Modelagem de Bibliotecas Digitais

(1)

Modelagem de

Bibliotecas Digitais

Cristiano Roberto Cervi

Orientadora: Profª. Dr. Renata Galante

Co-orientador: Prof. Dr. José Palazzo M. de Oliveira

Universidade Federal do Rio Grande do Sul

Instituto de Informática – PPGC

Exame de Qualificação em Abrangência

(2)

Roteiro

Introdução

Fundamentos de Bibliotecas Digitais

Modelos para a Construção de Bibliotecas

Digitais

Comparação Entre os Modelos

Visão Geral da Tese

(3)

Introdu

ç

ão

Ciência da Informa

ç

ão

Ciência da Computa

ç

ão

BIBLIOTECAS

DIGITAIS

(4)

Introdu

ç

ão

Objetos Digitais

Servi

ç

os

Usu

á

rios

“

Uma biblioteca digital pode ser

definida como uma cole

ç

ão

organizada de

objetos digitais

associada a um conjunto de

servi

ç

os

dispon

í

veis, visando

atender necessidades de

comunidades de

usu

á

rios.

rios

.”

(5)

Introdu

ç

ão

Conteúdo

Funcionalidades

Comunidades

Arquitetura

Políticas

Qualidade

Base de Dados

Interface

Servi

Serviç

ços

os

Padrões

Metadados

(6)

Introdu

ç

ão

(7)

Vantagens

Custo reduzido

Economia de espaço físico

Não há degradação física de objetos

Rápido acesso a novas informações

Compartilhamento do mesmo objeto

Facilidade de acesso

Serviços diferenciados

Preservação

(8)

Princ

í

pios para o Desenvolvimento de

Bibliotecas Digitais

Propostos por McCray and Gallagher (2001)

Baseados em experiência na construção de

bibliotecas digitais

Considera aspectos que são a base

Projeto

Execução

Manutenção

Os princípios aplicam-se a

Projetos de conversão de objetos digitais

Projetos em que os objetos foram criados digitalmente

Projetos de ambos os tipos

Alexa McCray

(Harvard)

(9)

Princ

í

pios para o Desenvolvimento de

Bibliotecas Digitais

Estar ciente sobre o direito dos dados

Automatizar sempre que poss

Automatizar sempre que possí

ível

vel

Se preocupar com a persistência

Envolver as pessoas certas

Assegurar o acesso aberto

Conhecer seu conte

Conhecer seu conteú

údo

do

Projetar sistemas

Projetar sistemas ú

úteis

teis

Esperar mudan

ças

ç

as

Garantir qualidade

Adotar padrões

(10)

Metadados

Um dado que possibilita a descrição ou definição

de outro

Padrões para Bibliotecas Digitais

Dublin Core

(DC)

Machine-Readable Cataloging (MARC)

Metadata Encoding and Transmission Specification

(11)

Dublin Core

Conjunto de metadados para descrever objetos digitais (1995)

15 elementos

(12)

Open

Archives

Initiative

Significa "aberto" do ponto de vista da arquitetura

A base da iniciativa é o protocolo PMH

Protocol for Metadata Harvesting

Utiliza o padrão Dublin Core

Provedores de Dados (Data Providers)

Mantêm repositórios de metadados de documentos digitais

Forma de expor os metadados de seus documentos

Provedores de Serviços (Service Providers)

Oferecem buscas a metadados ou outros serviços

Provedor de Dados

Provedor

Provedorde de ServiServiççosos

Requisições (HTTP) Metadados (XML) Harvester Metadados Repositório

Servi

ç

o

Metadados (documentos)

(13)

Open

Archives

Initiative

Coleta baseada em data

Apenas metadados após data especificada

Coleta baseadas em conjunto

(14)

OAI

-

PMH

Consiste de 6 requests (codificação em XML)

Identify

Recupera as informações sobre o provedor de dados

ListMetadataFormats

Recupera os formatos dos metadados

GetRecord

Recupera um registro do repositório

ListRecords

Coleta os metadados do repositório

ListIdentifiers

Retorna apenas os cabeçalhos dos registros

ListSets

Lista a estrutura do conjunto de um provedor de dados (árvore,

(15)

Modelos Para Bibliotecas Digitais

Open Digital Library (Suleman and Fox, 2001)

Abordagem 5S (Gonçalves et al., 2004)

(16)

Open Digital

Library

(ODL)

Define um arcabouço

Serviços

Busca

Navegação

Recomendação

Consulta local

Consulta em outras bases

Hussein Suleman

(Virginia Tech)

(17)

ODL

ODL -

-

Union

ODL

ODL -

-

Filter

ODL

ODL -

-

Search

ODL

ODL -

-

Browse

ODL

ODL -

-

Recent

Combina metadados de m

ú

ltiplas fontes

Formata os metadados fora do padrão

Oferece funcionalidade de busca

Fornece navega

ç

ão dirigida a categorias

Apresenta

ú

ltimos itens adicionados

Componentes do arcabou

(18)

ODL

Visão geral da arquitetura

União de metadados de diferentes fontes

Componente de busca

(19)

ODL

Considerações

Utilização

CITIDEL

NDLTD

CSTC

Vantagem

Simplicidade

Define um mínimo de serviços

Desvantagem

(20)

Abordagem 5S

Define um arcabouço para modelagem de

bibliotecas digitais através de 5 dimensões

Streams

Structures

Spaces

Scenarios

Societies

Marcos Gonçalves

(UFMG)

Edward Fox

(Virginia Tech)

(21)

Abordagem 5S

Visão geral da abordagem 5S

services

searching browsing

indexing

(22)

Processo de Modelagem com 5S

Processo de modelagem de uma

biblioteca digital utilizando a abordagem 5S

(23)

Linguagem 5SL

Necessidade de formalizar a abordagem 5S

São geradas definições para cada uma das dimensões definidas

As dimensões são descritas como elementos XML

Transformar os modelos 5S em elementos 5SL

Para utilizar a linguagem 5SL não é necessário

Especialista em Engenharia de Software

Especialista em Ciência da Informação

Deve-se ter uma idéia conceitual clara das necessidades da

biblioteca digital

Vantagens

Redução do trabalho do projetista

Agilidade na fase de projeto

(24)

Ferramenta 5SGraph

Ferramenta visual

Permite modelagem utilizando a abordagem 5S e a

linguagem 5SL

Possibilita a criação de instâncias de um modelo para a

biblioteca digital que esta sendo projetada

Generalização/Especialização

As saídas geradas pela ferramenta devem ser analisadas

por especialistas

Podem ser complementadas

(25)

Ferramenta 5SLGen

Ferramenta para transformar os modelos de scenarios e

societies em código

O código pode ser utilizado para implementar a aplicação

correspondente

Utiliza uma biblioteca de componentes que implementa

operações básicas

Busca

Navegação

(26)

5S

Considerações

Utilização

BDBComp

ETANA

Vantagens

Define um processo sequencial

Ferramentas auxiliares

Prevê requisitos de qualidade

Reusabilidade

Flexibilidade (exporta para UML)

Desvantagem

(27)

DELOS

Rede de excelência em bibliotecas digitais

Grupo formado por pesquisadores de alguns países

Itália, Grécia, Reino Unido, Estados Unidos, Suíça

Criaram o Modelo DELOS de referência de bibliotecas

digitais

Divulgado em dezembro de 2007

Buscou normatizar fundamentos comuns para melhorar

a compreensão e estimular a evolução da área

Utiliza diagramas UML para modelagem

Padrão OAI-PMH, Dublin Core

(28)

DELOS

Visão geral do modelo de referência DELOS

(29)

DELOS

Content

Refere-se aos dados que a biblioteca disponibiliza aos

usuários

É um conceito genérico para agregar todas as formas de

objetos de informação

(30)

DELOS

User

Envolve todos os atores que interagem com a biblioteca

digital

User é um conceito genérico que inclui a representação e

(31)

DELOS

Functionality

Encapsula todos os serviços que a biblioteca digital

oferece aos usuários

Prevê que uma biblioteca digital deve fornecer um

mínimo de funcionalidades

Registro de novos objetos

Busca

Navegação

Visam gerenciar as funções da biblioteca digital para

assegurar que elas reflitam as necessidades dos

usuários

(32)

DELOS

Quality

Refere-se aos parâmetros que podem ser usados para

caracterizar e avaliar o conteúdo e o comportamento da

biblioteca digital

A qualidade deve ser medida pela satisfação dos

usuários pelos serviços oferecidos

Facilidade de navegação

Resposta satisfatória em buscas

Agilidade no arquivamento

Garantia de cumprimento das políticas

Acerto na recomendação

(33)

DELOS

Policy

Representa o conjunto de condições, regras, termos e

regulamentações entre a biblioteca digital e usuários

Privacidade e confidencialidade de conteúdo

Direitos autorais

Leis governamentais

(34)

DELOS

Architecture

Refere-se ao “sistema de biblioteca digital”

Conjunto de partes que formam o sistema

Funcionalidades

Usuários

Base de dados

(35)

DELOS

Considerações

Utilização

Não encontrado

Vantagens

Desenvolvido por autoridades na área

Prevê requisitos de qualidade

Prevê um conjunto mínimo de serviços

Desvantagens

Imaturidade

(36)

Compara

ç

ão Entre Modelos

X

Define um processo

X

Continuidade do modelo

X

Maturidade do modelo

X

Componentes auxiliares

X

Padrão OAI, XML e Dublin Core

X

Ambiente web

DELOS

5S

ODL

(37)

Visão Geral da Tese

(38)

Referências

(Livros e tutoriais)

Arms, W. Y. Digital Libraries.

http://www.cs.cornell.edu/wya/DigLib/index.html

Candela, L. et al. The DELOS Digital Library Reference Model.

http://www.delos.info/files/pdf/ReferenceModel/DELOS_DLReferenceModel_0.98.pdf

Digital Library na Wikipedia.

http://en.wikipedia.org/wiki/Digital_Library

Dublin Core.

http://dublincore.org

Fox, E.; Sornil, O. Digital Libraries. In: Ricardo Baeza-Yates and Berthier Ribeiro-Neto.

Modern Information Retrieval (415-432). Addison Wesley, 1999.

Heuser, C. A. Projeto de Banco de Dados. 6ª edição. Editora Bookman, 2008.

Lesk, M. Practical Digital Libraries. Morgan Kaufmann Publishers, 1997.

Lesk, M. Understanding Digital Libraries, Second Edition (The Morgan Kaufmann Series

in Multimedia and Information Systems). Morgan Kaufmann Publishers Inc., 2004.

Li, X.; Furht, B. Design and Implementation of Digital Libraries. In: Handbook of Internet

Computing, B. Furht, Ed. CRC Press, 2000.

Noy, N. F.; McGuinness, D. L. “Ontology Development 101: A Guide to Creating Your

First Ontology” (2001).

http://protege.stanford.edu/publications/ontology_development/ontology101.html

OAI. Open Archives Initiative.

http://www.dlib.vt.edu/projects/OpenArchives

Procópio, E. Construindo Uma Biblioteca Digital. Edições Inteligentes, 2005.

Sowa, J. F. Guided Tour of Ontology.

http://www.jfsowa.com/ontology/guided.htm

Witten, I. H.; Bainbridge, D. How to Build a Digital Library. The Morgan Kaufmann

(39)

Referências

(Artigos cient

í

ficos)

Buchanan, G.; Bainbridge, D.; Don, K. J.; Witten, I. H. A New Framework for Building

Digital Library Collections. In Proceedings of the 5th ACM/IEEE Joint Conference on

Digital Libraries, Denver, CO, USA, 2005.

Fox, E. A.; Akscyn, R. M.; Furuta, R. K.; Leggett, J. J. Digital Libraries. Communications

of the ACM, 38(4):22-28, 1995.

Gonçalves, M. A.; Fox, E. A. 5SL - A Language for Declarative Specification and

Generation of Digital Libraries. In Proceedings of the Second ACM/IEEE Join

Conference on Digital Libraries, Portland, Oregon, 263-272, 2002.

Gonçalves, M. A.; Fox, E. A.; Watson, L. T.; Kipp, N. A. Streams, Structures, Spaces,

Scenarios, Societies (5S): A Formal Model for Digital Libraries. ACM Transactions on

Information Systems, 22(2): 270-312, 2004.

Laender, A. H. F.; Gonçalves, M. A.; Roberto, P. A. BDBComp: Building a Digital

Library for the Brazilian Computer Science Community. Proceedings of the 4th

ACM/IEEE-CS Joint Conference on Digital Libraries, Tuscon, AZ, USA, 2004.

McCray, A.; Gallagher, M. Principles for Digital Library Development. Communications

of the ACM, 44(5): 49-54, 2001.

Waters, D. J. What Are Digital Libraries? Digital Library Information Resources in

(40)

Modelagem de

Bibliotecas Digitais

Cristiano Roberto Cervi

Orientadora: Profª. Dr. Renata Galante

Co-orientador: Prof. Dr. José Palazzo M. de Oliveira

Universidade Federal do Rio Grande do Sul

Instituto de Informática – PPGC

Exame de Qualificação em Abrangência

(41)

Slides Complementares

(42)

Introdu

ç

ão

“

Bibliotecas digitais são compostas por cole

ç

ões de objetos digitais,

como, por exemplo, documentos, imagens, v

í

deos, mapas, etc.,

que oferecem servi

ç

os aos seus usu

á

rios como pesquisa e

publica

ç

ão desses objetos.

”

(Fox et al., 1995)

“

As bibliotecas digitais são as organiza

ç

ões que fornecem os

recursos, incluindo a equipe especializada, para selecionar,

estruturar, oferecer o acesso intelectual, interpretar, distribu

ir,

preservar a integridade e assegurar a persistência integral das

cole

ç

ões de trabalhos digitais, de modo que estejam prontamente e

economicamente dispon

í

veis para o uso por uma comunidade

definida ou conjunto de comunidades.

”

(Waters, 1998)

“

Uma biblioteca digital pode ser definida como uma cole

ç

ão

organizada de objetos digitais associada a um conjunto de servi

ç

os

dispon

í

veis, visando atender necessidades de comunidades de

usu

(43)

Premissas Para Modelagem

A modelagem de uma biblioteca digital envolve

diversos aspectos relevantes

Tipos de dados

Texto

Imagem

Áudio

Vídeo

Banco de dados

Relacional

Multimídia

Geográfico

(44)

Premissas Para Modelagem

A modelagem de uma biblioteca digital envolve

diversos aspectos relevantes

Forma de acesso

Livre

Restrita

Interface

Padrão

Personalizada

Serviços disponíveis

Busca

Navegação

Auto-arquivamento

Personalização

Recomendação

(45)

Premissas Para Modelagem

A modelagem de uma biblioteca digital envolve

diversos aspectos relevantes

Disposição física

Standalone

Rede local

Web

Intranet

Tipos de ambientes

Administrativo

Usuário

Direitos autorais

(46)

Modelo ER

Padrão para a modelagem conceitual de banco de

dados

É composto por três conceitos

Entidade

Atributo

Relacionamento

Utilização

Indicação de dados e seus relacionamentos da forma

como percebidos no mundo real

Independência de detalhes de representação de SGBDs

Tradução para qualquer modelo de SGBD

(47)

UML

Unified Modeling Language

Linguagem de modelagem

Versão 2.0

13 diagramas

Modelagem estática

Casos de Uso, Classes, Objetos, Pacotes e Estrutura

Composta

Modelagem dinâmica

Atividades, Seqüência, Comunicação, Estados, Visão

Geral de Interação e Temporização

Modelagem Arquitetural

(48)

Ontologia

“

Ontologia

é

a descri

ç

ão de conceitos e relacionamentos que

existem, para uma pessoa e para uma comunidade de

pessoas.

”

(Gruber, 1993)

“

Ontologia

é

o estudo de categorias de coisas que existem

ou podem existir em algum dom

í

nio.

”

(Sowa, 2005)

Uma ontologia pode ser entendida como uma definição

formal e explícita de conceitos com seus atributos, relações

e restrições

Utilização em bibliotecas digitais

Possibilita reuso de conhecimento do domínio

Separa o conhecimento do domínio do conhecimento

operacional

Proporciona análise do conhecimento do domínio

(49)

RDF

Resource Description Framework (Padrão W3C, de 1999)

Linguagem para representar informação na Internet

Modelo de dados com semântica formal

Utiliza o vocabulário URI e XML

Tem três componentes básicos

Recurso

Qualquer coisa que pode conter um URI, incluindo as

páginas da web, assim como elementos de um

documento XML

Propriedade

Um recurso que tenha um determinado nome e possa ser

utilizado como uma propriedade

Indicação

Combinação de um recurso, de uma propriedade e de um

(50)

Metadados

Melhor identificação sobre os dados

“

Dados sobre os dados

”

Um dado que possibilita a descrição ou definição

de outro

Permite a recuperação de informações de forma

mais eficiente

Padrões para Bibliotecas Digitais

Dublin Core

(DC)

Machine-Readable Cataloging (MARC)

Metadata Encoding and Transmission Specification

(51)

Metadados

Para distintas comunidades de usuários, o

conceito de metadados é diferente

Bibliotecários

Registros em um catálogo

Cientistas da computação

Parte do projeto do banco de dados

Esquemas relacionais

Proporcionam interoperabilidade entre bibliotecas

digitais

Conjunto mínimo de metadados

Tipo de arquiteturas compatíveis

(52)

Dublin Core

–

representa

ç

ão em XML

<metadata>

<dc:title>BDTC - Uma Biblioteca Digital para Trabalhos de Conclusão de Curso</dc:title>

<dc:creator>Manica, Edimar</dc:creator>

<dc:creator>Cervi, Cristiano Roberto</dc:creator>

<dc:creator>Dorneles, Carina Friedrich</dc:creator>

<dc:subject>Biblioteca Digital</dc:subject>

<dc:subject>Metadados</dc:subject>

<dc:publisher>VII Simpósio de Informática do Planalto Médio</dc:publisher>

<dc:date>2007-09-002</dc:date>

<dc:format>Arquivo PDF</dc:format>

<dc:language>Português</dc:language>

</metadata>

(53)

OAI

(54)

(55)

Exemplos de Bibliotecas Digitais

Alexandria Digital Library

http://www.alexandria.ucsb.edu

Biblioteca Digital Brasileira de Computação

www.lbd.dcc.ufmg.br/bdbcomp

Biblioteca Digital de Trabalhos de Conclusão

www.inf.upf.br/bibdig

CiteSeer

http://citeseer.ist.psu.edu

Etana

http://digbase.etana.org:8080/etana/servlet/Start

The DBLP Computer Science Bibliography

http://www.informatik.uni-trier.de/~ley/db

National Library of Canada Electronic Collection

http://www.nlc-bnc.ca/index-e.html

The Collection of Computer Science Bibliographies

http://liinwww.ira.uka.de/bibliography/index.html

(56)

Abordagem 5S

Streams

Tipos de dados multimídia suportados

Structures

Como a informação é estruturada e organizada

Metadados

Bancos de dados

Spaces

Modelam representações lógicas e operações sobre vários

componentes de uma biblioteca digital

Descrevem a aparência das interfaces de usuário

Scenarios

Fornece serviços aos usuários

Societies

Diferentes comunidades envolvidas

(57)

Requirements

Analysis

Design

Implementation

_Test

5S

5SL

OO Classes

Workflow

Components

DL

Evaluation

5SGraph

5SLGen

Formal

Theory/

Metamodel

DL XML

Log

(58)

(59)

Código que define um stream, onde cada elemento

define o tipo de conteúdo armazenado

(60)

Código que define um stream, onde cada elemento

define o tipo de conteúdo armazenado

Neste caso, o tipo é texto e o subtipo é XML

Representação de um registro OAI

(61)

(62)

(63)

(64)

(65)

Processo de Modelagem com 5S

Dividido em cinco etapas

1)

Levantamento de requisitos

2)

Transformação das instâncias dos modelos 5S

Através da ferramenta 5SGraph

Obtenção de um modelo especificado pela linguagem 5SL

3)

Análise do modelo especificado em 5SL

Por um especialista

Alterando de acordo com os requisitos

dos usuários

dos serviços oferecidos

4)

Utilização do modelo como entrada para a ferramenta

5SLGen

Gerar o esqueleto do código para implementar os serviços

(66)

Conferências

Principais

JCDL - ACM and IEEE Joint Conference on Digital Libraries

ECDL - European Conference on Digital Libraries

ICSD - International Conference for Digital Libraries and the

Semantic Web

ICADL - International Conference on Asian Digital Libraries

EUDL - European Union Digital Library

Relacionadas

SBBD – Simpósio Brasileiro de Banco de Dados

WebMedia – Simpósio Brasileiro de Sistemas Multimídia e Web

SIGIR - Special Interest Group on Information Retrieval