Integration of heterogeneous data sources and automated reasoning in healthcare and domotic IoT systems

In recent years, IoT technology has radically transformed many crucial industrial and service sectors such as healthcare. The multi-facets heterogeneity of the devices and the collected information provides important opportunities to develop innovative systems and services. However, the ubiquitous presence of data silos and the poor semantic interoperability in the IoT landscape constitute a significant obstacle in the pursuit of this goal. Moreover, achieving actionable knowledge from the collected data requires IoT information sources to be analysed using appropriate artificial intelligence techniques such as automated reasoning. In this thesis work, Semantic Web technologies have been investigated as an approach to address both the data integration and reasoning aspect in modern IoT systems. In particular, the contributions presented in this thesis are the following: (1) the IoT Fitness Ontology, an OWL ontology that has been developed in order to overcome the issue of data silos and enable semantic interoperability in the IoT fitness domain; (2) a Linked Open Data web portal for collecting and sharing IoT health datasets with the research community; (3) a novel methodology for embedding knowledge in rule-defined IoT smart home scenarios; and (4) a knowledge-based IoT home automation system that supports a seamless integration of heterogeneous devices and data sources.

Researchers' information needs in the bibliographic database : a literature review

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Indexação e pesquisa de informação com base em ontologias interligadas

Tecnologias da Web Semântica como RDF, OWL e SPARQL sofreram nos últimos anos um forte crescimento e aceitação. Projectos como a DBPedia e Open Street Map começam a evidenciar o verdadeiro potencial da Linked Open Data. No entanto os motores de pesquisa semânticos ainda estão atrasados neste crescendo de tecnologias semânticas. As soluções disponíveis baseiam-se mais em recursos de processamento de linguagem natural. Ferramentas poderosas da Web Semântica como ontologias, motores de inferência e linguagens de pesquisa semântica não são ainda comuns. Adicionalmente a esta realidade, existem certas dificuldades na implementação de um Motor de Pesquisa Semântico. Conforme demonstrado nesta dissertação, é necessária uma arquitectura federada de forma a aproveitar todo o potencial da Linked Open Data. No entanto um sistema federado nesse ambiente apresenta problemas de performance que devem ser resolvidos através de cooperação entre fontes de dados. O standard actual de linguagem de pesquisa na Web Semântica, o SPARQL, não oferece um mecanismo para cooperação entre fontes de dados. Esta dissertação propõe uma arquitectura federada que contém mecanismos que permitem cooperação entre fontes de dados. Aborda o problema da performance propondo um índice gerido de forma centralizada assim como mapeamentos entre os modelos de dados de cada fonte de dados. A arquitectura proposta é modular, permitindo um crescimento de repositórios e funcionalidades simples e de forma descentralizada, à semelhança da Linked Open Data e da própria World Wide Web. Esta arquitectura trabalha com pesquisas por termos em linguagem natural e também com inquéritos formais em linguagem SPARQL. No entanto os repositórios considerados contêm apenas dados em formato RDF. Esta dissertação baseia-se em múltiplas ontologias partilhadas e interligadas.

Complex question answering on semi-structured repositories: a user centric process enhanced with context

A Teia Mundial (Web) foi prevista como uma rede de documentos de hipertexto interligados de forma a criar uma espaço de informação onde humanos e máquinas poderiam comunicar. No entanto, a informação contida na Web tradicional foi/é armazenada de forma não estruturada o que leva a que apenas os humanos a possam consumir convenientemente. Consequentemente, a procura de informações na Web sintáctica é uma tarefa principalmente executada pelos humanos e nesse sentido nem sempre é fácil de concretizar. Neste contexto, tornou-se essencial a evolução para uma Web mais estruturada e mais significativa onde é dado significado bem definido à informação de forma a permitir a cooperação entre humanos e máquinas. Esta Web é usualmente referida como Web Semântica. Além disso, a Web Semântica é totalmente alcançável apenas se os dados de diferentes fontes forem ligados criando assim um repositório de Dados Abertos Ligados (LOD). Com o aparecimento de uma nova Web de Dados (Abertos) Ligados (i.e. a Web Semântica), novas oportunidades e desafios surgiram. Pergunta Resposta (QA) sobre informação semântica é actualmente uma área de investigação activa que tenta tirar vantagens do uso das tecnologias ligadas à Web Semântica para melhorar a tarefa de responder a questões. O principal objectivo do projecto World Search passa por explorar a Web Semântica para criar mecanismos que suportem os utilizadores de domínios de aplicação específicos a responder a questões complexas com base em dados oriundos de diferentes repositórios. No entanto, a avaliação feita ao estado da arte permite concluir que as aplicações existentes não suportam os utilizadores na resposta a questões complexas. Nesse sentido, o trabalho desenvolvido neste documento foca-se em estudar/desenvolver metodologias/processos que permitam ajudar os utilizadores a encontrar respostas exactas/corretas para questões complexas que não podem ser respondidas fazendo uso dos sistemas tradicionais. Tal inclui: (i) Ultrapassar a dificuldade dos utilizadores visionarem o esquema subjacente aos repositórios de conhecimento; (ii) Fazer a ponte entre a linguagem natural expressa pelos utilizadores e a linguagem (formal) entendível pelos repositórios; (iii) Processar e retornar informações relevantes que respondem apropriadamente às questões dos utilizadores. Para esse efeito, são identificadas um conjunto de funcionalidades que são consideradas necessárias para suportar o utilizador na resposta a questões complexas. É também fornecida uma descrição formal dessas funcionalidades. A proposta é materializada num protótipo que implementa as funcionalidades previamente descritas. As experiências realizadas com o protótipo desenvolvido demonstram que os utilizadores efectivamente beneficiam das funcionalidades apresentadas: ▪ Pois estas permitem que os utilizadores naveguem eficientemente sobre os repositórios de informação; ▪ O fosso entre as conceptualizações dos diferentes intervenientes é minimizado; ▪ Os utilizadores conseguem responder a questões complexas que não conseguiam responder com os sistemas tradicionais. Em suma, este documento apresenta uma proposta que comprovadamente permite, de forma orientada pelo utilizador, responder a questões complexas em repositórios semiestruturados.

Recomendação de conteúdos multimédia

A quantidade e variedade de conteúdos multimédia actualmente disponíveis cons- tituem um desafio para os utilizadores dado que o espaço de procura e escolha de fontes e conteúdos excede o tempo e a capacidade de processamento dos utilizado- res. Este problema da selecção, em função do perfil do utilizador, de informação em grandes conjuntos heterogéneos de dados é complexo e requer ferramentas específicas. Os Sistemas de Recomendação surgem neste contexto e são capazes de sugerir ao utilizador itens que se coadunam com os seus gostos, interesses ou necessidades, i.e., o seu perfil, recorrendo a metodologias de inteligência artificial. O principal objectivo desta tese é demonstrar que é possível recomendar em tempo útil conteúdos multimédia a partir do perfil pessoal e social do utilizador, recorrendo exclusivamente a fontes públicas e heterogéneas de dados. Neste sen- tido, concebeu-se e desenvolveu-se um Sistema de Recomendação de conteúdos multimédia baseado no conteúdo, i.e., nas características dos itens, no historial e preferências pessoais e nas interacções sociais do utilizador. Os conteúdos mul- timédia recomendados, i.e., os itens sugeridos ao utilizador, são provenientes da estação televisiva britânica, British Broadcasting Corporation (BBC), e estão classificados de acordo com as categorias dos programas da BBC. O perfil do utilizador é construído levando em conta o historial, o contexto, as preferências pessoais e as actividades sociais. O YouTube é a fonte do histo- rial pessoal utilizada, permitindo simular a principal fonte deste tipo de dados - a Set-Top Box (STB). O historial do utilizador é constituído pelo conjunto de vídeos YouTube e programas da BBC vistos pelo utilizador. O conteúdo dos vídeos do YouTube está classificado segundo as categorias de vídeo do próprio YouTube, sendo efectuado o mapeamento para as categorias dos programas da BBC. A informação social, que é proveniente das redes sociais Facebook e Twit- ter, é recolhida através da plataforma Beancounter. As actividades sociais do utilizador obtidas são filtradas para extrair os filmes e séries que são, por sua vez, enriquecidos semanticamente através do recurso a repositórios abertos de dados interligados. Neste caso, os filmes e séries são classificados através dos géneros da IMDb e, posteriormente, mapeados para as categorias de programas da BBC. Por último, a informação do contexto e das preferências explícitas, através da classificação dos itens recomendados, do utilizador são também contempladas. O sistema desenvolvido efectua recomendações em tempo real baseado nas actividades das redes sociais Facebook e Twitter, no historial de vídeos Youtube e de programas da BBC vistos e preferências explícitas. Foram realizados testes com cinco utilizadores e o tempo médio de resposta do sistema para criar o conjunto inicial de recomendações foi 30 s. As recomendações personalizadas são geradas e actualizadas mediante pedido expresso do utilizador.

A DCAP for the social and solidarity economy

This article presents a work-in-progress version of a Dublin Core Application Profile (DCAP) developed to serve the Social and Solidarity Economy (SSE). Studies revealed that this community is interested in implementing both internal interoperability between their Web platforms to build a global SSE e-marketplace, and external interoperability among their Web platforms and external ones. The Dublin Core Application Profile for Social and Solidarity Economy (DCAP-SSE) serves this purpose. SSE organisations are submerged in the market economy but they have specificities not taken into account in this economy. The DCAP-SSE integrates terms from well-known metadata schemas, Resource Description Framework (RDF) vocabularies or ontologies, in order to enhance interoperability and take advantage of the benefits of the Linked Open Data ecosystem. It also integrates terms from the new essglobal RDF vocabulary which was created with the goal to respond to the SSE-specific needs. The DCAP-SSE also integrates five new Vocabulary Encoding Schemes to be used with DCAP-SSE properties. The DCAP development was based on a method for the development of application profiles (Me4MAP). We believe that this article has an educational value since it presents the idea that it is important to base DCAP developments on a method. This article shows the main results of applying such a method.

GI Systems for public health with an ontology based approach

Dissertation submitted in partial fulfillment of the requirements for the Degree of Master of Science in Geospatial Technologies.

Semantic web approach for dealing with administrative boundary revisions: a case study of Dhaka City

Dissertation submitted in partial fulfillment of the requirements for the Degree of Master of Science in Geospatial Technologies.

Projeto FOSTER: facilitar a formação e a disseminação das práticas de ciência aberta na Europa

O projeto FOSTER – Facilitate Open Science Training for European Research é uma iniciativa que pretende apoiar diferentes intervenientes envolvidos no processo de comunicação científica, principalmente jovens investigadores. Este apoio visa a adoção do Acesso Aberto no contexto do Espaço Europeu da Investigação (EEI) e a conformidade com as políticas de Acesso Aberto e com as regras de participação do Horizonte 2020 (H2020). Para atingir este objetivo, o FOSTER, pretende focar-se na integração dos princípios e práticas de Acesso Aberto no atual sistema de investigação e contribuir para o desenvolvimento de sessões de formação nas instituições que realizam investigação científica de forma a manter níveis de conformidade satisfatórios com as políticas de Acesso Aberto no EEI e H2020. Para tal, tem desenvolvido um programa de formação sobre Acesso Aberto e dados abertos para consolidar as atividades de formação dirigidas a diversas comunidades e países do EEI. Este programa propõe incluir pacotes de formação que incluam aconselhamento, apoio técnico na utilização de sistemas e-learning, b-learning e de autoformação, disponibilização de materiais/conteúdos, sessões presenciais, principalmente formação de formadores, escolas de verão, seminários, etc.

What should a virtual University Library environment look like?

Over the past year, the Open University of Catalonia library has been designing its new website with this question in mind. Our main concern has been how to integrate the library in the student day to day study routine to not to be only a satellite tool. We present the design of the website that, in a virtual library like ours, it is not only a website but the whole library itself. The central point of the web is my library, a space that associates the library resources with the student's curriculum and their course subjects. There the students can save the resources as favourites, comment or share them. They have also access to all the services the library offers them. The resources are imported from multiple tools such as Millennium, SFX, Metalib and Dspace to the Drupal CMS. Then the resources' metadata can be enriched with other contextual information from other sources, for example the course subjects. And finally they can be exported in standard, open data formats making them available for linked data applications.

VIKI : a semiotic-based system for multilingual knowledge retrieval

Abstract Since its creation, the Internet has permeated our daily life. The web is omnipresent for communication, research and organization. This exploitation has resulted in the rapid development of the Internet. Nowadays, the Internet is the biggest container of resources. Information databases such as Wikipedia, Dmoz and the open data available on the net are a great informational potentiality for mankind. The easy and free web access is one of the major feature characterizing the Internet culture. Ten years earlier, the web was completely dominated by English. Today, the web community is no longer only English speaking but it is becoming a genuinely multilingual community. The availability of content is intertwined with the availability of logical organizations (ontologies) for which multilinguality plays a fundamental role. In this work we introduce a very high-level logical organization fully based on semiotic assumptions. We thus present the theoretical foundations as well as the ontology itself, named Linguistic Meta-Model. The most important feature of Linguistic Meta-Model is its ability to support the representation of different knowledge sources developed according to different underlying semiotic theories. This is possible because mast knowledge representation schemata, either formal or informal, can be put into the context of the so-called semiotic triangle. In order to show the main characteristics of Linguistic Meta-Model from a practical paint of view, we developed VIKI (Virtual Intelligence for Knowledge Induction). VIKI is a work-in-progress system aiming at exploiting the Linguistic Meta-Model structure for knowledge expansion. It is a modular system in which each module accomplishes a natural language processing task, from terminology extraction to knowledge retrieval. VIKI is a supporting system to Linguistic Meta-Model and its main task is to give some empirical evidence regarding the use of Linguistic Meta-Model without claiming to be thorough.

Workshop on repositories and journals

Third LERU Doctoral Summer School Beyond Open Access: Open Education, Open Data and Open Knowledge Barcelona, 9th July, 2012

Transparency and trust in government (2007-2014): a comparative study

In a 2000 report entitled "Trust in government. Ethics measures in OECD countries," OECD Secretary-General Donald J. Johnston emphasized the fact that public ethics are considered as a keystone of good governance. Moreover, public ethics are a prerequisite to public trust, which is in turn vital not only to any public service, but also to any society in general. At the same time, transparency reforms have flourished over the last few years and have several times been designed as a response to public distrust. Therefore, ethics, transparency and trust are closely linked together in a supposed virtuous circle where transparency works as a factor of better public ethics and leads to more trust in government on the citizens' side. This article explores the links between transparency and levels of trust in 10 countries between 2007 and 2014, using open data indexes and access to information requests as proxies for transparency. A national ranking of transparency, based on requests submitted by citizens to the administration and open data indexes, is then proposed. Key findings show that there is no sharp decline of trust in government in all countries considered in this article, and that transparency and trust in government are not systematically positively associated. Therefore, this article challenges the common assumption, mostly found in the normative literature, about a positive interrelation between the two, where trust in government is conceived as a beneficial effect of administrative transparency.

Consideraciones legales y éticas de los datos

Peer-reviewed