Pesquisa e Prática em Ontologias e em Modelagem de Processos de Negócio aplicadas à Arquitetura de Informações Fernanda Araujo Baião, Jairo Francisco de.

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1 Pesquisa e Prática em Ontologias e em Modelagem de Processos de Negócio aplicadas à Arquitetura de Informações Fernanda Araujo Baião, Jairo Francisco de Souza, Leonardo Azevedo, Vanessa Nunes, Claudia Cappelli, Flavia Santoro, Sean Siqueira, Lucia Castro, Mauro Lopes NP2Tec/UNIRIO

2 Contexto UNIRIO Programa de Pós-Graduação em Informática
Área de concentração em Sistemas de Informação NP2Tec – Núcleo de Pesquisa e Prática em Tecnologia Parcerias PUC-Rio UFRN NEMO/UFES Petrobras

3 Frentes de pesquisa e prática em Ontologias
Engenharia de Ontologias Gestão de Ontologias Aplicação de Ontologias na Arquitetura de Informação

4 Modelagem de Ontologias a partir de Modelos de Processos de Negócio
Modelagem de Processos de Negócio Integra diversas perspectivas sobre o domínio do negócio Processos de trabalho (como?) Conceitos do domínio (O quê?) ... Quality Questions 5W1H

5 Modelagem de Ontologias a partir de Modelos de Processos de Negócio
Heurísticas propostas para construção de ontologias a partir de modelos de processos de negócio.

6 Construção de uma Ontologia no domínio de Perfuração de Poços de Óleo e Gás

7 Engenharia Reversa de OWL para OntoUML
Comparação de 2 classes de linguagens de representação de ontologias. Um trecho do domínio foi representado através de uma ontologia de referência em OntoUML, anteriormente codificada em OWL-DL. Perda de expressividade semântica decorrente da codificação da ontologia.

8 Abordagem Linguística para Modelagem Conceitual
Processo de modelagem O analista de dados compreende a linguagem utilizada no Universo do Discurso e depois representa esses conceitos em uma linguagem de modelagem conceitual As fontes de informações estão sempre em uma linguagem natural Coisa (realidade) Conceito (conceitualização) Símbolo (linguagem)

9 Abordagem Linguística para Modelagem Conceitual
Método de abordagem linguística para modelagem conceitual a partir de textos em linguagem natural Os modelos conceituais que utilizam uma linguagem de fundamentação (OntoUML) possuem construtos suficientes para representar de maneira fidedigna e não ambígua os conceitos do Universo do Discurso descritos em LN?

10

11 Gestão de Ontologias Como implantar gestão de ontologias em uma organização... Integrada aos processos e procedimentos de gestão de dados da organização Alinhada com as propostas da academia? Viável de implantação na empresa? Refletindo o estado da arte do ferramental disponível no mercado?

12 Gestão de Ontologias Adoção da abordagem orientada à Arquitetura de TI
Alinhamento da TI ao negócio Gestão de Ontologias como parte da Arquitetura de Informações

13 Definição de processos para Gestão de Ontologias
Gerenciar o ambiente de ontologias Construir o ambiente de ontologias Manter o ambiente de ontologias Definir políticas e padrões para o ambiente de ontologias Prospectar artefatos para o ambiente de ontologias Acompanhar atividades de gestão do ambiente de ontologias Participar de comitês “Conjunto de processos que têm como objetivo planejar, organizar, liderar, coordenar e controlar todo o ciclo de vida de uma ontologia, garantindo sua aplicação e utilização, assim como definindo métodos para conduzir as pessoas responsáveis por sua manipulação através da realização de suas atividades”

14 Definir critérios qualificatórios
Definição de arquitetura computacional e prospecção de ferramentas para Gestão de Ontologias Definição de arquitetura computacional e prospecção de ferramentas para Gestão de Ontologias Pré-seleção de ferramentas Definir critérios qualificatórios Levantar ferramentas existentes no mercado Analisar as ferramentas com base nos critérios qualificatórios Selecionar as melhores ferramentas Repositório de Ontologias Desenvolvimento de Ontologias Integração com outros sistemas Consulta a ontologias Edição Visualização Relatórios Versionamento Reuso Segurança Qualidade Importação / Exportação de ontologias Repositório de Metadados ERWin Oracle ARIS

15 Ontologias para integração semântica de artefatos para Arquitetura de informações
2 4 ARIS ERWIN PowerCenter Catalogo Aplicações Processos Modelos dados ETL Ontologia Diretório Serviços Rochade BW BO Relatórios Protege Oracle Dados 3 1

16 Exemplo 16 16

17 Ontologias como apoio à interoperabilidade semântica de dados
OntoUML Editor Modelo OntoUML + Regras (Alloy/SBVR) Regras de Negócio Editor de Regras Esquema Lógico de BD Esquema Físico de BD

18 Referências AZEVEDO, L.; SIQUEIRA, S.; BAIAO, F.; SOUZA, J.; LOPES, M.; CAPPELLI, C.; SANTORO, F. Enterprise Ontology Management: An Approach Based on Information Architecture. In: ICEIS 2009, p , 2009. AZEVEDO, L.; LOPES, M.; SOUZA, J.; SIQUEIRA, S.; CAPPELLI, C.; BAIAO, F. Avaliação de Ferramentas para Gestão de Ontologias: um Estudo de Aplicação de Metodologia.IADIS Conferência Ibero-Americana WWW/Internet (CIAWI'09), 2009. AZEVEDO, L.; LOPES, M.; SOUZA, J.; SIQUEIRA, S.; CAPPELLI, C.; BAIAO, F. Uma metodologia de avaliação de ferramentas para gestão de ontologias. In: Seminário de Pesquisa em Ontologia no Brasil, 2008a. AZEVEDO, L.; SOUZA, J.; LOPES, M.; SIQUEIRA, S.; BAIAO, F. ; CAPPELLI, C. ; SANTORO, F.; MAGDALENO, A. ; NUNES, V. Inspeção de Ferramentas de Ontologias. Departamento de Informática Aplicada, UNIRIO, 2008 (Relatório Técnico). BAIÃO, F. ; SANTORO, F. M. ; IENDRICK, H ; CAPPELLI, C. ; LOPES, M ; NUNES, V ; DUMONT, A. Towards A Data Integration Approach Based On Business Process Models And Domain Ontologies. In: International Conference on Enterprise Information Systems (ICEIS), 2008, Barcelona, v. ISAS-1. p BENEVIDES, A. B.; GUIZZARDI, G. . A Model-Based Tool for Conceptual Modeling and Domain Ontology Engineering in OntoUML. Lecture Notes in Business Information Processing, 2009.

19 References CAPPELLI, C. ; BAIÃO, F. ; SANTORO, F. M. ; IENDRICK, H ; LOPES, M ; NUNES, V . Uma abordagem de construção de ontologia de domínio a partir do modelo de processos de negócio. In: 2nd Workshop on Ontologies and Metamodels in Software and Data Engineering (WOMSDE 2007), 2007, João Pessoa, v. 1. p CARDOSO, J. The Semantic Web Vision: Where are we? IEEE Intelligent Systems, 22 (5), 2007, CORCHO, O., FERNÁNDEZ-LÓPEZ, M., GÓMEZ-PÉREZ, A., 2003, "Methodologies, tools and languages for building ontologies. Where is their meeting point?" Data & Knowledge Engineering, v. 46, n. 1, pp CHEN, P., English Sentence Structure and Entity-Relationship Diagrams, Elsevier Science Publishing. GÓMES-PÉREZ, A., FERNÁNDEZ-LÓPEZ, M., FENSEL, D., 2002, Deliverable 1.3: A survey on ontology tools, RT IST , OntoWeb - Ontology-based information exchange for knowledge management and electronic commerce. GUARINO, N., Semantic Matching: Formal Ontological Distinctions for Information Organization, Extraction, and Integration. In Pazienza (ed.) Information Extraction: A Multidisciplinary Approach to an Emerging Information Technology. Springer GUIZZARDI, G., Ontological Foundations for Structural Conceptual Models, Telematica Instituut Fundamental Research Series 15, Universal Press.

20 References GUIZZARDI, G.; HALPIN, T.: Ontological Foundations for Conceptual Modeling, Applied Ontology 3(1-2), pp , 2008. LOPES, M., Construção de Modelos Conceituais de Domínio Ontologicamente Bem-fundamentados a partir de Regras de Negócio, Projeto de Graduação, Departamento de Informática Aplicada, UNIRIO, 2009 LOPES, M ; GUIZZARDI, G. ; BAIÃO, F. ; FALBO, R. . On the importance of Truly Ontological Distinctions for Ontology Representation Languages: An Industrial Case Study in the Domain of Oil and Gas. In: 14th International Conference on Exploring Modeling Methods in Systems Analysis and Design (EMMSAD) at CAiSE’09, Amsterdam, v. 29. LOPES, M ; GUIZZARDI, G. ; BAIÃO, F. ; FALBO, R. . Reverse Engineering A Domain Ontology To Uncover Fundamental Ontological Distinctions. In: ICEIS 2009, Milan, v. ISAS. p LOPES, M. ; SOUZA, J. F. ; BAIAO, F. ; NUNES, V. ; CAPPELLI, C. . Um estudo para representação da semântica de diagramas E-R em OWL. Departamento de Informática Aplicada da UNIRIO, 2009 (Relatório Técnico). SOUZA, J. F. ; ANDRADE, T. ; PEREIRA, M. ; LOPES, M. ; SIQUEIRA, S. W. M. ; BAIAO, F. ; CAPPELLI, C. . Integração semântica de modelos. Departamento de Informática Aplicada da UNIRIO, 2009 (Relatório Técnico). SOUZA, J. F.; SIQUEIRA, S.; AZEVEDO, L.; BAIAO, F.; LOPES, M.; SANTORO, F.; CAPPELLI, C.; NUNES, V.; MAGDALENO, A. Gestão de Ontologias. Departamento de Informática Aplicada da UNIRIO, 2008 (Relatório Técnico).

21 References SPEWAK, S., HILL, S., 1992, Enterprise Architecture Planning: Developing a Blueprint for Data, Applications, and Technology, John Wiley & Sons, Inc. SURE, Y., 2003, Methodology, tools and case studies for ontology based knowledge management, Tese de Doutorado, Dept of Economics and Business Engineering, Univ of Karlsruhe, Karlsruhe. ULLMANN, S., Semantics – An Introduction to the Science of Meaning, Fundação Calouste Gulbekian. ZIEGLER, P., DITTRICH, K.. Data Integration — Problems, Approaches, and Perspectives. In: John Krogstie, Andreas L. Opdahl, and Sjaak Brinkkemper, editors, Conceptual Modelling in Information Systems Engineering, p. 39–58. Springer, 2007. ZIEGLER, P, DITTRICH, K. R.. Three Decades of Data Integration - All Problems Solved? In: 18th IFIP World Computer Congress (WCC 2004), Volume 12, Building the Information Society, p. 3–12, Toulouse, Kluwer.

22 Pesquisa e Prática em Ontologias e em Modelagem de Processos de Negócio aplicadas à Arquitetura de Informações Setembro de 2009 Fernanda Araujo Baião, Jairo Francisco de Souza, Leonardo Azevedo, Vanessa Nunes, Claudia Cappelli, Flavia Santoro, Sean Siqueira, Lucia Castro, Mauro Lopes NP2Tec – Núcleo de Pesquisa e Prática em Tecnologia Departamento de Informática Aplicada Universidade Federal do Estado do Rio de Janeiro (UNIRIO)