A Methontology é uma metodologia bem estruturada para a construção de ontologias, que foi desenvolvida, entre os anos de 1996 e 1997, com base na experiência de seus autores na construção de uma ontologia no domínio bioquímico (GÓMEZ-PEREZ et al., 1996) (FERNANDÉZ et al., 1997). Como aconteceu com outras metodologias, a Methontology passou a ser utilizada no desenvolvimento de outras ontologias em diferentes domínios do conhecimento e, até hoje, é bem aceita e utilizada na área de engenharia ontológica. Seu desenvolvimento inspirou, por exemplo, a criação da metodologia NeOn, também muito utilizada atualmente.
A elaboração da Methontology começou a partir dos trabalhos de Goméz-Pérez, Fernandéz e De Vicente em 1996 na modelagem do domínio químico, através do qual definiram um ciclo de desenvolvimento ontológico que incluía seis atividades principais: i) aquisição de conhecimento; ii) construção do documento de especificação de requisitos; iii) conceitualização da ontologia; iv) implementação da ontologia; v) avaliação durante cada fase do ciclo de desenvolvimento; vi) documentação após cada fase. Em uma comparação com a metodologia mais conhecida da época – a metodologia de Uschold e Gruninger (1996) no projeto TOVE – Goméz-Pérez et al. (1996) relacionaram as fases destas duas metodologias de acordo com a Figura 28, a seguir.
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Figura 28 - Relação das etapas das metodologias de Uschold e Gruninger e Methontology
Fonte: adaptado de Goméz-Pérez et al. (1996)
No ano seguinte, Fernandéz, Goméz-Pérez e Juristo (1997) elaboraram a versão final da Methontology, incluindo etapas e passos bem estruturados, além de detalhes do desenvolvimento de uma ontologia. Nessa versão, foi acrescentada a etapa de Integração, que corresponde a reutilização de termos de outras ontologias, às etapas da versão anterior. Embora as etapas da Methontology já tenham sido mencionadas anteriormente nesta pesquisa, essa parte do referencial teórico descreve-as com maiores detalhes, importantes para a elaboração da metodologia OntoForInfoScience proposta.
A Methontology engloba sete etapas no ciclo de desenvolvimento de uma ontologia, as quais podem ser descritas da seguinte maneira (GÓMEZ-PEREZ et al., 1996) (FERNANDÉZ et al., 1997):
1) Especificação: deve-se produzir um documento formal da ontologia escrito em linguagem natural, usando um conjunto de representações intermediárias ou questões de competência. As informação que devem estar incluídas nesse documento são:
a) O propósito da ontologia, incluindo seus usos pretendidos, cenários de uso e usuários finais;
b) Nível de formalidade da ontologia implementada, que pode ser (USCHOLD e GRUNINGER, 1996): altamente informal, semi-informal, semi-formal ou rigorosamente formal;
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c) Escopo da ontologia, que inclua o conjunto de termos que deve ser representado, suas características e granularidade;
Além disso, um bom documento de especificação deve contemplar as seguintes propriedades:
• Concisão: todo termo deve ser relevante ao domínio, não havendo termos duplicados e irrelevantes;
• Completude parcial: está relacionada com a cobertura dos termos e o nível de granularidade de cada termo;
• Consistência: todos os termos e seus significados devem fazer sentido no domínio tratado.
2) Aquisição de Conhecimento: é considerada uma etapa independente do processo de desenvolvimento da ontologia. Geralmente, é realizada em paralelo com a etapa de especificação. Embora não existam regras específicas para a aquisição de conhecimento do domínio, sugere-se a consulta a especialistas, livros, manuais, figuras, tabelas e outras fontes de conhecimento para ontologia em conjunção com as técnicas de: brainstorming, entrevistas, análise formal ou informal de textos e ferramentas de aquisição do conhecimento.
3) Conceitualização: etapa correspondente à estruturação do conhecimento do domínio, através de um modelo conceitual que descreva o problema e sua solução em termos do vocabulário do domínio identificado na etapa de especificação da ontologia. Conceitos, instâncias, verbos e propriedades do domínio devem ser definidos através das seguintes representações intermediárias:
a) Glossário de Termos: incluem conceitos, instâncias, verbos e propriedades; b) Dicionário de dados: deve descrever a usabilidade e potencialidade dos conceitos do domínio, seus significados, atributos e instâncias;
c) Tabelas de atributos-instância: provê informação sobre o atributo ou sobre os valores da instância;
d) Tabelas de atributos-classe: descreve o próprio conceito e não suas instâncias;
e) Tabelas de constantes: usada para especificar informações do domínio que tem sempre o mesmo valor;
f) Tabelas de instâncias: contém as definições de instâncias;
g) Árvores de classificação de atributos: que mostram graficamente atributos e constantes relacionadas na sequência de inferência desde a raiz;
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h) Dicionário de verbos: expressa o significado dos verbos de maneira declarativa;
i) Tabelas de condições: especifica um conjunto de condições que devem ser satisfeitas antes da execução de uma ação ou condições garantidas após a execução de uma ação;
j) Tabelas de fórmulas e regras: reúnem o conhecimento sobre fórmulas e regras.
Esse conjunto de representações intermediárias é visto na metodologia como dois ramos (branches) da árvore de representação, conforme Figura 29 abaixo.
Figura 29 - Conjunto de representações intermediárias da Methontology
Fonte: adaptado de Goméz-Pérez et al. (1996)
4) Integração: deve-se considerar o reuso de termos e suas definições de outras ontologias no desenvolvimento da ontologia em construção. Nesta etapa é proposto que:
a) Se inspecione meta-ontologias, tais como a CYC e a OntoLingua, para selecionar aquela que melhor se adequa a conceitualização do domínio já desenvolvida e, então, fazer a reutilização de termos dessa ontologia selecionada.
b) Procurar por bibliotecas de ontologias que provêm definições dos termos, os quais sejam coerentes semanticamente com os termos identificados na conceitualização desenvolvida.
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O resultado desta etapa é um documento de integração, que descreve para cada termo aproveitado, o nome do termo e a definição do termo na meta- ontologia, o nome da meta-ontologia e o nome do termo na ontologia em construção.
5) Implementação: a implementação de ontologias requer o uso de um ambiente que suporta a meta-ontologia e as ontologias selecionadas na fase de integração. O resultado desta etapa é a ontologia codificada em uma linguagem formal, tais como: CLASSIC, BACK, LOOM, Ontolingua, Prolog, C++. 6) Avaliação: a metodologia inclui um framework formal para avaliação do conhecimento compartilhado (software, ontologias e documentação), o qual usa técnicas baseadas nos métodos de validação e verificação dos sistemas de base de conhecimento.
Baseado na experiência de verificação de ontologias na Ontolingua, há ainda um conjunto de diretrizes para avaliar incompletudes, inconsistências e redundâncias apresentadas na ontologia.
7) Documentação: a principal estratégia na documentação da Methontology é a especificação de uma documentação em linguagem da natural ao final de cada fase do ciclo de vida do desenvolvimento da ontologia. Assim, fazem parte da documentação desta metodologia: i) um documento de especificação de requisitos; ii) um documento de aquisição do conhecimento; iii) um documento do modelo conceitual; iv) um documento de formalização; v) um documento de integração; vi) um documento de implementação; e vii) um documento de avaliação.