Uma abordagem Bottom-UP para a integração semântica de esquemas XML

XML (eXtensibile Markup Language) é um padrão atual para representação e intercâmbio dos semi-estruturados na Web. Dados semi-estruturados são dados não convencionais cujas instâncias de uma mesma fonte de dados podem ter representações altamente heterogêneas. Em função isto, um esquema para estes dados tende a ser extenso para suportar todas as alternativas de representação que um dado pode assumir. Parte do grande volume de dados disponível hoje na Web é composto por fontes de dados heterogêneas XML sobre diversos domínios do conhecimento. Para realizar o acesso a estas fontes, aplicações na Web necessitam de um mecanismo de integração de dados. O objetivo principal deste mecanismo é disponibilizar um esquema de dados global representativo dos diversos esquemas XML das fontes de dados. Com base neste esquema global, consultas são formuladas, traduzidas para consultas sobre os esquemas XML, executadas nas fontes de dados e os resultados retornados à aplicação. Esta tese apresenta uma abordagem para a integração semântica de esquemas XML relativos a um domínio de aplicação chamada BInXS. BInXS adota um processo bottom-up de integração, no qual o esquema global é definido para um conjunto de esquemas XML representadas atrtavés de DTDs (Document Type Definitions). A vantagem do processo bottom-up é que todas as informações dos esquemas XML são consideradas no esquema global. Desta forma, toda a informação presente nas fontes de dados pode ser consultada. O processo de integração de BInXS é baseado em um conjunto de regras e algoritmos que realizam a cnversão de cada DTD para um esquema canônico conceitual e a posterior integração semântica propriamente dita destes esquemas canônicos. O processo é semi-automático pois considera uma eventual intervenção de um usuário especialista no domínio para validar ou confirmar alternativas de resultado produzidas automaticamente. Comparada com trabalhos relacionados, BInXS apresenta as seguintes contribuições: (i) uma representação canônica conceitual para esquemas XML que é o resultado de uma anállise detalhada do modelo XML; (ii) um étodo de unificação que lida com as particularidades da integração de dados semi-estruturados e; (iii) uma estratégia de mapeamento baseada em expressões de consulta XPath que possibilita uma tradução simples de consultas globais para consultas a serem executadas nas fontes de dados XML.

Um processo auto-documentável de geração de ontologias de domínio para dados semi-estruturados

Dados são disponibilizados através dos mais distintos meios e com os mais variados níveis de estruturação. Em um nível baixo de estruturação tem-se arquivos binários e no outro extremo tem-se bancos de dados com uma estrutura extremamente rígida. Entre estes dois extremos estão os dados semi-estruturados que possuem variados graus de estruturação com os quais não estão rigidamente comprometidos. Na categoria dos dados semiestruturados tem-se exemplos como o HTML, o XML e o SGML. O uso de informações contidas nas mais diversas fontes de dados que por sua vez possuem os mais diversos níveis de estruturação só será efetivo se esta informação puder ser manejada de uma forma integrada e através de algum tipo de esquema. O objetivo desta dissertação é fornecer um processo para construção de uma ontologia de domínio que haja como esquema representativo de diferentes conjuntos de informação. Estes conjuntos de informações podem variar de dados semi-estruturados a dados estruturados e devem referir-se a um mesmo domínio do conhecimento. Esta proposta permite que qualquer modelo que possa ser transformado no modelo comum de integração possa ser utilizado com entrada para o processo de integração. A ontologia de domínio resultante do processo de integração é um modelo semântico que representa o consenso obtido através da integração de diversas fontes de forma ascendente (bottom-up), binária, incremental, semi-automática e auto-documentável. Diz-se que o processo é ascendente porque integra o modelo que representa a fonte de interesse sobre a ontologia, é binário porque trabalha com dois esquemas a cada integração o que facilita o processo de documentação das integrações realizadas, é incremental porque cada novo esquema de interesse é integrado sobre a ontologia vigente naquele momento, é semiautomático porque considera a intervenção do usuário durante o processo e finalmente é autodocumentável porque durante o processo, toda integração de pares de conceitos semanticamente equivalentes é registrada. O fato de auto-documentar-se é a principal característica do processo proposto e seu principal diferencial com relação a outras propostas de integração. O processo de mapeamento utiliza, dos esquemas de entrada, toda a informação presente ou que possa ser inferida. Informações como se o conceito é léxico ou não, se é raiz e os símbolos que permitem deduzir cardinalidades são consideradas. No processo de integração são consideradas práticas consagradas de integração de esquemas de BDs, na identificação de relacionamentos entre objetos dos esquemas, para geração do esquema integrado e para resolução de conflitos. As principais contribuições desta dissertação são (i) a proposta de um metamodelo capaz de manter o resultado dos mapeamentos e das integrações realizadas e (ii) a especificação de um processo auto-documentável que de sustentação a auditoria do processo de integração.

Um modelo sistêmico de segurança do trabalho

O objetivo geral da tese foi desenvolver um modelo sistêmico de segurança do trabalho (também denominado 5C) com base nos fatores causais e contributivos aos acidentes do trabalho abordados na literatura, na análise macroergonômica do trabalho e no ponto de vista de quem os percebe (fator subjetivo). A revisão de literatura sobre Teorias e Modelos da Causa do Acidente e uma Modelagem para o Gerenciamento de Risco foi a base para a definição dos cinco fatores (5C) da primeira versão do Modelo Sistêmico de Segurança do Trabalho: carga de trabalho, confiabilidade, capacitação, custos e cultura de segurança. O referencial teórico sobre cada fator C, para a definição dos respectivos subfatores e para a concepção da estrutura do modelo que pressupõe hierarquia e permeabilidade entre os fatores 5C e fatores hipotéticos de distância e proximidade. A representação gráfica do modelo seguiu o tipo diagramático e configuração espiral. Os estudos de caso, cuja abordagem e procedimentos metodológicos tiveram como base o método de Análise Macroergonômica Trabalho (AMT) de Guimarães (1998; 2005), viabilizaram a submissão dos (sub)fatores 5C à realidade. Os estudos foram realizados no contexto de trabalho de operadores trens urbanos (Cenário I) e de eletricistas de redes aéreas desenergizadas do sistema de distribuição de energia elétrica (Cenário II), os quais possuem grau de risco três e periculosidade caracterizada por risco de contato ou de exposição a sistema elétrico de potência, permanente ou intermitente A avaliação do modelo seguiu aborgadem híbrida. A avaliação qualitativa consistiu na confrontação dos (sub)fatores 5C prescritos do modelo com os fatores descritos obtidos nos estudos de caso (Cenários I e II). Os resultados promoveram o estabelecimento dos parâmetros qualitativos dos subfatores 5C e, em decorrência, a confirmação dos (sub)fatores 5C do modelo. De outra parte, revelaram demandas de segurança não idênticas, o que era esperado, tendo em vista as características e peculiaridades de cada tarefa/sistema. A avaliação quantitativa foi realizada por meio de questionário elaborado a partir das informações geradas ao longo da pesquisa e testes estatísticos, aplicados sobre uma amostra da população do Cenário I. Os resultados indicaram que todos os (sub)fatores 5C impactam na segurança do trabalho em diferentes níveis (graus de importância) e que a intensidade de cada fator 5C para a ocorrência de acidentes varia em função do tipo de acidente. Verificou-se, também, a existência de correlações entre os fatores 5C, o que confirma a natureza sistêmica do modelo e, em decorrência, a estrutura hieráquica, o pressuposto de permeabilidade e os fatores hipotéticos de distância e proximidade. A versão final do Modelo Sistêmico de Segurançado Trabalho seguiu a primeira versão, acrescida pelos subfatores 5C, relações de constrangimento-resposta, quatro níveis (conceitual, estratégico, tático e operacional) e uma proposta de usabilidade segundo as perspectivas bottom-up e top-down. A validação do modelo implicará na sua aplicação em diferentes contextos de trabalho.