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Pacheco & Tcholakian. 2004 Métodos e Técnicas de Engenharia do Conhecimento UNIVERSIDADE FEDERAL DE SANTA CATARINA Programa de Pós-Graduação em Engenharia.

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1 Pacheco & Tcholakian Métodos e Técnicas de Engenharia do Conhecimento UNIVERSIDADE FEDERAL DE SANTA CATARINA Programa de Pós-Graduação em Engenharia e Gestão do Conhecimento Florianópolis, Outubro de 2004 Apresentação da Disciplina: Programa, Bibliografia e Avaliação Roberto C. dos Santos Pacheco Professor Aran Tcholakian Professor

2 Pacheco & Tcholakian Agenda Conteúdo Programa da Disciplina Divisão de Grupos de Trabalho Bibliografia Metodologia Apresentações dos Grupos Avaliações

3 Pacheco & Tcholakian PROGRAMA DA DISCIPLINA

4 Pacheco & Tcholakian BIBLIOGRAFIA BÁSICA

5 Pacheco & Tcholakian GRUPO 1 – CAPÍTULO 5 Capítulo 5: Knowledge Model Components Conhecimento como uma forma complexa de informação Analisando e modelando o conhecimento por meio de ferramentas especializadas Modelo de Conhecimento CommonKADS como uma ferramenta de conhecimento especializada Componentes para construir um modelo de conhecimento: tarefas, inferência, esquema do domínio e base de conhecimento Combinando representação textual e gráfica para escrever o modelo de conhecimento Schreiber, G.; Akkermans, H.; Anjewierden, A.; Hoog, R.; Shadbolt, N.; de Velde, W. V.; and Wielinga, B.. Knowledge Engnineering and Management: the CommonKADS Methodology. MIT Press. Cambridge. Massachussets. 2002

6 Pacheco & Tcholakian GRUPO 2 – CAPÍTULO 5 FURTHER Capítulo 5: Knowledge Model Components (Further Reading) Bibiliografia recomendada sobre outras abordagens à Modelagem do Conhecimento Protegé (Tu et. Al. 1995), Generic Tasks (Chandrasekaran 1988), Role Limiting Methods (Marcus, 1988), Components of Expertise (Steels, 1993), DIDS (Runkel et. al, 1996), MIKE (Angele et. Al 1998), and DESIRE (Brazier et al 1996) Exemplos de utilização dessas abordagens: Special Issue do International Journal of Human-Computer Studies (Linster, 1994, Schreiber and Birmingham 1996) Literatura em Modelos de Análise da Engenharia de Software: Livro de Yourdan, Rumbaugh etl, 1991), Booch (1994), e UML (Booch et. Al 1996) Schreiber, G.; Akkermans, H.; Anjewierden, A.; Hoog, R.; Shadbolt, N.; de Velde, W. V.; and Wielinga, B.. Knowledge Engnineering and Management: the CommonKADS Methodology. MIT Press. Cambridge. Massachussets. 2002

7 Pacheco & Tcholakian GRUPO 3 – CAPÍTULO 6 Capítulo 6: Template Knowledge Models Reutilização de modelos de conhecimento Template de tarefas, com decomposição em funções (tarefas, inferência) e requisitos sobre a estrutura do conhecimento do domínio Conjunto de templates de tarefas para resolução de problemas simples, com ampla utilidade na prática da Engenharia do Conhecimento Em OO os templates são chamados padrões (patterns) de tarefas intensivas em conhecimento A maioria dos templates de tarefas está presente em diversos repositórios, com variação de consistência e qualidade IMPORTANTE: O GRUPO DEVERÁ CONSIDERAR TAMBÉM A SEÇÃO FURTHER READING Schreiber, G.; Akkermans, H.; Anjewierden, A.; Hoog, R.; Shadbolt, N.; de Velde, W. V.; and Wielinga, B.. Knowledge Engnineering and Management: the CommonKADS Methodology. MIT Press. Cambridge. Massachussets. 2002

8 Pacheco & Tcholakian GRUPO 4 – CAPÍTULO 7 Capítulo 7: Construção do Modelo de Conhecimento Atividades e técnicas necessárias no processo de construção de um modelo de conhecimento, bem como diretrizes que o engenheiro do conhecimento deve adotar nesse processo. Os três principais estágios da construção do modelo: (a) Identificação; (b) Especificação; e (c) Refinamento do conhecimento. A abordagem apresentada no capítulo deve ser compreendida como um exemplo de solução para a construção de um modelo de conhecimento, que pode admitir diferentes outras formas de realização IMPORTANTE: O GRUPO DEVERÁ CONSIDERAR TAMBÉM A SEÇÃO FURTHER READING Schreiber, G.; Akkermans, H.; Anjewierden, A.; Hoog, R.; Shadbolt, N.; de Velde, W. V.; and Wielinga, B.. Knowledge Engnineering and Management: the CommonKADS Methodology. MIT Press. Cambridge. Massachussets. 2002

9 Pacheco & Tcholakian GRUPO 5 – CAPÍTULO 8 Capítulo 8: Knowledge Elicitation Techniques Como conseguir o dado necessário para o processo de modelagem do conhecimento Entre a ampla gama de técnicas de aquisição de conhecimento, o capítulo discute algumas possibilidades, incluindo entrevistas, análise de protocolo, laddering (análise grafológica), classificação de termos/conceitos, ferramenta de análise de grades. As diferentes técnicas são úteis para diferentes naturezas de conhecimento Cenário de como as técnicas podem ser aplicadas nas atividades de modelagem de conhecimento IMPORTANTE: O GRUPO DEVERÁ CONSIDERAR TAMBÉM A SEÇÃO FURTHER READING (psicologia da especialidade Chi et al Visão geral de técnicas de Aquisição de conhecimento) Schreiber, G.; Akkermans, H.; Anjewierden, A.; Hoog, R.; Shadbolt, N.; de Velde, W. V.; and Wielinga, B.. Knowledge Engnineering and Management: the CommonKADS Methodology. MIT Press. Cambridge. Massachussets. 2002

10 Pacheco & Tcholakian GRUPO 6 – CAPÍTULO 9 Capítulo 9: Modelling Communication Aspects O Modelo de Comunicação especifica a informação que é trocada entre tarefas conduzidas por diferentes agentes. Como construir um modelo de comunicação passo a passo, por meio de três camadas consecutivas: plano geral de comunicação, transações individuais, especificações detalhadas das trocas de informação O plano de comunicação descreve o diálogo total entre dois agentes Transações são componentes básicos para um diálogo. Consistem de uma ou mais mensagens detalhadas na especificação de troca de informação. Tipos pré-definidos de comunicação e padrões permitem a construção de protocolos de mensagem de forma estruturada Várias técnicas estão disponíveis para validar e verificar o modelo de comunicação IMPORTANTE: O GRUPO DEVERÁ CONSIDERAR TAMBÉM A SEÇÃO FURTHER READING (sistemas de agentes, origem do modelo de comunicação do CommonKADS (Waern 1993) Schreiber, G.; Akkermans, H.; Anjewierden, A.; Hoog, R.; Shadbolt, N.; de Velde, W. V.; and Wielinga, B.. Knowledge Engnineering and Management: the CommonKADS Methodology. MIT Press. Cambridge. Massachussets. 2002

11 Pacheco & Tcholakian GRUPO 7 – CAPÍTULO 11 Capítulo 11: Designing Knowledge Systems Especificação do sistema com base nos requisitos do modelo de conhecimento e modelo de comunicação A informação colegada durante o processo de análise é mantida durante a atividade de projeto do sistema (projeto structure-preserving) O projeto é o principal suporte à construção de um sistema com base na metodologia CommonKADS A etapa de projeto pode ser dividida em 4 etapas, cada uma separada em planilhas individualizadas IMPORTANTE: O GRUPO DEVERÁ PROCURAR BIBLIOGRAFIA ADICIONAL SOBRE O PROJETO DE SISTEMAS DE CONHECIMENTO Schreiber, G.; Akkermans, H.; Anjewierden, A.; Hoog, R.; Shadbolt, N.; de Velde, W. V.; and Wielinga, B.. Knowledge Engnineering and Management: the CommonKADS Methodology. MIT Press. Cambridge. Massachussets. 2002

12 Pacheco & Tcholakian GRUPO 8 – CAPÍTULO 12 Capítulo 12: Knowledge System Implementation Com CommonKADS pode-se construir um sistema A implementação, ainda que complexa, pode ser feita de forma direta, sempre que haja uma especificação segundo a metodologia CommonKADS Apresentam-se duas implementações exemplo, com linguagens de implementação distintas IMPORTANTE: O GRUPO DEVERÁ PROCURAR BIBLIOGRAFIA ADICIONAL SOBRE O DESENVOLVIMENTO DE SISTEMAS DE CONHECIMENTO Schreiber, G.; Akkermans, H.; Anjewierden, A.; Hoog, R.; Shadbolt, N.; de Velde, W. V.; and Wielinga, B.. Knowledge Engnineering and Management: the CommonKADS Methodology. MIT Press. Cambridge. Massachussets. 2002

13 Pacheco & Tcholakian GRUPO 9 – CAPÍTULO 13 Capítulo 13: Advanced Knowledge Modelling A modelagem de conhecimento em problemas complexos requer técnicas e ferramentas mais sofisticadas que as apresentadas no Capítulo 5. Estudam-se hierarquias múltiplos subtipos, agregados, fórmulas e esquemas de modularização Não é possível padronizar inferência nesses domínios, havendo catálogo de descrições estruturadas de inferência Há várias formas de colocar flexibilidade no modelo de tarefa, incluindo múltiplos métodos para a mesma tarefa e apoio ao raciocínio estratégico sobre uma combinação de tarefas Schreiber, G.; Akkermans, H.; Anjewierden, A.; Hoog, R.; Shadbolt, N.; de Velde, W. V.; and Wielinga, B.. Knowledge Engnineering and Management: the CommonKADS Methodology. MIT Press. Cambridge. Massachussets. 2002

14 Pacheco & Tcholakian GRUPO 10 – CAPÍTULO 13 (Further) Capítulo 13: Advanced Knowledge Modelling (Further Reading) Pesquisa em Ontologia (Gruber, 1993), (Guarino, 1995), Gaines, 1997 Catálogos de Inferência – Role-Limiting Methods (Klinker, 1991), Aben (1995) Métodos de resolução de problemas – Benjamins and Fensel 1998 IMPORTANTE: O GRUPO DEVERÁ PROCURAR BIBLIOGRAFIA ADICIONAL SOBRE OS TEMAS ABORDADOS NO CAPÍTULO Schreiber, G.; Akkermans, H.; Anjewierden, A.; Hoog, R.; Shadbolt, N.; de Velde, W. V.; and Wielinga, B.. Knowledge Engnineering and Management: the CommonKADS Methodology. MIT Press. Cambridge. Massachussets. 2002

15 Pacheco & Tcholakian GRUPO 11 – OUTROS MÉTODOS Método Protegé Eriksson, H., Shahar, Y., Tu, S. W., Puerta, A. R. & Musen, M. A. [1995], Task modeling with reusable problem-solving methods. Artificial Intelligence 79(2), 293–326 Puerta et al.,.A multiple-method Knowledge acquisition shell for the automatic gen eration of knowledge- acquisition tools. Knowledge Acquisition, 4, IMPORTANTE: O GRUPO DEVERÁ PROCURAR BIBLIOGRAFIA ADICIONAL SOBRE O MÉTODO PROTEGÉ

16 Pacheco & Tcholakian GRUPO 12 – OUTROS MÉTODOS Método MIKE Angele, J., Fensel, D., Landes, D., and Studer, R. (1998). Developing knowledge-based systems with MIKE. Journal of Automated Software Engineering. J. Angele, D. Fensel, D. Landes, S. Neubert, and R. Studer. Model-Based and Incremental Knowledge Engineering:The MIKE Approach. En J. CUENA, ed., Knowledge Oriented Software Design, pp , North- Holland, Elsevier IMPORTANTE: O GRUPO DEVERÁ PROCURAR BIBLIOGRAFIA ADICIONAL SOBRE O MÉTODO MIKE

17 Pacheco & Tcholakian GRUPO 13 – OUTROS MÉTODOS Método VITAL Stutt, A.; Motta, E. VITAL - A methodology-based workbench for KBS life cycle support. ESPRIT II, Project Report. Shadbolt et al., Constructing Knowledge Based System. IEEE Software, Noviembre, IMPORTANTE: O GRUPO DEVERÁ PROCURAR BIBLIOGRAFIA ADICIONAL SOBRE O MÉTODO VITAL

18 Pacheco & Tcholakian TRABALHO PARA TODOS – CAPÍTULO 10 Capítulo 10: Estudo de Caso: The Housing Application Cada grupo deverá eleger um caso na litetura ou caso de seu interesse, e, com base no roteiro da aplicação no capítulo 10 realizar um trabalho aplicando a Metodologia CommonKADS ao exemplo que escolheu. IMPORTANTE: O GRUPO DEVERÁ PROCURAR BIBLIOGRAFIA ADICIONAL SOBRE O CONHECIMENTO DO DOMÍNIO A QUE SE REFERE O CASO DE SUA ABORDAGEM Dica: realizar pesquisa em teses e dissertações aplicadas, dado que os capítulos de aplicação são ricas fontes para estudos de caso de sistemas de conhecimento Os trabalhos deverão ser apresentados a partir do dia 02 de dezembro Schreiber, G.; Akkermans, H.; Anjewierden, A.; Hoog, R.; Shadbolt, N.; de Velde, W. V.; and Wielinga, B.. Knowledge Engnineering and Management: the CommonKADS Methodology. MIT Press. Cambridge. Massachussets. 2002

19 Pacheco & Tcholakian Avaliação Apresentações Material apresentado pelo grupo PPT Questionário para a turma (10 perguntas) Apresentação (clareza, further reading, etc) Trabalho e Artigo Estudo de caso Artigo Final (sobre o caso ou outra escolha do grupo)


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