEZ-PÉREZ; JURISTO, 1997). A metodologia conta com as fases de
Especificação, Aquisição de Conhecimento, Conceitualização, Integração, Implementação, Avaliação e Documentação.
A fase de Especificação tem por objetivo produzir um documento de especificação informal ou formal da ontologia em linguagem natural, que deve incluir, pelo menos, a finalidade, o nível de formalismo e o escopo da ontologia.
A fase de Aquisição do Conhecimento é uma atividade independente, que ocorre de forma simultânea com as outras fases, sendo mais intensa durante a especificação. As fontes de conhecimento
podem ser os especialistas, livros, guias, imagens, tabelas ou mesmo outras ontologias.
A fase de Conceitualização é aquela onde o conhecimento do domínio deve ser estruturado em um modelo conceitual que descreve o problema e sua solução em termos do vocabulário do domínio identificado na fase de especificação.
Na fase de Integração é verificada a possibilidade de reuso de definições já construídas em outras ontologias, em vez de partir dos rascunhos. Isto possibilita uma maior agilidade na construção da ontologia.
A Implementação das ontologies necessita que seja utilizado um ambiente de desenvolvimento que suporte a meta-ontologia e as ontologias selecionadas na fase de integração. Como resultado, tem-se a ontologia codificada em uma linguagem formal.
Avaliação consiste de um julgamento técnico das ontologias, seus ambientes de software e documentação com respeito a um quadro de referência, como o documento de especificação de requisitos. Compreende os termos Verificação (processo técnico que garante a correção da ontologia, do ambiente de software e da documentação) e Validação (garantia de que a ontologia, o ambiente de software e a documentação correspondem ao sistema que representam).
A Documentação deve ser feita durante tod o processo de desenvolvimento da ontologia, e os artefatos resultantes de cada fase, já fazem isso (FERNÁNDEZ; GÓMEZ-PÉREZ; JURISTO, 1997).
O Ontology Development 101 é um guia desenvolvido na Universidade de Stanford, a partir da experiência com a utilização de editores de ontologia, em especial o Protége. O guia descreve uma abordagem iterativapara o desenvolvimento de ontologia, que começa com uma versão grosseira da ontologia, que vai sendo revisada e refinada. Os passos descritos são (NOY; MCGUINNESS, 2001):
Determinar o domínio e o escopo da ontologia; Considerar o reuso de ontologias existentes; Enumerar os termos importantes na ontologia; Definir as classes e a hierarquia; Definir as propriedades das classes; Definir as facetas (cardinalidade, tipo, domain e range) dos slots; e Criar as instâncias.
Descrita como uma ferramenta Web para a criação e documentação de ontologia, o ontoKEM (ontology for Knowledge Engineering and Management) (TODESCO et al., 2009) foi
desenvolvido para ser utilizado com finalidade de ensino e pesquisa no âmbito do Laboratório de Engenharia do Conhecimento da Universidade
Federal de Santa Catarina, e utiliza conceitos das metodologias OTKM, METHONTOLOGY e 101.
No ontoKEM, as atividades de desenvolvimento de ontologia foram agrupadas em quatro fases: Competência; Vocabulário; Hierarquia; e, Dicionário de Classes(TODESCO et al., 2009).
Figura 14 - Fase de competências no ontoKEM
Fonte: o autor.
Na fase de Competência é feita a definição do escopo e do domínio, a partir de entrevistas com especialistas, gerando o documento de especificação de requisitos da ontologia (ORSD). São, então, listadas as questões de competência que a ontologia deve responder. A Figura 14 apresenta a página de cadastro das questões de competência no ontoKEM.
Na segunda fase, de Vocabulário, procede-se a definição precisa dos significados dos termos listados, por meio de uma descrição em liguagem natural. Os termos descritos são, então, classificados segundo o tipo de recurso que irão representar na ontologia. Começa-se, assim, a definição das classess, objetos, propriedades, restrições e sinônimos. Uma representação da página de cadastro de vocabulário no ontoKEM é apresentada na Figura 15.
Figura 15 - Fase de Vocabulário no ontoKEM
Fonte: o autor.
Na fase de Hierarquia de Classes, os termos que foram apontados como classes serão organizados. A hierarquia das classes é definida pela informação de superclasses e subclasses de cada uma delas. Há, ainda, uma visualização gráfica desta hierarquia, conforme apresentada na .
Figura 16 - Fase de Hierarquia de classes
Fonte: o autor.
Na quara fase, Dicionário de Classes, são definidos domain (domínio) e range (imagem) para as propriedades de dados e de objetos. Nesta fase são definidas também as restrições para as propriedades, tais
como inversa, funcional, simétrica ou transitiva. A apresenta a página de definição do dicionário de classes no ontokem.
Figura 17 - Fase de Dicionário de classes no ontoKEM
Fonte: o autor.
O ontoKEM foi concebido com o propósito de ser uma ferramenta para utilização em atividades acadêmicas, e um dos requisitos de sua construção foi a facilidade de uso, possibilitando que usuários com pouca ou nenhuma experiência na construção de ontologias pudessem fazer uso. Além disso, o fato de ser uma ferramenta Web permite que os usuários trabalhem remotamente, a partir de diferentes locais (TODESCO et al., 2009).
Os artefatos produzidos pelo ontoKEM em cada uma das fases de construção das ontologias documentam o processo de construção. Além disso, a ontologia resultante pode ser exportada em linguagem OWL (Ontology Web Language), que é uma das especificações padrão para a
Web Semântica, podendo ser publicada ou importada em outros editores
de ontologia.
3.6 CONSIDERAÇÕES FINAIS
A Engenharia do Conhecimento é uma disciplina que se desenvolveu juntamente com os Sistemas Baseados em Conhecimento. Inicialmente regida por um paradigma de transferência de conhecimento a partir da cabeça dos especialistas, passou a ser vista como uma
disciplina de modelagem de aspectos do conhecimento humano e, por isso, posiciona-se de forma complementar à disciplina da Gestão do Conhecimento, fornecendo métodos e técnicas para a imlementação de Sistemas de Conhecimento.
As ontologias fazem parte do ferramental da Engenharia do Conhecimento, especialmente no que concerne a modelagem e representação de conhecimento. Definidas, no âmbito da EC, como “uma especificação formal e explícita de uma conceitualização compartilhada” (BORST, 1997), descrevem domínios de conhecimento sobre os quais se deseja que os sistemas tratem. A formalização do conhecimento proporcionada pelas ontologias possibilita a atribuição de significado bem definido aos conceitos, bem como a definição de seus relacionamentos.
Tais características tornam as ontologias um dos componentes fundamentais da Web Semântica (BERNERS-LEE; HENDLER; LASSILA,
2001), pois além de classificar as coisas sobre as quais se está tratando, conta com regras para inferência, o que aumenta as possibilidades de processamento dos dados por máquinas.
O próximo capítulo aborda os Dados Ligados, um padrão de publicação de dados na Web que tem por objetivo tornar a Web Semântica uma realidade pela criação de um espaço global de dados, também chamado de Web de Dados.
4 DADOS LIGADOS