Optimization of query results in peer-to-peer database supported by semantics

The development of new technologies that use peer-to-peer networks grows every day, with the object to supply the need of sharing information, resources and services of databases around the world. Among them are the peer-to-peer databases that take advantage of peer-to-peer networks to manage distributed knowledge bases, allowing the sharing of information semantically related but syntactically heterogeneous. However, it is a challenge to ensure the efficient search for information without compromising the autonomy of each node and network flexibility, given the structural characteristics of these networks. On the other hand, some studies propose the use of ontology semantics by assigning standardized categorization of information. The main original contribution of this work is the approach of this problem with a proposal for optimization of queries supported by the Ant Colony algorithm and classification though ontologies. The results show that this strategy enables the semantic support to the searches in peer-to-peer databases, aiming to expand the results without compromising network performance. © 2011 IEEE.

A Semantic wiki for quality management in software development projects

Quality management has become a strategic issue for organisations and is very valuable to produce quality software. However, quality management systems (QMS) are not easy to implement and maintain. The authors' experience shows the benefits of developing a QMS by first formalising it using semantic web ontologies and then putting them into practice through a semantic wiki. The QMS ontology that has been developed captures the core concepts of a traditional QMS and combines them with concepts coming from the MPIu'a development process model, which is geared towards obtaining usable and accessible software products. Then, the ontology semantics is directly put into play by a semantics-aware tool, the Semantic MediaWiki. The developed QMS tool is being used for 2 years by the GRIHO research group, where it has manages almost 50 software development projects taking into account the quality management issues. It has also been externally audited by a quality certification organisation. Its users are very satisfied with their daily work with the tool, which manages all the documents created during project development and also allows them to collaborate, thanks to the wiki features.

3D semantic models for dental education

This paper explores the benefits of using immersive and interactive virtual reality environments to teach Dentistry. We present a tool for educators to manipulate and edit virtual models. One of the main contributions is that multimedia information can be semantically associated with parts of the model, through an ontology, enriching the experience; for example, videos can be linked to each tooth demonstrating how to extract them. The use of semantic information gives a greater flexibility to the models, since filters can be applied to create temporary models that show subsets of the original data in a human friendly way. We also explain how the software was written to run in arbitrary multi-projection environments. © 2011 Springer-Verlag.

Adjectival semantics and the legal domain: A study for ontology improvement

This paper carries out a descriptive study on Portuguese adjectives. Our aim is to describe the semantics of the legal domain adjectives in order to construct an ontology which may improve Information Retrieval Systems. For this, we present an approach based on valency and semantic relations. The ontology proposed here is a first step aiming to build a legal ontology based on top-level concepts. © AEPIA.

Conceptual modelling and ontology: Possibilities and pitfalls

Conceptual modelling is an activity undertaken during information systems development work to build a representation of selected semantics about some real-world domain. Ontological theories have been developed to account for the structure and behavior of the real world in general. In this paper, I discuss why ontological theories can be used to inform conceptual modelling research, practice, and pedagogy. I provide examples from my research to illustrate how a particular ontological theory has enabled me to improve my understanding of certain conceptual modelling practices and grammars. I describe, also, how some colleagues and I have used this theory to generate several counter-intuitive, sometimes surprising predictions about widely advocated conceptual modelling practices - predictions that subsequently were supported in empirical research we undertook. Finally, I discuss several possibilities and pitfalls I perceived to be associated with our using ontological theories to underpin research on conceptual modelling.

Representing organizational structures in enterprise architecture : an ontology-based approach

Arquitetura Corporativa promove o estabelecimento de uma visão holística da estrutura e forma de trabalho de uma organização. Um dos aspectos abordados em Arquitetura Corporativa está associada a "estrutura ativa" da organização, que diz respeito a “quem" realiza as atividades organizacionais. Várias abordagens têm sido propostas a fim de proporcionar um meio para a representação de Arquitetura Corporativa, entre as quais ARIS, RM-ODP, UPDM e ArchiMate. Apesar da aceitação por parte da comunidade, as abordagens existentes se concentram em propósitos diferentes, têm limitações de escopo e algumas não têm semântica de mundo real bem definida. Além das abordagens de modelagem, muitas abordagens de ontologias têm sido propostas, a fim de descrever o domínio de estrutura ativa, incluindo as ontologias de SUPER Project, TOVE, Enterprise Ontology e W3C Org Ontology. Embora especificadas para fundamentação semântica e negociação de significado, algumas das abordagens propostas têm fins específicos e cobertura limitada. Além disso, algumas das abordagens não são definidas usando linguagens formais e outras são especificadas usando linguagens sem semântica bem definida. Este trabalho apresenta uma ontologia de referência bem fundamentada para o domínio organizacional. A ontologia organizacional de referência apresentada abrange os aspectos básicos discutidos na literatura organizacional, tais como divisão do trabalho, relações sociais e classificação das unidades estruturais. Além disso, também abrange os aspectos organizacionais definidos em abordagens existentes, levando em consideração tanto abordagens de modelagem quanto abordagens ontológicas. A ontologia resultante é especificada em OntoUML e estende os conceitos sociais de UFO-C.

Ontology mapping evolution

Introdução Hoje em dia, o conceito de ontologia (Especificação explícita de uma conceptualização [Gruber, 1993]) é um conceito chave em sistemas baseados em conhecimento em geral e na Web Semântica em particular. Entretanto, os agentes de software nem sempre concordam com a mesma conceptualização, justificando assim a existência de diversas ontologias, mesmo que tratando o mesmo domínio de discurso. Para resolver/minimizar o problema de interoperabilidade entre estes agentes, o mapeamento de ontologias provou ser uma boa solução. O mapeamento de ontologias é o processo onde são especificadas relações semânticas entre entidades da ontologia origem e destino ao nível conceptual, e que por sua vez podem ser utilizados para transformar instâncias baseadas na ontologia origem em instâncias baseadas na ontologia destino. Motivação Num ambiente dinâmico como a Web Semântica, os agentes alteram não só os seus dados mas também a sua estrutura e semântica (ontologias). Este processo, denominado evolução de ontologias, pode ser definido como uma adaptação temporal da ontologia através de alterações que surgem no domínio ou nos objectivos da própria ontologia, e da gestão consistente dessas alterações [Stojanovic, 2004], podendo por vezes deixar o documento de mapeamento inconsistente. Em ambientes heterogéneos onde a interoperabilidade entre sistemas depende do documento de mapeamento, este deve reflectir as alterações efectuadas nas ontologias, existindo neste caso duas soluções: (i) gerar um novo documento de mapeamento (processo exigente em termos de tempo e recursos computacionais) ou (ii) adaptar o documento de mapeamento, corrigindo relações semânticas inválidas e criar novas relações se forem necessárias (processo menos existente em termos de tempo e recursos computacionais, mas muito dependente da informação sobre as alterações efectuadas). O principal objectivo deste trabalho é a análise, especificação e desenvolvimento do processo de evolução do documento de mapeamento de forma a reflectir as alterações efectuadas durante o processo de evolução de ontologias. Contexto Este trabalho foi desenvolvido no contexto do MAFRA Toolkit1. O MAFRA (MApping FRAmework) Toolkit é uma aplicação desenvolvida no GECAD2 que permite a especificação declarativa de relações semânticas entre entidades de uma ontologia origem e outra de destino, utilizando os seguintes componentes principais: Concept Bridge – Representa uma relação semântica entre um conceito de origem e um de destino; Property Bridge – Representa uma relação semântica entre uma ou mais propriedades de origem e uma ou mais propriedades de destino; Service – São aplicados às Semantic Bridges (Property e Concept Bridges) definindo como as instâncias origem devem ser transformadas em instâncias de destino. Estes conceitos estão especificados na ontologia SBO (Semantic Bridge Ontology) [Silva, 2004]. No contexto deste trabalho, um documento de mapeamento é uma instanciação do SBO, contendo relações semânticas entre entidades da ontologia de origem e da ontologia de destino. Processo de evolução do mapeamento O processo de evolução de mapeamento é o processo onde as entidades do documento de mapeamento são adaptadas, reflectindo eventuais alterações nas ontologias mapeadas, tentando o quanto possível preservar a semântica das relações semântica especificadas. Se as ontologias origem e/ou destino sofrerem alterações, algumas relações semânticas podem tornar-se inválidas, ou novas relações serão necessárias, sendo por isso este processo composto por dois sub-processos: (i) correcção de relações semânticas e (ii) processamento de novas entidades das ontologias. O processamento de novas entidades das ontologias requer a descoberta e cálculo de semelhanças entre entidades e a especificação de relações de acordo com a ontologia/linguagem SBO. Estas fases (“similarity measure” e “semantic bridging”) são implementadas no MAFRA Toolkit, sendo o processo (semi-) automático de mapeamento de ontologias descrito em [Silva, 2004].O processo de correcção de entidades SBO inválidas requer um bom conhecimento da ontologia/linguagem SBO, das suas entidades e relações, e de todas as suas restrições, i.e. da sua estrutura e semântica. Este procedimento consiste em (i) identificar as entidades SBO inválidas, (ii) a causa da sua invalidez e (iii) corrigi-las da melhor forma possível. Nesta fase foi utilizada informação vinda do processo de evolução das ontologias com o objectivo de melhorar a qualidade de todo o processo. Conclusões Para além do processo de evolução do mapeamento desenvolvido, um dos pontos mais importantes deste trabalho foi a aquisição de um conhecimento mais profundo sobre ontologias, processo de evolução de ontologias, mapeamento etc., expansão dos horizontes de conhecimento, adquirindo ainda mais a consciência da complexidade do problema em questão, o que permite antever e perspectivar novos desafios para o futuro.

Enhancing information retrieval in folksonomies using ontology of place constructed from Gazetteer information

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

Development of an interface for ontology‐based transformation between features of different types

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

An ontology roadmap for crowdsourcing innovation intermediaries

Ontologies have proliferated in the last years, essentially justified by the need of achieving a consensus in the multiple representations of reality inside computers, and therefore the accomplishment of interoperability between machines and systems. Ontologies provide an explicit conceptualization that describes the semantics of the data. Crowdsourcing innovation intermediaries are organizations that mediate the communication and relationship between companies that aspire to solve some problem or to take advantage of any business opportunity with a crowd that is prone to give ideas based on their knowledge, experience and wisdom, taking advantage of web 2.0 tools. Various ontologies have emerged, but at the best of our knowledge, there isn’t any ontology that represents the entire process of intermediation of crowdsourcing innovation. In this paper we present an ontology roadmap for developing crowdsourcing innovation ontology of the intermediation process. Over the years, several authors have proposed some distinct methodologies, by different proposals of combining practices, activities, languages, according to the project they were involved in. We start making a literature review on ontology building, and analyse and compare ontologies that propose the development from scratch with the ones that propose reusing other ontologies. We also review enterprise and innovation ontologies known in literature. Finally, are presented the criteria for selecting the methodology and the roadmap for building crowdsourcing innovation intermediary ontology.

Ontology-based representation and generation of workflows for micro-task human-machine computation

Doctoral Program in Computer Science

Ontological representation of tumor-node-metastasis classification and an ontology-driven classifier: a study on colorectal cancer

Dissertação de mestrado integrado em Engenharia Biomédica (área de especialização em Informática Médica)