Service-oriented infrastructure to support the control, monitoring and management of a shop floor system

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Electrotécnica e de Computadores

A knowledge-based framework to facilitate E-training implementation

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Eletrotécnica e de Computadores

Reactive hybrid knowledge bases

Hybrid knowledge bases are knowledge bases that combine ontologies with non-monotonic rules, allowing to join the best of both open world ontologies and close world rules. Ontologies shape a good mechanism to share knowledge on theWeb that can be understood by both humans and machines, on the other hand rules can be used, e.g., to encode legal laws or to do a mapping between sources of information. Taking into account the dynamics present today on the Web, it is important for these hybrid knowledge bases to capture all these dynamics and thus adapt themselves. To achieve that, it is necessary to create mechanisms capable of monitoring the information flow present on theWeb. Up to today, there are no such mechanisms that allow for monitoring events and performing modifications of hybrid knowledge bases autonomously. The goal of this thesis is then to create a system that combine these hybrid knowledge bases with reactive rules, aiming to monitor events and perform actions over a knowledge base. To achieve this goal, a reactive system for the SemanticWeb is be developed in a logic-programming based approach accompanied with a language for heterogeneous rule base evolution having as its basis RIF Production Rule Dialect, which is a standard for exchanging rules over theWeb.

Enterprise reference lexicon building from business models

Nowadays, a significant increase on the demand for interoperable systems for exchanging data in business collaborative environments has been noticed. Consequently, cooperation agreements between each of the involved enterprises have been brought to light. However, due to the fact that even in a same community or domain, there is a big variety of knowledge representation not semantically coincident, which embodies the existence of interoperability problems in the enterprises information systems that need to be addressed. Moreover, in relation to this, most organizations face other problems about their information systems, as: 1) domain knowledge not being easily accessible by all the stakeholders (even intra-enterprise); 2) domain knowledge not being represented in a standard format; 3) and even if it is available in a standard format, it is not supported by semantic annotations or described using a common and understandable lexicon. This dissertation proposes an approach for the establishment of an enterprise reference lexicon from business models. It addresses the automation in the information models mapping for the reference lexicon construction. It aggregates a formal and conceptual representation of the business domain, with a clear definition of the used lexicon to facilitate an overall understanding by all the involved stakeholders, including non-IT personnel.

Automatic extraction of concepts from texts and applications

The extraction of relevant terms from texts is an extensively researched task in Text- Mining. Relevant terms have been applied in areas such as Information Retrieval or document clustering and classification. However, relevance has a rather fuzzy nature since the classification of some terms as relevant or not relevant is not consensual. For instance, while words such as "president" and "republic" are generally considered relevant by human evaluators, and words like "the" and "or" are not, terms such as "read" and "finish" gather no consensus about their semantic and informativeness. Concepts, on the other hand, have a less fuzzy nature. Therefore, instead of deciding on the relevance of a term during the extraction phase, as most extractors do, I propose to first extract, from texts, what I have called generic concepts (all concepts) and postpone the decision about relevance for downstream applications, accordingly to their needs. For instance, a keyword extractor may assume that the most relevant keywords are the most frequent concepts on the documents. Moreover, most statistical extractors are incapable of extracting single-word and multi-word expressions using the same methodology. These factors led to the development of the ConceptExtractor, a statistical and language-independent methodology which is explained in Part I of this thesis. In Part II, I will show that the automatic extraction of concepts has great applicability. For instance, for the extraction of keywords from documents, using the Tf-Idf metric only on concepts yields better results than using Tf-Idf without concepts, specially for multi-words. In addition, since concepts can be semantically related to other concepts, this allows us to build implicit document descriptors. These applications led to published work. Finally, I will present some work that, although not published yet, is briefly discussed in this document.

Semantics bias in cross-national comparative analyses : Is it good or bad to have "fair" health?

The Health Behavior in School-aged Children is a cross-national study collecting data on social and health indicators on adolescents in 43 countries. The study provides comparable data on health behaviors and health outcomes through the use of a common protocol, which have been a back bone of the study sine its initiation in 1983. Recent years, researchers within the study have noticed a questionable comparability on the widely used item on self-rated health. One of the four response categories to the item "Would you say your health is….?" showed particular variation, as the response category "Fair" varied from 20 % in Latvia and Moldova to 3-4 % in Bulgaria and Macedonia. A qualitative mini-survey of the back-translations showed that the response category "Fair" had a negative slant in 25 countries, a positive slant in 10 countries and was considered neutral in 9 countries. This finding indicates that there are what may be called semantic issues affecting comparability in international studies, since the same original word (in an English original) is interpreted differently across countries and cultures. The paper test and discuss a few possible explanations to this, however, only leaving to future studies to hold a cautious approach to international comparisons if working with the self-rated health item with four response categories.

Video metadata extraction in a videoMail system

Currently the world swiftly adapts to visual communication. Online services like YouTube and Vine show that video is no longer the domain of broadcast television only. Video is used for different purposes like entertainment, information, education or communication. The rapid growth of today’s video archives with sparsely available editorial data creates a big problem of its retrieval. The humans see a video like a complex interplay of cognitive concepts. As a result there is a need to build a bridge between numeric values and semantic concepts. This establishes a connection that will facilitate videos’ retrieval by humans. The critical aspect of this bridge is video annotation. The process could be done manually or automatically. Manual annotation is very tedious, subjective and expensive. Therefore automatic annotation is being actively studied. In this thesis we focus on the multimedia content automatic annotation. Namely the use of analysis techniques for information retrieval allowing to automatically extract metadata from video in a videomail system. Furthermore the identification of text, people, actions, spaces, objects, including animals and plants. Hence it will be possible to align multimedia content with the text presented in the email message and the creation of applications for semantic video database indexing and retrieving.

A conspiracy theory for clefts : the syntax and interpretation of cleft constructions

O objetivo final deste estudo é contribuir para a discussão sobre qual a medida em que conceitos semânticos e discursivos estão sintaticamente codificados. Mais especificamente, investiga-se se existe alguma correlação consistente entre alguns aspetos interpretativos e sintáticos de quatro construções clivadas do Português Europeu, e como se deve dar conta teoricamente destas potenciais correlações. As clivadas consideradas são as clivadas canónicas, as pseudoclivadas, as clivadas de é que e as clivadas de SER. Sintaticamente podemos distinguir dois tipos: clivadas bioracionais (canónicas e pseudoclivadas) e clivadas mono-oracionais (clivadas de é que e de SER). Todas as estruturas têm um constituinte clivado focalizado que pode constituir tanto um foco informacional como um foco contrastivo, e uma oração clivada que introduz uma pressuposição existencial. Adicionalmente, o constituinte clivado identifica exaustivamente uma posição vazia na oração clivada. Adota-se a semântica alternativa para o foco (Rooth 1985), segundo a qual o foco entoacional contribui uniformemente um conjunto de alternativas na Forma Lógica. Regras pragmáticas operando neste conjunto dão origem a duas implicaturas que podem ser suspensas: pressuposição existencial e exaustividade. Dado que as clivadas de é que e as de SER têm a mesma interpretação que orações não-clivadas, conclui-se que a sua estrutura sintática particular não contribui para estas propriedades interpretativas. Em contrapartida, as clivadas bioracionais, que são orações copulativas especificacionais, têm uma presuposição existencial e uma interpretação exaustiva que não pode ser suspensa, tal como as orações especificacionais não-clivadas. Argumenta-se que isto se deve ao facto de o constituinte clivado identificar uma variável introduzida por uma descrição definida. Demonstra-se que a oração clivada, uma relativa em posição de complemento de um determinador definido nas clivadas canónicas e uma relativa livre nas pseudoclivadas, tem a mesma denotação que um DP definido, e portanto tem uma pressuposição existencial inerente. A interpretação exaustiva deve-se à relação identificacional entre o constituinte clivado e a descrição definida. Além disso, defende-se que em Português Europeu um traço de foco não desencadeia movimento-A’ para um FocP especializado. Os constituintes focalizados movem-se antes por razões independentes do foco. Isto é confirmado pelo facto de apenas o constituinte clivado das clivadas de é que ter propriedades de movimento A’, os outros parecem estar in situ. Propõe-se que o constituinte clivado das clivadas de é que é um tópico com um traço de foco que se move para um TopP. Esta análise dá conta da existência de restrições discursivas semelhantes para tópicos não focalizados e para o constituinte clivado das clivadas de é que. O traço quantificacional de foco arrastado pela topicalização dá origem a efeitos de intervenção, causando a não-recursividade do foco na periferia esquerda e a sua incompatibilidade com movimento de outros constituintes com traços quantificacionais. A análise prediz as restrições de encaixe observadas para as clivadas de é que. Finalmente, desenvolve-se uma análise sintática das clivadas de SER que aproxima estas estruturas das estruturas com partículas de foco. Propõe-se que a cópula é um operador sensível ao foco que é merged juntamente com o constituinte clivado. As restrições distribucionais da cópula devem-se a requisitos selecionais de núcleos.

A construção de um currículo de project-based learning: o currículo ideal e o currículo formal

O objetivo deste trabalho é apresentar os resultados da análise das concepções de dois protagonistas de uma reforma curricular que está sendo implementada numa escola de engenharia. A principal característica do novo currículo é o uso de projetos e oficinas como atividades complementares a serem realizadas pelos estudantes. As atividades complementares acontecerão em paralelo ao trabalho realizado nas disciplinas sem que haja uma relação de interdisciplinaridade. O novo currículo está sendo implantado desde fevereiro de 2015. Segundo Pacheco (2005) há dois momentos, dentre outros, no processo de mudança curricular, o currículo “ideal”, determinado por dimensões epistemológica, política, econômica, ideológica, técnica, estética, e histórica e, que recebe influência direta daquele que idealiza e cria o novo currículo e, o currículo “formal” que se traduz na prática implementada na escola. São essas duas etapas estudadas nesta pesquisa. Para isso serão considerados como fontes de dados dois protagonistas, um mais ligado à concepção do currículo e outro da sua implementação, a partir dos quais se busca compreender as motivações, crenças e percepções que, por sua vez, determinam a reforma curricular. Entrevistas semiestruturadas foram utilizadas como técnica de pesquisa, com o propósito de se entender a gênese da proposta e as mudanças entre essas duas etapas. Os dados revelam que mudanças aconteceram desde a idealização até a formalização do currículo, motivadas por demandas do processo de implementação, revela ainda diferenças na visão de currículo e a motivação para romper com padrões na formação de engenheiros no Brasil.

Da gestão da informação à gestão do conhecimento: uma proposta para a e-Administração em Portugal

O trabalho proposto tem como objetivo apresentar um projeto de elaboração de um sistema de informação que visa gerir o desenvolvimento de uma ontologia promovida pelo organismo de coordenação da política arquivística para a classificação e avaliação da informação na Administração Central e Local, em Portugal. Entre os produtos propostos a partir do referido sistema, conta-se um website no qual é possível consultar toda a informação contida na ontologia, bem como descarregar versões da mesma, com níveis diferentes de semântica. A referida ontologia foi promovida pelo órgão coordenador da política arquivística portuguesa, e tem por base uma Lista consolidada (LC) de processos de processos de negócio da Administração Pública (AP). Esta lista de natureza incremental e colaborativa foi desenvolvida a partir da identificação de uma macroestrutura representativa das funções exercidas pela AP, a Macroestrutura Funcional (MEF). Concretizado este produto e colocado à disposição da comunidade, na página oficial da Direção-Geral do Livro, dos Arquivos e das Bibliotecas (DGLAB), importa potenciar a sua aplicabilidade. Neste sentido, encontra-se em curso um projeto que envolve os autores, em contexto universitário, orientado para o desenvolvimento de um vocabulário formal, um modelo de dados que represente este conjunto de conceitos referentes aos processos de negócio e aos relacionamentos entre eles. Pretende-se que esta ontologia possa vir a ser disponibilizada em listas ou diretórios de ontologias com mecanismos de pesquisa (bibliotecas de ontologias) de modo a incrementar a sua utilização na web semântica, para além da sua utilização como esquema de classificação em sistemas eletrónicos de gestão de arquivos (SEGA), businesse intelligence systems e sistemas de gestão do conhecimento. Com esta comunicação pretende-se dar a conhecer à comunidade de profissionais um projeto de aplicação transversal para todas as entidades públicas e para as empresas com interesse na área.

Metodologias facilitadoras da criatividade em design de moda: uma experiência académica

Este artigo descreve a experiência prática de um trabalho realizado em sala de aula, que trata de agregar técnicas facilitadoras do desenvolvimento da criatividade, num processo de criação de moda. O método usado foi adaptado para o design de moda, através da utilização das técnicas de “brainstorming”, “mapas mentais” e “painéis semânticos” conjugados num exercício prático-experimental de criatividade. O objetivo deste estudo consiste em analisar o desempenho criativo dos alunos e as possibilidades resultantes da utilização e adaptação de tais metodologias de criatividade em design de moda.

Abnormalities in the processing of emotional prosody from single words in schizophrenia

Background: Abnormalities in emotional prosody processing have been consistently reported in schizophrenia and are related to poor social outcomes. However, the role of stimulus complexity in abnormal emotional prosody processing is still unclear. Method: We recorded event-related potentials in 16 patients with chronic schizophrenia and 16 healthy controls to investigate: 1) the temporal course of emotional prosody processing; and 2) the relative contribution of prosodic and semantic cues in emotional prosody processing. Stimuli were prosodic single words presented in two conditions: with intelligible (semantic content condition—SCC) and unintelligible semantic content (pure prosody condition—PPC). Results: Relative to healthy controls, schizophrenia patients showed reduced P50 for happy PPC words, and reduced N100 for both neutral and emotional SCC words and for neutral PPC stimuli. Also, increased P200 was observed in schizophrenia for happy prosody in SCC only. Behavioral results revealed higher error rates in schizophrenia for angry prosody in SCC and for happy prosody in PPC. Conclusions: Together, these data further demonstrate the interactions between abnormal sensory processes and higher-order processes in bringing about emotional prosody processing dysfunction in schizophrenia. They further suggest that impaired emotional prosody processing is dependent on stimulus complexity.

Abnormal interactions between context, memory structure, and mood in schizophrenia: an ERP investigation

This study used event-related potentials to examine interactions between mood, sentence context, and semantic memory structure in schizophrenia. Seventeen male chronic schizophrenia and 15 healthy control subjects read sentence pairs after positive, negative, or neutral mood induction. Sentences ended with expected words (EW), within-category violations (WCV), or between-category violations (BCV). Across all moods, patients showed sensitivity to context indexed by reduced N400 to EW relative to both WCV and BCV. However, they did not show sensitivity to the semantic memory structure. N400 abnormalities were particularly enhanced under a negative mood in schizophrenia. These findings suggest abnormal interactions between mood, context processing, and connections within semantic memory in schizophrenia, and a specific role of negative mood in modulating semantic processes in this disease.

The music of language: an ERP investigation of the effects of musical training on emotional prosody processing

Recent studies have demonstrated the positive effects of musical training on the perception of vocally expressed emotion. This study investigated the effects of musical training on event-related potential (ERP) correlates of emotional prosody processing. Fourteen musicians and fourteen control subjects listened to 228 sentences with neutral semantic content, differing in prosody (one third with neutral, one third with happy and one third with angry intonation), with intelligible semantic content (semantic content condition--SCC) and unintelligible semantic content (pure prosody condition--PPC). Reduced P50 amplitude was found in musicians. A difference between SCC and PPC conditions was found in P50 and N100 amplitude in non-musicians only, and in P200 amplitude in musicians only. Furthermore, musicians were more accurate in recognizing angry prosody in PPC sentences. These findings suggest that auditory expertise characterizing extensive musical training may impact different stages of vocal emotional processing.

A avaliação institucional como instrumento de racionalização e o retorno à escola como organização formal

O papel central da avaliação, da avaliação institucional e dos processos de garantia da qualidade de escolas e universidades nas políticas educacionais é objeto de discussão, também considerando a reforma do Estado. As teorias da nova gestão pública e as perspectivas gestionárias são consideradas como algumas das principais fontes de inspiração e de legitimação no contexto dominante de uma educação contábil. Dados empíricos preliminares resultantes do processo de avaliação externa de escolas básicas e secundárias portuguesas são apresentados e interpretados de acordo com os principais conceitos e representações organizacionais de escola presentes nos relatórios externos. Examinando algumas das imagens e dos significados de escola, cultura de escola, autonomia, objetivos, liderança e eficácia presentes nos relatórios de avaliação, o autor releva a importância das imagens formais, racionais e burocráticas de escolas. Várias questões de investigação são apresentadas tendo por base aquilo a que o autor chama o processo da hiperburocratização das organizações educativas. Algumas dimensões do conceito de burocracia de Max Weber são revisitadas, em articulação com perspectivas neocientíficas de garantia da qualidade e com as tecnologias da informação e comunicação. O autor sugere que maior relevância deve ser atribuída aos modelos formais e racionais de interpretação das organizações educativas, pois os processos de avaliação e de garantia da qualidade estão a contribuir para a formalização de escolas e universidades e para a intensificação do seu processo de racionalização, isto é, para a emergência de uma imagem analítica das escolas como hiperburocracias.