Ontologia do Domínio

A Ontologia do Domínio provê a terminologia formalmente especificada do domínio do negócio que está sendo suportado pela arquitetura. Nessa ontologia são descritos os conceitos, os axiomas, as relações e as regras afetos ao negócio que é apoiado pela arquitetura SBI, visando suportar todos os requisitos funcionais dessa arquitetura.

Esta ontologia provê os conceitos do negócio utilizados para a descrição das entradas, saídas e propriedades não funcionais dos Web services semânticos na Ontologia de Serviços e para a contextualização das fontes de dados na Ontologia BI. Assim, é possível oferecer aos usuários a possibilidade de navegar sobre recursos disponibilizados pela arquitetura (i.e., regras do negócio, dados e serviços) usando conceitos de negócio em vez de descrições técnicas. Além disso, a Ontologia do Domínio visa fornecer o contexto do negócio para apoiar o processamento de inferências sobre as fontes de dados e sobre os serviços de interesse aos tomadores de decisão.

As relações, regras e expressões lógicas do domínio do negócio suportarão a definição de análises, a redefinição automática de consultas geradas pelas análises e a extração de detalhes adicionais sobre os resultados de uma análise. Essas características são descritas com mais detalhes nas próximas seções, sendo ilustradas no Capítulo 7, onde é apresentado um protótipo de ferramenta analítica integrado à arquitetura SBI.

No desenvolvimento do estudo de caso e do protótipo de ferramenta analítica descritos no Capítulo 7, foram criados diversos conceitos e regras de negócio na Ontologia do Domínio para descrever o domínio da gestão de Ciência e Tecnologia (C&T), visando apoiar o processo decisório de diferentes atores ligados à C&T. Dessa forma, para o suporte do protótipo, foram representados nesta ontologia conceitos como institution (instituições de ensino e P&D), person (identificação de um estudante ou pesquisador) e

research_group (grupos de P&D), como ilustra a Figura 13.

Figura 13 - Ilustração de conceitos associados à gestão de C&T representados na Ontologia do Domínio

Além da representação de conceitos, nesta ontologia figuram também relações e expressões lógicas que são utilizadas para representar as regras de negócio associadas à área de atuação da organização. Assim, no contexto da gestão da C&T, são descritas regras como institution-alumnus (i.e., Egressos), a qual descreve que “uma pessoa é considerada um egresso de uma dada

instituição se essa pessoa possuir pelo menos uma formação concluída

naquela instituição”. Outro exemplo de regra de negócio é a regra institution-

competitor (i.e., instituições de ensino ou pesquisa competidoras), sendo essa

regra uma expressão lógica descrita na Ontologia do Domínio como “instituições que oferecem cursos na mesma área de conhecimento e na mesma cidade”. Essas duas relações, expressas na linguagem OCML, são apresentadas na Listagem 1.

Listagem 1 - Definição das relações institution-competitor e institution-alumnus em OCML

As relações definidas entre os conceitos da Ontologia do Domínio são utilizadas para suportar drill e slice semânticos em análises. Operações de drill-

down e drill-up podem utilizar as taxonomias definidas sobre os conceitos da

Ontologia do Domínio para permitir a navegação de um nível mais macro da informação (e.g., análise do número de pesquisadores por região do País) para um nível mais detalhado (e.g., descendo ao nível dos estados brasileiros) e vice-versa. A navegação descrita no exemplo seria suportada pela relação transitiva utilizada para formar uma hierarquia geográfica conceitual. Esse tipo de operação torna-se possível através da ligação entre os conceitos do negócio representados na Ontologia do Domínio com os dados da camada Fontes de Dados. Essa ligação é definida na Ontologia BI, apresentada na próxima Seção.

Além disso, regras de negócio como as descritas na Listagem 1 podem ser utilizadas para suportar slice em análises. Por exemplo, o resultado da relação institution-competitor pode ser utilizado pelo usuário de uma ferramenta analítica para a realização de um slice em análises envolvendo dados de instituições, como por exemplo, em um relatório sobre o número de pesquisadores das instituições de ensino e pesquisa brasileiras. O processamento dessa inferência seria realizado após o usuário selecionar uma das instituições do cubo e solicitar o processamento da relação institution-

competitor. O cubo seria então redefinido apresentando um comparativo do

(def-relation institution-competitor (?i1 ?i2)

:constraint (and (institution ?i1)(institution ?i2)) :sufficient (and

(city ?c)

(knowledge_area ?k)

(is_institution_located_at_city ?i1 ?c) (has_course_institution ?co1 ?i1)

(has_course_knowledge_area ?co1 ?k) (is_institution_located_at_city ?i2 ?c) (has_course_institution ?co2 ?i2)

(has_course_knowledge_area ?co2 ?k) (not (= ?i1 ?i2))))

(def-relation institution-alumnus (?i ?p) :constraint (and (person ?p)(university ?i)) :sufficient (and

(has_degree_person ?d ?p) (is_degree_completed ?d "S") (has_degree_institution ?d ?i)))

número de pesquisadores entre a instituição selecionada e as suas concorrentes retornadas pelo processamento da relação.

As regras e as relações definidas na Ontologia do Domínio podem ser recomendadas ao tomador de decisão como alternativas para explorar suas análises de acordo com os conceitos selecionados pelos usuários para compor as dimensões e medidas de suas análises. No exemplo da análise do número de pesquisadores das instituições, podem ser oferecidas aos usuários, automaticamente, todas as regras e as relações definidas para os conceitos referentes a instituições e pesquisadores. Esse processo de recomendação leva em consideração todas as regras (i.e., filtros semânticos) que possuam uma premissa ou parâmetro envolvendo os dois conceitos ou ainda suas relações transitivas e associativas com outros conceitos. Dessa forma, torna-se possível navegar sobre as fontes de dados utilizando definições específicas do negócio que está sendo apoiado pela arquitetura SBI. Maiores detalhes sobre o processo de recomendação são apresentados nas seções que descrevem os módulos Gerenciador de Ontologia (Seção 6.2) e Gerenciador de Análises (Seção 6.4).

Os conceitos do negócio e suas relações, além das regras de negócio, podem ser modificados a qualquer momento. Além disso, novas regras e relações podem ser adicionadas na ontologia sem a necessidade de modificação no modelo de dados do Data warehouse e respectivos sistemas de carga, o que propicia maior agilidade na realização de adaptações nas formas de navegação sobre os dados.

A Ontologia do Domínio pode ser formada através de um levantamento de conceitos e regras junto à organização. Dessa forma, parte-se do pressuposto de que um novo papel deve ser desempenhado pela equipe de desenvolvimento do projeto de BI. Esse papel, o do Engenheiro de Conhecimento, conforme descrito na Seção 4.10, pode ser acumulado pela equipe de analista de negócios responsável pelo levantamento de requisitos e pelo projeto da arquitetura. Assim, durante o ciclo de entrevistas para identificação das necessidades gerenciais, além do mapeamento dos requisitos de informação de cada entrevistado, deve-se em paralelo identificar e representar os conceitos e as regras de negócio na Ontologia do Domínio.

O processo de captura das definições semânticas do negócio pode ser agilizado através do reaproveitamento de definições constantes em outras ontologias correlatas ao domínio do negócio. Essas representações semânticas podem ser importadas de bases de conhecimento existentes nas organizações ou de uma das diversas bibliotecas de ontologias existentes na Web (e.g., DAML; PRÓTEGÉ OWL; SCHEMAWEB; 2006). Os conceitos importados de outras ontologias podem ser utilizados para estender as definições adquiridas durante as entrevistas ou para servir de benchmark, possibilitando assim a validação das representações feitas durante as entrevistas.

A integração dos conceitos descritos na Ontologia do Domínio às demais ontologias da arquitetura é apresentada nas seções 5.3 (Ontologia BI) e 5.4 (Ontologia de Serviços).