XIV Encontro Nacional de Pesquisa em Ciência da Informação (ENANCIB 2013) GT 8: Informação e Tecnologia
Comunicação Oral
WEB SEMÂNTICA, DADOS LIGADOS E WEB 2.0: EXPLORANDO NOVAS FRONTEIRAS PARA OS ARQUIVOS ABERTOS
Rafael Port da Rocha – UFRGS
Resumo
Este artigo explora novas fronteiras para os Arquivos Abertos e para a disseminação da ciência, proporcionadas pelo surgimento da Web 2.0, da Web Semântica e dos Dados Ligados (Linked Data). Apresenta avanços na produção e na divulgação de textos científicos obtidos através dos Arquivos Abertos e do modelo de interoperabilidade OAI-PMH. Caracteriza Arquivos Abertos, Web 2.0, Web Semântica e Dados Ligados, indicando aspectos que estes podem contribuir para a disseminação de ativos da ciência. Apresenta e destaca benefícios de Fabrico/Ciência, que é um ambiente experimental desenvolvido para explorar as fronteiras entre Arquivos Abertos, Web 2.0, Web Semântica e Dados Ligados, que colhe metadados de revistas eletrônicas da Ciência da Informação, disponibiliza estes metadados na plataforma da Web Semântica, e oferece recursos da Web 2.0 para análise e para captura da inteligência coletiva.
Palavras-chave: Arquivos abertos. Web Semântica. Dados Ligados. Web 2.0.
SEMANTIC WEB, LINKED DATA AND WEB 2.0: EXPLORING NEW FRONTIERS FOR OPEN ARCHIVES
Abstract
This article explores new frontiers for Open Archives and scientific dissemination that are made possible through the rise of Web 2.0, Semantic Web and Linked Data. It presents advances in the production and dissemination of scientific texts, obtained through Open Archives and the OAI-PMH interoperability model. It characterizes Open Archives, Web 2.0, Semantic Web and Linked Data, and presents how they can contribute to the dissemination of the science. It depicts the Fabrico/Ciência, which is an experimental environment designed to explore Open Archives, Web 2.0, Semantic Web and Linked Data, which harvests metadata from electronic journals of Information Science, makes available these metadata in the Semantic Web platform, and offers features of the Web 2.0 to capture and analyze the collective intelligence.
Keywords: Open Archives. Semantic Web. Linked Data. Web 2.0.
1 INTRODUÇÃO
A internet e os movimentos do software livre e do acesso aberto proporcionaram
grandes avanços à publicação e à disseminação da produção científica. A rede rompeu
barreiras ligadas à produção e à distribuição de publicações científicas, à medida que não
exige os complexos e caros processos para geração de conteúdos em papel, assim como para o
disseminação de materiais que até então tinham circulação restrita, como teses e dissertações
e relatórios de pesquisa.
O movimento do software livre também foi um grande aliado à publicação científica
na internet, pois vários sistemas de bases de dados para documentos digitais foram
desenvolvidos dessa forma. O software OJS1 é uma base de dados para revistas eletrônicas
que gerencia todo o processo de revisão por pares dos artigos submetidos, e o TEDE2 é uma
biblioteca de teses e dissertações que dá suporte ao programa de pós-graduação em atividades
ligadas à defesa e à elaboração da versão final do texto. O DSPACE3 é uma base de
documentos que permite o gerenciamento de coleções por comunidades, com a configuração
de fluxos para recepção de conteúdos. Esse novo cenário provocou o surgimento de novos
tipos de bases de dados, como os repositórios institucionais, que possibilitam que as
instituições reúnam sua produção intelectual em uma única base de dados; e os repositórios
temáticos, em que autores podem arquivar textos científicos em coleções referentes aos temas
abordados.
Tudo isso deu força para o surgimento e a concretização de um movimento para a
publicação aberta de textos científicos, isto é, o movimento do acesso livre, que prega que “a
literatura em Acesso Livre (Open Access - OA) é digital, em linha, gratuita e livre de muitas
restrições de direitos autorais e licença de uso.” (SUBER, 2004)
A visibilidade de uma base de dados documental não é plenamente atingida apenas ao
a disponibilizá-la na internet, pois na web muitos usuários não chegam aos documentos via
seu portal, mas por meio de outros ambientes. Por isso, é preciso que esta base de dados
opere em conjunto com outros sistemas, como mecanismos de busca que atuam sobre várias
bases de dados, organizadas em uma federação. Essas bases de dados devem atender a
requisitos de interoperabilidade. Interoperabilidade compreende na
habilidade com que múltiplos sistemas, com diferentes plataformas de hardware e software, estruturas de dados e interfaces, trocam dados com
perdas mínimas de conteúdo e funcionalidade. (NATIONAL
INFORMATION STANDARDS ORGANIZATION, 2004)
Com o objetivo de promover a interoperabilidade entre bases de dados de acesso livre,
chamadas de Arquivos Abertos, padrões técnicos de interoperabilidade foram estabelecidos
através da Iniciativa dos Arquivos Abertos. A Iniciativa dos Arquivos Abertos desenvolveu o
1
OPEN JOURNAL SYSTEM. Disponível em http://pkp.sfu.ca/?q=ojs 2
SISTEMA DE PUBLICAÇÃO ELETRÔNICA DE TESES E DISSERTAÇÕES. Disponível em: http://tedesite.ibict.br/
3
protocolo OAI-PMH4, que permite que metadados sobre os documentos armazenados em uma
base de dados possam ser colhidos por componentes integradores, como motores de busca que
atuam sobre uma federação de bases de dados.
Esses padrões técnicos foram incluídos nos grandes sistemas de bases de dados
desenvolvidos na forma de software livre, como TEDE, OJS e DSPACE. Isso viabilizou o
surgimento de federações formadas por bases de dados de textos científicos, em que um
componente global promove a busca unificada, envolvendo todas as bases de dados membros
da federação. Sob essa arquitetura de federação de bases de dados, surgiram as bibliotecas
nacionais e internacionais de teses e dissertações, como BBTD5, EThOS6 e DART-Europe7.
Também surgiram federações de repositórios institucionais, como DRIVER8, de bibliotecas
digitais de patrimônio cultural, como Europeana9, e federações de revistas eletrônicas de
acesso livre, como DOARJ10.
A web, o software livre, o acesso aberto, e os padrões de interoperabilidade
proporcionaram grandes avanços à publicação de textos científicos. Hoje temos uma nova
realidade, em que canais abertos de comunicação científica passam a assumir destaque e
rivalizar com os canais tradicionais, estabelecidos pelas grandes editoras científicas.
Esse avanço, entretanto, não se encerra, pois a web está em constante evolução, e esta
evolução determina novas possibilidades para a publicação e a disseminação da ciência. Web
2.0, Web Semântica e Dados Abertos e Ligados são termos usados para designar novos
avanços da web. A Web 2.0 é a identificação de uma nova web em que os seus usuários
passam de meros consumidores de informação para produtores de informação,
disponibilizando e construindo coletivamente conteúdos, assim como agregando valores a
conteúdos já produzidos, através de comentários, relações, avaliações, etiquetas, etc. Já a Web
Semântica representa uma iniciativa em prover significado compreensível por máquinas aos
recursos da web, a fim de viabilizar o desenvolvimento de ambientes de software inteligentes
(agentes inteligentes). A web, originalmente centrada em documentos interligados
(hipertexto), também está evoluindo para incorporar dados interligados, permitindo o
relacionamento e o cruzamento de dados provenientes de fontes diversas. Essa web dos dados
tem sido chamada de Dados Ligados (Linked Data).
4
Open Archives Initiative Protocol for Metadata Harvesting. Disponível em http://www.openarchives.org/pmh/ 5
Biblioteca Brasileira de Teses e Dissertações. Disponível em http://bdtd.ibict.br/ 6
EThOS. Biblioteca de Teses e Dissertações do Reino Unido Disponível em: http://ethos.bl.uk 7
DART-Europe. Biblioteca de Teses e Dissertações da Europa. Disponível em: http://www.dart-europe.eu 8
Digital Repository Infrastructure Vision for European Research. Disponível em http://www.driver-repository.eu/
9
Europeana. Disponível em http://www.europeana.eu 10
Este artigo apresenta o ambiente Fabrico/Ciência11, que explora o uso de recursos dos
Arquivos Abertos (OAI-PMH), da Web 2.0, da Web Semântica e dos Dados Ligados, na
comunicação científica. O ambiente Fabrico/Ciência é uma base de dados construída de
acordo com a arquitetura da Web Semântica, que permite a colheita de metadados através do
protocolo OAI-PMH, e disponibiliza estes metadados de acordo com os princípios
estabelecidos para os Dados Ligados. A Web 2.0 está presente ao possibilitar que os usuários
adicionem valores aos objetos descritos, via anotações semânticas; ao disponibilizar, para
exploração dos dados, técnicas de agregação de sistemas de folksonomias; e ao explorar a
atuação dos seus usuários através de uma rede social, com foco nos conteúdos descritos.
A seguir, as seções dois, três e quatro apresentam, respectivamente, interoperabilidade
entre bases de dados via OAI-PMH, Web 2.0 e Web Semântica/Dados Ligados, destacando
benefícios destas para a disseminação de recursos científicos. A seção cinco descreve o
ambiente Fabrico, e seção seis aborda a experimentação deste ambiente como um provedor de
serviços a partir metadados colhidos de revistas eletrônicas da Ciência da Informação
(chamado de Fabrico/Ciência). Considerações finais são realizadas na seção sete.
2 INTEROPERABILIDADE EM ARQUIVOS ABERTOS E O PROTOCOLO
OAI-PMH
A Iniciativa dos Arquivos Abertos estabeleceu uma arquitetura para a
interoperabilidade entre bases de dados documentais denominada OAI-PHM. A arquitetura
OAI-PMH é composta por provedores de dados, provedores de serviços e por um protocolo
de colheita de metadados.
Os provedores de dados são bases de dados documentais independentes, autônomas e
heterogêneas. São independentes e autônomas, pois possuem autonomia de gestão e
características próprias para atender às demandas de seus usuários (requisitos de submissão,
interface de consulta e navegação, plataforma de software, etc.). São heterogêneas, pois
possuem estruturas internas e softwares diferentes. Entretanto, para fins de interoperabilidade,
devem prover uma funcionalidade padrão, especificada por OAI-PMH, que permite que os
metadados que descrevem os conteúdos armazenados sejam colhidos pelos provedores de
serviços.
Os provedores de serviços são componentes que proporcionam serviços a partir de
metadados colhidos dos provedores de dados. Um exemplo de provedor de serviço é um
11
mecanismo de busca de uma federação de repositórios. No contexto de OAI-PMH, os
ambientes BBTD, EThOS, DART-Europe, DRIVER e Europeana são provedores de serviços.
A troca de informações entre provedores de serviço e provedores de dados é
estabelecida por um protocolo de colheita de metadados. Através deste protocolo, um
provedor de serviço submete a um ou a vários provedores de dados comandos que
determinam que estes provedores de dados devem enviar determinados conjuntos de
metadados para o provedor de serviço. Os metadados são enviados dos provedores de dados
para os provedores de serviços através de documentos XML, via protocolo HTTP. OAI-PMH
estabelece que um provedor de dados deve, no mínimo, fornecer os seus metadados no
esquema Dublin Core.
O padrão OAI-PMH possibilitou o surgimento de vários provedores de serviços, como
BBTD, EThOS, DART-Europe, DRIVER e Europeana. Entretanto, observa-se uma
concentração no desenvolvimento de provedores de serviço especializados na busca da
informação, embora OAI-PMH viabilize o desenvolvimento de outros tipos de serviços. Por
exemplo, OAI-PMH permite a construção de provedores de serviços que realizem tarefas
agregação de dados, indicando coautoria, autores mais atuantes, relacionado autores a
assuntos, etc.
Serviços de agregação de informação são comuns na Web 2.0, em ambientes de
catalogação social (folksonomias). Metadados colhidos de provedores de dados também
poderiam ser utilizados em ambientes semânticos (provedores de serviços para Web
Semântica) e em Dados Abertos. Esses aspectos são abordados nas próximas seções.
3 A WEB 2.0
A Web 2.0 é uma designação para um novo cenário que surge em torno da web, cuja
característica principal e diferenciadora é que os seus usuários passam de meros consumidores
de informação para parceiros no seu desenvolvimento. Caracterizam a Web 2.0 ambientes de
compartilhamento de conteúdos (como YouTube12, Scribd13, Flickr14), redes sociais de
relacionamento (como Facebook15 e a blogosfera), redes de catalogação coletiva de filmes,
12
YouTube. Ambiente de Compartilhamento de Vídeos. Disponível em: http://www.youtube.com 13
Scribd. Ambiente de Compartilhamento de documentos. Disponível em: http://pt.scribd.com/ 14
Flickr. Ambiente de Compartilhamento de fotos. Disponível em: http://www.flickr.com/ 15
livros, músicas (como Filmow16, Skoob17, LibraryThing18), ambientes de escrita coletiva
(como Wikipedia19), sistemas de classificação social, chamados de folksonomias (como
CiteUlike20, Bibsonomy21), entre outros.
Estes ambientes da Web 2.0 apresentam como diferencial competitivo “saberem tirar
proveito da inteligência coletiva”, e são desenvolvidos a partir de uma arquitetura de
participação (O´REILLY, 2007).
Lévy (1998, p.28) caracteriza inteligência coletiva como “inteligência distribuída por
toda parte, incessantemente valorizada, coordenada em tempo real, que resulta em uma
mobilização efetiva das competências”. Os sistema da Web 2.0, ao tirarem proveito da
inteligência coletiva, giram em torno
da existência de um saber coletivo; que é necessário reconhecer que a inteligência coletiva está distribuída em qualquer lugar onde há humanidade e que esta pode potencializar-se através dos dispositivos tecnológicos (COBO ROMANI; PARDO KUKLINSKI, 2007, p.47, tradução nossa).
Estes ambientes também possuem uma arquitetura tecnológica que se configura em
torno da participação dos usuários:
A estrutura tecnológica se expande de maneira conjunta com as interações sociais dos sujeitos que utilizam a Internet. Cada vez que uma pessoa cria um novo link, a rede se completa e, portanto, enriquece. A ideia de uma arquitetura de participação se baseia no princípio de que as novas tecnologias potencializam o intercâmbio e a colaboração ente os usuários (COBO ROMANI; PARDO KUKLINSKI, 2007, p.47, tradução nossa).
Nas bases de dados tradicionais, os conteúdos são classificados pelos seus autores
(palavras-chaves) e por indexadores especializados. Já na Web 2.0, a classificação também é
realizada pelos usuários (leitores) dos conteúdos. Isso é chamado de classificação social ou
folksonomia. Nas folksonomias, usuários atribuem livremente assuntos (chamados de
etiquetas) aos recursos, não havendo controles de sinônimos, siglas, número, etc. O poder das
folksonomias está nos seus mecanismos de agregação e de relacionamento. Estes sistemas
agregam e relacionam etiquetas, conteúdos e etiquetadores. Por exemplo, possuem
funcionalidades que mostram etiquetas de acordo com suas frequências de uso, geralmente em
nuvens de etiquetas, em que estas são apresentadas em ordem alfabética, com o tamanho da
letra de cada etiqueta indicando a sua frequência. Ambientes de folksonomias também
16
Filmow.Comunidade de apreciadores de filmes. Disponível em: http://filmow.com/ 17
Skoob.Comunidade de leitores de livros . Disponível em: http://www.skoob.com.br/ 18
LibraryThing. Comunidade de amantes de livros. Disponível em: http://br.librarything.com/ 19
Wikipedia. Enciclopédia desenvolvida coletivamente. Disponível em: http://pt.wikipedia.org/ 20
Citeulike.Catalogação social de material acadêmico. Disponível em: http://www.citeulike.org/ 21
mostram, por exemplo, relações entre etiquetas, entre usuários e etiquetas, e entre conteúdos e
etiquetas. Para uma etiqueta, apresentam as etiquetas a esta relacionadas por serem atribuídas
a mesmos conteúdos, assim como os conteúdos que receberam a etiqueta, e os usuários que
atribuíram a etiqueta a estes conteúdos. Para um usuário, apresentam seus conteúdos e suas
etiquetas; e para um conteúdo, mostram suas etiquetas e usuários.
A ciência também está presente na Web 2.0 através dos blogs publicados por
pesquisadores, dos ambientes de classificação social voltados a conteúdos científicos (como
Binsonomy e CiteULike), pelo uso de ambientes wiki para projetos de pesquisa
(OpenNetware22), e pela publicação de revistas eletrônicas (revisadas por pares) em que os
usuários expressam suas opiniões através de comentários (PLOS-ONE23).
Entretanto, ainda é pequena a exploração de recursos da Web 2.0 por partes dos
Arquivos Abertos e dos provedores de serviços da arquitetura OAI-PMH. A combinação da
Web 2.0 com a arquitetura OAI-PMH possibilita, por exemplo, a construção de federações de
bases de dados com foco no aproveitamento da inteligência coletiva que se forma em torno
dos usuários da federação, através do uso de folksonomias ou sistemas que capturam opiniões
de usuários. Técnicas de agregação presentes nas folksonomias podem ser usadas para
realizar agregações e relacionamentos em torno de autores e das palavras chaves, com nuvens
indicando autores mais frequentes, autores de uma palavra chave, etc.
4 WEB SEMÂNTICA E DADOS LIGADOS
A Web foi projetada para ser operada por pessoas e não por máquinas.
A web desenvolveu linguagens excelentes para expressar a informação que se destina a ser utilizada pelo homem, porem, foi falha quando da manipulação desta pelas máquinas. (BERNERS-LEE,1998, tradução nossa)
Softwares inteligentes somente poderão operar na web à medida que forem capazes de
compreender o significado dos seus recursos. Hoje, somente humanos possuem a capacidade
de identificar se um determinado recurso da web é uma tese, ou um artigo, ou um mecanismo
de busca, ou uma revista eletrônica, ou uma homepage de uma instituição ou pesquisador. Por
isso,
Web Semântica surge como uma proposta de trazer à rede global uma estrutura e significado, que permitem a sua evolução de uma rede de documentos para uma rede de dados na qual toda a informação tem um significado bem definido, podendo ser interpretada e processada por
22
OpenNetWare. Compartilhamento da ciência – biologia e engenharia biomédica (projetos, protocolos, materiais) via wiki. Disponível em http://openwetware.org/wiki/Main_Page
23
humanos e computadores. BERNERS-LEE, HENDLER e LASSILA, 2001, tradução nossa).
A Web Semântica não é uma web separada da atual, mas sim uma extensão desta, em
que a informação é provida com um significado bem definido, permitindo que pessoas e
computadores trabalhem em cooperação (BERNERS-LEE, HENDLER e LASSILA, 2001).
Para prover significado aos recursos da web, a Web Semântica está estruturada em uma
arquitetura baseada em metadados e ontologias.
Na Web Semântica, metadados significam informações compreensíveis por máquinas
sobre recursos da web ou outros objetos e possuem estrutura e semântica bem definidos
(BERNERS-LEE,1997). Os conceitos expressos nos metadados são especificados através de
ontologias. Ontologia é uma especificação explícita e formal de uma conceitualização
compartilhada (GRUBER, 1993). Ela é explícita, pois os tipos dos conceitos e as restrições de
seus usos são definidos explicitamente; é formal, pois é compreendida por máquinas; é
compartilhada por capturar o conhecimento consensual aceitável a um grupo.
Na Web Semântica, objetos da web são chamados de recursos; os metadados que
descrevem os significados destes objetos são representados através a linguagem RDF24
(Resource Description Framework); e as ontologias que especificam os conceitos usados nos
metadados são desenvolvidas através da linguagem RDFS25 (RDF Schema), ou extensões
desta, como a linguagem OWL26 (Web Ontology Language).
24
Resource Description Framework. Especificada em http://www.w3.org/TR/REC-rdf-syntax/ 25
RDF Schema. Especificada em http://www.w3.org/TR/rdf-schema/ 26
Figura1 - Exemplo de representação em triplas e gráfica de sentenças RDF
A) Sentenças RDF representadas através de triplas
Sujeito Predicado Objeto
www.sciam.com/article.cfm?id=the-semantic-web dc:date 2001
www.sciam.com/article.cfm?id=the-semantic-web rdf:type bibo:AcademicArticle
www.sciam.com/article.cfm?id=the-semantic-web dc:creator www.w3.org/People/Berners-Lee/ www.w3.org/People/Berners-Lee/ rdf:type foaf:Person
www.w3.org/People/Berners-Lee/ foaf:name Tim Bernersl-Lee
B) Sentenças RDF representadas graficamente
bibo: http://purl.org/ontology/bibo/ dc: http://purl.org/dc/elements/1.1/ foaf: http://xmlns.com/foaf/0.1
rdf: http://www.w3.org/1999/02/22-rdf-syntax-ns#
www.sciam.com/
article.cfm?id=the-semantic-web
www.w3.org/People/Berners-Lee/
bibo:AcademicArticle
foaf:Person dc:type
rdf:type
Tim Berners-Lee
foaf:name
2001
dc:creator
dc:date
Fonte: Autor.
Metadados representados em RDF são triplas, chamadas de sentenças, cujas três partes
são: o sujeito, o predicado e o objeto. O sujeito é o recurso da web que está sendo descrito, e
deve ser identificado através de sua URI (Uniform Resource Identifier). O predicado indica
uma propriedade, isto é, um aspecto, característica, atributo ou relação atribuída ao recurso
pela sentença. O objeto é o valor dado ao recurso pela propriedade. Na figura 1a, as três
primeiras sentenças (triplas) descrevem o recurso: http://www.sciam.com/
article.cfm?id=the-semantic-web. A primeira sentença indica que o recurso foi criado em
2001 (propriedade dc:date), a segunda afirma que o recurso é um artigo científico (predicado
rdf:type), e a terceira sentença indica que um dos seus criadores é Tim Berners-Lee
(predicado dc:creator), cujo valor é a homepage do autor . Também apresenta duas sentenças
que descrevem http://www.w3.org/People/Berners-Lee/, indicando que este recurso
representa uma pessoa (propriedade rdf:type) e que o nome desta pessoa é Tim Berners-Lee
(propriedade foaf:name). A figura 1b apresenta estas mesmas sentenças em uma notação
gráfica, em que os predicados indicam as ligações entre sujeitos e objetos. Em RDF, os tipos
(como artigo científico) e propriedades (como criador), especificados em ontologias, também
http://purl.org/ontology/bibo/AcademicAticle27, e a propriedade criador é identificada por
http://purl.org/dc/elements/1.1/creator28.
RDFS é uma linguagem para a representação de ontologias. RDFS permite a
especificação formal de conceitualizações através de dois instrumentos básicos, classes e
propriedades, e restrições para classes e propriedades. Classes e propriedades usam URIs
como identificadores, tendo assim uma identificação única no domínio da web.
Várias ontologias surgiram para a Web Semântica. Para descrever recursos da ciência,
são bastante usadas as ontologias Foaf29, que conceitualiza pessoas (pesquisadores) e suas
relações, BiBO30, que conceitualiza recursos acadêmicos, como artigo, livro, tese,
conferência, periódico, e SIOC31, que especifica elementos de comunidades online, como
comunidade, fórum, post, blog, e artigo de wiki. Muitos esquemas de metadados
desenvolvidos para bases de dados também possuem representações na Web Semântica,
especificadas em RDFS ou OWL, como Dublin Core32, CIDOC/CRM33.
A Web Semântica, além de dar significado para os recursos da web, também está
sendo usada como plataforma para a publicação de dados. Dados Ligados (Linked Data) é o
termo usado para referir dados publicados e interligados na web através da infraestrutura da
Web Semântica. Dados publicados como dados ligados são identificados via URI e
representados através de triplas RDF. A identificação de dados via URI facilita a interligação
de dados, pois dados provenientes de fontes distintas passam a utilizar mesmas URIs para
referenciar (identificar) os mesmos objetos. Nos Dados Ligados, o valor e a utilidade dos
dados aumenta à medida que estes estão interligados com outros dados. (BIZER,
CYGANIAK e HEATH, 2007)
Vários projetos envolvendo recursos científicos têm sido desenvolvidos no cenário da
Web Semântica/Dados Ligados (quadro 1). Semantic Web Dog Food34, Faceted DBLP35 e
JISC Open Citations36 são bases de dados bibliográficas em RDF. Archaeology Data
27
Na figura 1, a notação bibo:AcademnicArticle corresponde à URI
http://purl.org/ontology/bibo/AcademicArticle, em que bibo é nome dado ao endereço onde está
AcademicArticle. 28
Na figura 1, http://purl.org/dc/elements/1.1/creator está representada pela notação dc:creator, em que dc
corresponde à http://purl.org/dc/elements/1.1 29
Friend of a Friend. Especificada em: http://xmlns.com/foaf/spec/ 30
Bibliographic Ontology. Especificada em http://bibliontology.com/ 31
Semantically-Interlinked Online Communities. Especificada em http://www.w3.org/Submission/sioc-spec/ 32
Dublin Core em RDF. Especificada em http://dublincore.org/documents/dc-rdf/ 33
CIDOC. Conceptual Reference Model. Usada na descrição de bens culturais. Especificada em http://www.cidoc-crm.org/official_release_cidoc.html
34
Semantic Web Dog Food. BD Bibliográfica em RDF. Disponível em: http://data.semanticweb.org/ 35
Faceted DBLP. BD Bibliográfica DBLP em RDF. Disponível em http://dblp.l3s.de/d2r 36
Service37, VIVO38, Eagle-i39 e LODUM40 são ambientes que descrevem recursos da ciência,
envolvendo não somente publicações científicas, mas também dados de pesquisas,
pesquisadores, centros de pesquisa e projetos. VIVO e Eagle-I são ambientes que envolvem a
descrição de recursos da ciência, abrangendo redes de universidades e centros de pesquisa.
LODUM é um ambiente de caráter institucional, pois descreve os recursos de ciência da
Universidade de Muenster. Europeana Linked Data Pilot41 é um projeto que disponibiliza na
Web Semântica metadados de bases de dados culturais, coletados via OAI-PMH. O cenário
em torno desses ambientes tem sido chamado de Linked Science.
Quadro 1– Projetos Linked Data na Ciência
Europeana Linked Data Pilot
Publicação dos dados da Europeana, um provedor de serviços que colhe metadados de 1500 instituições culturais da Europa Semantic Web Dog Food Artigos, conferências, organizações e pessoas da área da Web
Semântica
Faceted DBLP Publicação em Linked Data da base de dados bibliográfica DBPL, da Ciência da Computação
Archaeology Data Service Publicação da base de dados Archaeology Data Service (ADS), que envolve recursos de pesquisa, aprendizado e ensino, preservando e disseminando dados de arqueologia
JISC Open Citations Publicação da base de dados Open Citations, uma base de dados de citações de literatura biomédica, colhida s a partir das referências de artigos abertos de PubMedCentral-UK
LODUM Linked Open Data University of Muenster. Ativos de ciência produzidos pela Universidade de Muenster
VIVO Rede interdisciplinar que viabiliza a colaboração e a descoberta entre cientistas de todas as disciplinas
Eagle-i Plataforma de descoberta de recursos para auxiliar cientistas biomédicos a busca e encontrar recursos previamente invisíveis mas altamente valioso (instrumentos, protocolos, reagentes, modelos animais, etc)
Fonte: Autor.
Estes ambientes demonstram novos horizontes para a disseminação da ciência.
Caracterizam-se não somente por descreverem autores e publicações científicas, mas também
por incluírem descrições de outros tipos de recursos, como centros de pesquisa, projetos de
pesquisa, pesquisadores, e dados primários utilizados nas pesquisas. Tudo isso, em uma
plataforma em que os recursos têm seus significados descritos de forma compreensível por
37
Dados de arqueologia representados em RDF. Disponível em:http://data.archaeologydataservice.ac.uk/page/ 38
VIVO. Plataforma que descreve recursos da ciência. Disponível em: http://vivoweb.org/about 39
Eagle-i. Plataforma que descreve recursos da ciência. Disponível em: https://www.eagle-i.net/ 40
LODUM. Descreve os recursos científicos da Universidade de Muenster. http://data.uni-muenster.de 41
máquinas, e representados em estruturas simples, que são as triplas RDF. Além disso, estes
recursos são facilmente interligados, pois utilizam URIs como identificadores.
5 O AMBIENTE FABRICO
Visando investigar as fronteiras entre Arquivos Abertos, Web 2.0, Web Semântica e
Linked Data, o ambiente Fabrico foi desenvolvido. Tem como objetivo ser uma plataforma
para desenvolver estudos e experimentos que combinam características de Arquivos Abertos,
Web 2.0, Web Semântica e Dados Ligados.
O ambiente seguiu os princípios de O´Reilly (2007) para o desenvolvimento de
software para Web 2.0: é um serviço para plataforma web (e não um produto de prateleira),
que tira proveito da inteligência coletiva, e é focado em uma arquitetura de participação. Sua
estrutura interna segue a arquitetura da Web Semântica: as informações são armazenadas em
RDF e de acordo com ontologias especificadas em RDFS/OWL. Pelo ponto de vista dos
Arquivos Abertos, o ambiente é um provedor de serviços que utiliza o protocolo OAI-PMH
para colher metadados de provedores de dados e armazena estes metadados como triplas
RDF.
A figura 2 apresenta a arquitetura de Fabrico, cuja cor identifica a origem de cada um
de seus componentes: Web 2.0, Web Semântica/Dados Ligados e Arquivos Abertos. No
Fabrico, os metadados podem ser obtidos de três formas: além colheita de metadados (via
componente OAI-PMH, figura 2), metadados podem ser importados a partir de triplas RDF
codificadas em documentos XML (módulo de importação, na figura 2), ou criados por
usuários através de anotações. As anotações de usuários são realizadas através do componente
denominado anotador (fig. 2). Nele, usuários descrevem recursos da web, produzindo
sentenças RDF de acordo com ontologias. Ao anotar um recurso da web, um usuário informa
a URI do recurso, e indica o seu tipo, selecionando uma classe da ontologia. O anotador,
então, gera um formulário cujos campos correspondem às propriedades especificadas na
ontologia para a classe selecionada. Esses campos representam as sentenças RDF possíveis
para anotar um recurso da classe informada. O anotador também é configurado para atuar
como editor de ontologias (fig. 2), isto é, para construir ontologias.
Sob o ponto de vista da Web 2.0, o anotador é desenvolvido de acordo com uma
arquitetura de participação, em que a interface de anotação adapta-se de acordo como as
classes selecionadas para o recurso que está sendo descrito. Também é um ambiente de
catalogação coletiva, no qual os usuários descrevem (anotam) coletivamente os recursos da
Esses registros, com o intuído de incentivar a anotação colaborativa, são usados para
identificar uma rede social de colaboração entre usuários (figura 2). O ambiente mostra
usuários que estão relacionados por descreverem mesmos recursos, apresenta os últimos
recursos descritos, assim como os recursos mais descritos e os usuários mais ativos. A
catalogação colaborativa também é apoiada por fóruns e wikis (figura 2), pois o ambiente
permite a criação destes instrumentos para resolver conflitos, incrementar a discussão, ou
agregar conhecimentos, tendendo como foco os recursos anotados.
O ambiente também explora folksonomias (figura 2), em que usuários, através de
anotações em RDF, atribuem livremente etiquetas a recursos. As etiquetas são agregadas e
relacionadas. O ambiente apresenta as etiquetas na forma de nuvem, em que o tamanho
indica a frequência de uso. Para uma determinada etiqueta, mostra as etiquetas relacionadas
(por serem atribuídas a mesmos recursos), e os usuários que atribuíram esta etiqueta a
recursos. Para um determinado usuário, mostra suas etiquetas e os conteúdos etiquetados.
Também utiliza medidas de similaridade (coeficientes de Jaccard42, Dice43 e Cosine44) para
identificar similaridades entre etiquetas e usuários (usuários próximos por utilizarem etiquetas
similares).
Figura 2 - Arquitetura do Fabrico
Fonte: Autor.
Essas técnicas de agregação, relacionamento e similaridade não são exclusivas para
etiquetas. Elas podem ser utilizadas para analisar qualquer propriedade utilizada em sentença
42
Fórmula disponível em: http://en.wikipedia.org/wiki/Jaccard_index 43
Fórmula disponível em: http://en.wikipedia.org/wiki/Dice%27s_coefficient 44
Fórmula disponível em: http://en.wikipedia.org/wiki/Cosine_similarity Wiki
Repositório
Triplas no formato RDF
Fórum Rede de Colabo- rações
Busca
Ontologias OWL
Colheita de Metadados via OAI-PMH
Importação/Exportação RDF/XML
Web 2.0 Web Semântica Arquivos Abertos
Folksonomias
Editor de
Ontologias
Provedor de Serviços - OAI
RDF, isto é, para agregar valores de uma propriedade, verificar coocorrências desses valores,
relacionar valores com usuários, e apresentar similaridades entre valores e entre usuários.
6 O EXPERIMENTO FABRICO/CIÊNCIA
No cenário atual, os Arquivos Abertos são uma realidade. Repositórios e revistas
eletrônicas multiplicam-se em universidades e instituições de pesquisa. Estas bases de dados
são desenvolvidas como provedoras de serviços da arquitetura OAI-PMH e compõem imensas
federações de bases de dados que provém de serviços de consulta.
Também presenciamos uma web que está em constante evolução, principalmente em
aspectos de “tirar proveito da inteligência coletiva” (Web 2.0), permitir que os recursos da
web possam ser “entendidos por programas de computador inteligentes” (Web Semântica) e
ligar dados provenientes de várias fontes (Dados Ligados). Os Arquivos Abertos estão
focados em armazenar e descrever documentos científicos, mas a perspectiva que se forma em
torno da publicação e de disseminação de recursos da ciência é mais ampla quando
consideramos uma web que evolui para uma Web Semântica e com Dados Ligados. Além da
descrição de textos científicos, Web Semântica e Dados Ligados envolvem a descrição de
outros tipos de recursos da ciência, como instituições, pesquisadores, projetos, dados da
ciência, etc. Essa nova perspectiva para descrever recursos da ciência é experimentada em
projetos recentes, descritos no quadro 1, como VIVO, Eagle-i, LODUM e Europeana Linked
Data Pilot.
O experimento Fabrico/Ciência é um provedor de serviços que colhe metadados de
revistas eletrônicas da Ciência da Informação e os armazena na forma de triplas RDF, e de
acordo com uma ontologia que expressa Dublin Core. Nesse ponto, o ambiente assemelha-se
em funcionalidade com o projeto Europeana Linked Data Pilot.
O módulo de colheita dispõe de um mecanismo, baseado em regras de transformações
sintáticas, para uniformização de formatos de representação de valores colhidos, como, por
exemplo, transformar nomes de autores da notação “Sobrenome, Nome” para “Nome
Sobrenome”, ou para lidar com campos com valores repetidos, individualizando as repetições
(individualizar vários autores ou palavras-chave codificados em um único campo, sendo
separados por vírgula ou ponto e vírgula). Para identificar a proveniência dos metadados
colhidos, o ambiente utiliza o recurso da reificação45, em que cada tripla RDF colhida é
45
considerada um recurso, com descrições indicam sua proveniência (data da colheita e
conjunto colhido).
A partir dos dados colhidos, Fabrico/Ciência disponibiliza aos seus usuários recursos
poderosos de agregação que permitem investigar os rumos da ciência. Mostra frequências de
valores e valores relacionados de forma semelhante com que folksonomias apresentam nuvens
de etiquetas e etiquetas relacionadas. O quadro 2 enumera algumas investigações possíveis
através do Fabrico/Ciência, e exemplos são mostrados por meio das figuras 3 e 4.
Quadro 2 - Exemplos de exploração dos dados em Fabrico/Ciência
Função Exemplo
Valores de Propriedades (incluindo frequência)
Autores que mais publicam, palavras chave mais frequentes
Totais e médias de valores e
recursos usados em
propriedades
Média de autores por publicação, total de autores, total de assuntos, total de publicações por ano, etc.
Coocorrência entre valores de uma propriedade
Termos relacionados (cotermos), autores relacionados (coautoria), etc.
Coocorrência entre valores de uma propriedade com valores de outra propriedade
Assuntos de um autor, anos de produção de um autor, assuntos de um ano, autores de um assunto, anos de um assunto, etc.
Similaridade entre valores de propriedade
Similaridade entre autores por utilizarem mesmos assuntos ou por escreverem com mesmos autores, etc.
Fonte: autor
Fabrico/Ciência permite investigar a frequência dos valores de cada propriedade
(figura 3) através da exibição destes valores na forma de nuvem (listados em ordem
alfabética, com a frequência de ocorrência sendo indicada pelo tamanho das letras). Para cada
propriedade, mostra o total de recursos descritos, totais e médias de valores, e a ocorrência de
valores. Por exemplo, a figura 3 apresenta a propriedade dc:creator (autor) tendo como base
nos metadados colhidos da revista Em Questão46. Nela, podemos identificar a média de
autores por publicação, e os totais de autores e de publicações. A nuvem indica os autores
que mais comunicaram por meio desta revista, isto é, os autores mais frequentes. Essa mesma
funcionalidade, se fosse aplicada à propriedade dc:subject (assunto), permitiria identificar os
assuntos mais frequentes, média de assuntos por artigo, etc.
46
Figura 3 – Fabrico/Ciência: Propriedade dc:criador para a revista Em Questão
Fonte:Autor.
A figura 4 apresenta três exemplos de uso do mecanismo de análise de coocorrência,
que pode ser configurado para analisar a coocorrência para qualquer valor de uma
propriedade, incluindo valores que coocorrem em outras propriedades. O primeiro exemplo da
figura 4 apresenta a análise de coocorrência para o autor (propriedade dc:creator) mais
frequente da revista Em Questão (autor da figura 3 escrito com as maiores letras). Para este
autor, mostra os autores corelacionados (coautoria), em uma nuvem cujo tamanho de letra
indica a frequência da coautoria. A segundo exemplo da figura 4 apresenta os assuntos deste
mesmo autor, isto é, os assuntos (propriedade dc:subject) que foram atribuídos aos artigos do
autor (propriedade dc:creator), com a frequência sendo representada pelo tamanho da letra.
O último exemplo da figura 4 tem como foco a análise da propriedade dc:subject (assunto)
para o valor “identidade cultural”. Nesse caso, apresenta os valores do campo dc:creator que
ocorrem em artigos cujo assunto é ”identidade cultural”, isto é, apresenta os autores relacionados a este assunto, em que o tamanho da letra indica a frequência.
As funcionalidades do ambiente foram utilizadas em uma investigação sobre qualidade
dos metadados em revistas eletrônicas (RETANCOURT e ROCHA, 2012). Nesse trabalho o
ambiente mostrou-se útil, à medida que proporcionou mecanismos para analisar a frequência
valores fora da normalização, etc. Por exemplo, o ambiente mostrou-se eficiente para
identificar valores não normalizados de forma correta (como nome de autor representado de
formas diferentes), em que mecanismo de análise de coocorrência e similaridade facilitam a
identificação destas. Por exemplo, funções de similaridade normalmente apresentam, como
similares, mesmos autores com nomes escritos de forma diferente.
Figura 4 – Fabrico/Ciência: Análises de Coocorrência
O ambiente também foi investigado sob a ótica das ferramentas para o mapeamento da
de acordo com ferramentas/atividades para o mapeamento da ciência47 apresentadas por Cobo
et al (2011) em que:
Conclui-se que o Fabrico/Ciência apresenta predicados para dar apoio a diversas pesquisas na área do mapeamento da ciência, com destaque para
investigações que envolvem fontes de dados (colheita,
representação/ontologias, agregação de dados de usuários, relacionamento com outros tipos de dados disponibilizados via Linked Data), pré-processamento (integração baseada em ontologias, interligação com Linked Data, preparação coletiva de dados) e normalização de dados (redes de similaridades) (ROCHA, 2012).
Este estudo observa que o ambiente “não dispõe de métodos para construção de mapas
e reduções de redes”, desencadeando uma nova atividade de pesquisa que envolve o desenvolvimento de ontologia e funcionalidades para, respectivamente, representar e analisar
redes.
7 CONSIDERAÇÕES FINAIS
Fabrico/Ciência demonstra a relevância da exploração combinada de instrumentos dos
Arquivos Abertos, da Web 2.0, da Web Semântica e de Dados Ligados para a comunicação e
disseminação da ciência. É um experimento que agrega valor aos Arquivos Abertos, à medida
que é um provedor de serviços (segundo OAI-PMH) que não limita-se a oferecer mecanismos
de busca, mas que também disponibiliza os metadados provenientes dos Arquivos Abertos no
ambiente da Web Semântica/Dados Ligados, e oferece instrumentos de agregação, baseados
nas folksonomias, para a exploração destes metadados.
A disponibilização de metadados de Arquivos Abertos na plataforma Web
Semântica/Dados Ligados é experimentada pelo projeto Europeana Linked Data Pilot.
Entretanto, este projeto explora somente instrumentos de busca da Web Semântica. Ao
utilizar a Web Semântica como plataforma, Fabrico/Ciência permite não somente a
disponibilização nessa plataforma de metadados proveniente dos Arquivos Abertos, mas
também a descrição de outros tipos de recursos da ciência, como pesquisadores, centros de
pesquisa, projetos de pesquisa, dados de pesquisa, e o relacionamento entre estes recursos. A
interconexão semântica de dados bibliográficos e de ativos de ciência proporciona maior
transparência dos resultados científicos obtidos (KAUPPINEN; BAGLATZI; KESSLER,
2011). Nesse sentido, o experimento Fabrico/Ciência alinha-se a VIVO, Eagle-I e LODUM. .
O experimento Fabico/Ciência iniciou pela colheita de metadados em Arquivos
Abertos, pela representação destes na Web Semântica e pelo uso de mecanismos de agregação
47
para a exploração dos dados (foco deste artigo). Investiga-se agora a descrição de novos tipos
de recursos da ciência (como pesquisadores, instituições, dados da ciência, etc.). Para tal,
analisa-se ontologias existentes e usadas para descrever estes recursos (incluindo ontologias
dos ambientes VIVO, Eagle-I e LODOM), e o uso de links (URIs) para identificar as
entidades (como seus endereços na Wikipedia, Facebook, etc.). Nesta investigação, o editor
de ontologias do Fabrico (ROCHA, 2010) está sendo utilizado. O uso da anotação semântica,
de wiki e de fórum, por parte dos usuários, para agregar valor a estes conteúdos (Web 2.0),
embora já presente no ambiente, somente será experimentado após a conclusão do
desenvolvimento/uso da ontologia para descrever os recursos da ciência.
REFERÊNCIAS
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BETANCOURT, S.; ROCHA, R. Metadados de qualidade e visibilidade na comunicação científica. Encontros Bibli, v. 17, n. especial – III SBCC, 2012.
BIZER, C.; CYGANIAK, R. HEATH, T. How to Publish Linked Data on the Web. 2007. Disponível em <http://sites.wiwiss.fu-berlin.de/suhl/bizer/pub/LinkedDataTutorial/>. Acesso em 23/09/2013.
COBO ROMANÍ, C.; PARDO KUKLINSKI, H. Planeta Web 2.0: Inteligencia colectiva o medios fast food. Barcelona, México:Grup de Recerca d'Interaccions Digitals, Universitat de Vic.Flacso. 2007.
COBO, M. J. et al. Science Mapping software tools: review, analysis, and cooperative study among tools. Journal of the American Society for Information Science and Technology, New York, v. 62, n.7, p.1382-1402, 2011.
GRUBER, T. A Translation Approach to Portable Ontology Specifications. Knowledge Acquisition, v.5, n.2, 1993.
KAUPPINEN, T.; BAGLATZI, A. KESSLER, C. Linked Science: interconnecting scientific assets. 2011. Disponível em: <http://linkedscience.org/wp-content/uploads/2012/02/linked-science-bookchapter-revised-2011-11-16.pdf>. Acesso em 23/09/2013.
NATIONAL INFORMATION STANDARDS ORGANIZATION. Undertanding Metadata. Bethesda, USA: NISO Press, 2004
O'REILLY, T. What is Web 2.0: design patterns and business models for the next generation of software. Journal of Digital Economics, n. 65, 2007. Disponível em: <http://mpra.ub.uni-muenchen.de/4578/>. Acesso em 23/09/2013.
ROCHA, R . Desenvolvimento de Ontologias apoiado pela anotação semântica de textos. In. Seminário de Pesquisa em Ontologias no Brasil, 3, Florianópolis, 2010. Anais... 2010.
ROCHA, R. FABRICO/CIÊNCIA: Um Ambiente Linked Data para o Mapeamento da Ciência. Em Questão. v.18, n. 3, 2012
