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ONTO-Analyst: um método extensível para a identificação e visualização de anomalias em ontologias (2017)

  • Authors:
  • Autor USP: ORLANDO, JOãO PAULO - ICMC
  • Unidade: ICMC
  • Sigla do Departamento: SCC
  • Subjects: WEB SEMÂNTICA; ONTOLOGIAS; OWL
  • Keywords: Anomaly identification; Anomaly visualization; Identificação de anomalias; Ontology problems; Problemas de ontologias; Semantic web; Visualização de anomalias
  • Language: Português
  • Abstract: A Web Semântica é uma extensão da Web em que as informações tem um significado explícito, permitindo que computadores e pessoas trabalhem em cooperação. Para definir os significados explicitamente, são usadas ontologias na estruturação das informações. À medida que mais campos científicos adotam tecnologias da Web Semântica, mais ontologias complexas são necessárias. Além disso, a garantia de qualidade das ontologias e seu gerenciamento ficam prejudicados quanto mais essas ontologias aumentam em tamanho e complexidade. Uma das causas para essas dificuldades é a existência de problemas, também chamados de anomalias, na estrutura das ontologias. Essas anomalias englobam desde problemas sutis, como conceitos mal projetados, até erros mais graves, como inconsistências. A identificação e a eliminação de anomalias podem diminuir o tamanho da ontologia e tornar sua compreensão mais fácil. Contudo, métodos para identificar anomalias encontrados na literatura não visualizam anomalias, muitos não trabalham com OWL e não são extensíveis por usuários. Por essas razões, um novo método para identificar e visualizar anomalias em ontologias, o ONTO-Analyst, foi criado. Ele permite aos desenvolvedores identificar automaticamente anomalias, usando consultas SPARQL, e visualizá-las em forma de grafos. Esse método usa uma ontologia proposta, a METAdata description For Ontologies/Rules (MetaFOR), para descrever a estrutura de outras ontologias, e consultas SPARQL para identificar anomalias nessadescrição. Uma vez identificadas, as anomalias podem ser apresentadas na forma de grafos. Um protótipo de sistema, chamado ONTO-Analyst, foi criado para a validação desse método e testado em um conjunto representativo de ontologias, por meio da verificação de anomalias representativas. O protótipo testou 18 tipos de anomalias retirados da literatura científica, em um conjunto de 608 ontologias OWL de 4 repositórios públicos importantes e dois artigos. O sistema detectou 4,4 milhões de ocorrências de anomalias nas 608 ontologias: 3,5 milhões de ocorrências de um mesmo tipo e 900 mil distribuídas em 11 outros tipos. Essas anomalias ocorreram em várias partes das ontologias, como classes, propriedades de objetos e de dados, etc. Num segundo teste foi realizado um estudo de caso das visualizações geradas pelo protótipo ONTO-Analyst das anomalias encontradas no primeiro teste. Visualizações de 11 tipos diferentes de anomalias foram automaticamente geradas. O protótipo mostrou que cada visualização apresentava os elementos envolvidos na anomalia e que pelo menos uma solução podia ser deduzida a partir da visualização. Esses resultados demonstram que o método pode eficientemente encontrar ocorrências de anomalias em um conjunto representativo de ontologias OWL, e que as visualizações facilitam o entendimento e correção da anomalia encontrada. Para estender os tipos de anomalias detectáveis, usuários podem escrever novas consultas SPARQL.
  • Imprenta:
  • Data da defesa: 21.08.2017
  • Acesso à fonte
    How to cite
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    • ABNT

      ORLANDO, João Paulo; MOREIRA, Dilvan de Abreu. ONTO-Analyst: um método extensível para a identificação e visualização de anomalias em ontologias. 2017.Universidade de São Paulo, São Carlos, 2017. Disponível em: < http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/55/55134/tde-07122017-102344/ >.
    • APA

      Orlando, J. P., & Moreira, D. de A. (2017). ONTO-Analyst: um método extensível para a identificação e visualização de anomalias em ontologias. Universidade de São Paulo, São Carlos. Recuperado de http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/55/55134/tde-07122017-102344/
    • NLM

      Orlando JP, Moreira D de A. ONTO-Analyst: um método extensível para a identificação e visualização de anomalias em ontologias [Internet]. 2017 ;Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/55/55134/tde-07122017-102344/
    • Vancouver

      Orlando JP, Moreira D de A. ONTO-Analyst: um método extensível para a identificação e visualização de anomalias em ontologias [Internet]. 2017 ;Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/55/55134/tde-07122017-102344/


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