et al. [2006], aplicações podem utilizar a Semantic Wikipedia como base de conheci- mento subjacente, como tradutores, dicionários, ferramentas de busca, etc.
3.6
Considerações finais
Este capítulo apresentou os três pilares de sustentação da Web Semântica e, por conseguinte, do modelo de informação contextual SeCoM proposto neste trabalho: metadados, ontologias e especificações de descrição de múltiplos níveis de recursos.
Seguindo o processo geral de construção de ontologias, descrito na Seção 3.2.2, o modelo SeCoM foi construído a partir dos padrões de metadados Dublin Core, vCard e iCalendar, apresentados na Seção 3.1, e das ontologias SUMO, OpenCyc, FOAF, SWEET, CC/PP e OWL-Time, apresentadas na Seção 3.4. Tanto dos padrões de metadados quanto das ontologias foram aproveitados seus respectivos termos, a estrutura organizacional e a semântica relacionada a esses termos.
Com exceção das camadas de descrição lógica e de prova e confiança da arquite- tura da Web Semântica, as especificações das demais camadas foram utilizadas na construção do modelo SeCoM, notadamente os padrões URI, XML, esquema XML, espaço de nomes XML, RDF, esquema RDF e OWL.
Ao utilizar a linguagem OWL, o modelo SeCoM é caracterizado como ontológico e, conseqüentemente, semântico e formal quanto à representação de informação contextual. Ao ser descrito por meio de especificações padronizadas da Web Semântica, o modelo SeCoM pode facilitar o intercâmbio e o reúso de informações de contexto entre aplicações sensíveis a contexto.
Utilizar ontologias e padrões da Web Semântica também permite que infra-estru- turas de software para computação sensível a contexto contenham serviços que processem a semântica de informações de contexto instanciadas do modelo SeCoM de maneira interoperável. A interoperabilidade advém do fato de que o modelo ontológico SeCoM fornece a aplicações uma visão homogênea de suas informações de contexto instanciadas. Isto permite a integração transparente de serviços, como armazenamento, consulta, descoberta, inferência e outros.
Com respeito a sua avaliação, o modelo SeCoM foi avaliado por meio de critérios pré-definidos, de uma infra-estrutura de software, e de uma aplicação Web, tal como descrito nos Capítulos 4, 5 e 7.
C
APÍTULO4
Modelo Semântico de Informações
de Contexto
Durante os primeiros esforços relativos à definição deste trabalho, no início de 2003, o presente autor identificara que pesquisas em computação sensível a contexto utilizavam a infra-estrutura da Web como meio de apresentação de informações e de fornecimento de serviços [Burrell et al., 2002; Fleck et al., 2002], sem qualquer integração com esforços relacionados à Web Semântica.
Em virtude desse fato, o autor propôs investigar a utilização de tecnologias e padrões de Web Semântica no desenvolvimento de software sensível a contexto, proposta esta publicada em Bulcão Neto & Pimentel [2003b]. A idéia original é que informações de contexto devem ser representadas com semântica explícita de forma a facilitar o seu compartilhamento, reúso e processamento por sistemas de software.
Uma alternativa para atingir esse propósito é introduzir em modelos de informação contextual tecnologias de Web Semântica, tais como as ontologias. Como apresentado no Capítulo 3, Seção 3.2.1, as características ontológicas de formalidade, semântica explícita e abstração de implementação habilitam sistemas de software não apenas a inferir novas informações a partir de informações modeladas por ontologias, mas também a compartilhar entre si essas informações de maneira a integrar de forma transparente os serviços que as manipulam.
Originalmente, este trabalho propunha o desenvolvimento de um modelo on- tológico voltado para o domínio de ensino universitário, como publicado em [Bulcão Neto & Pimentel, 2003a; 2004]. Após discussões com seu grupo de pesquisa, o
autor deste trabalho foi incentivado a construir o modelo de informações de contexto independente de domínio, visando atender a vários domínios de aplicações sensíveis a contexto, como ensino, reuniões e outros.
A decisão por um modelo ontológico independente de domínio influenciou as carac- terísticas que este deveria apresentar [Bulcão Neto & Pimentel, 2005]. Inicialmente, o modelo proposto deveria ser formal, com semântica explícita e padronizado, ou seja, para sua representação deveriam ser utilizadas especificações-padrão de Web Semântica. Após a proposta de construção de um modelo independente de domínio, foram incluídas as características de modularidade e extensibilidade, no sentido de estruturar informações de contexto de maneira a facilitar sua extensão para atender aos requisitos de diferentes domínios de aplicação.
Este capítulo apresenta o modelo semântico de informações de contexto desen- volvido neste trabalho, denominado modelo SeCoM (Semantic Context Model) [Bulcão Neto & Pimentel, 2005]. Para cada ontologia principal do modelo são descritas sua respectiva semântica, aspectos de desenvolvimento e o processo de avaliação. Por fim, este capítulo relata considerações sobre o desenvolvimento do modelo SeCoM.
4.1
Visão geral do modelo SeCoM
Esta seção descreve o modelo SeCoM em linhas gerais quanto as suas principais características e respectivas medidas para atendê-las.
O dimensionamento de informações de contexto descreve as classes de in- formações envolvidas em uma interação usuário-computador. Mesmo quando o modelo SeCoM, em seu estágio inicial, era voltado para o domínio de aplicações de ensino universitário [Bulcão Neto & Pimentel, 2003a], as dimensões semânticas para modelagem de informação contextual eram aquelas discutidas por Abowd & Mynatt [2000] e Truong et al. [2001], apresentadas no Capítulo 2, Seção 2.3: identificação (Who), localização (Where), tempo (When), atividade (What) e modo de captura e acesso (How).
A principal diferença entre a versão mais atual do modelo SeCoM [Bulcão Neto & Pimentel, 2006a] e aquela para ensino é que a segunda instancia os conceitos de identificação, localização, tempo, atividade e modo de captura e acesso para o domínio em questão, enquanto que a primeira descreve esses conceitos de forma genérica, com o intuito de atender a vários domínios de aplicação sensível a contexto.
A característica de formalidade do modelo SeCoM advém da utilização de on- tologias como mecanismo subjacente de modelagem de informação contextual. A característica de padronização do modelo é apoiada por especificações da Web Semân- tica padronizadas pelo W3C para representação sintática, estrutural, semântica e lógica de informações de contexto, como descrito na Seção 3.3. O modelo SeCoM se
4.1. VISÃO GERAL DO MODELO SECOM 63 apóia sobre a expressividade e a formalidade fornecidas pela linguagem de ontologia OWL [Bechhofer et al., 2004]. O maior grau de expressividade encontrado no modelo SeCoM é aquele fornecido pelo dialeto OWL DL, o que lhe garante computabilidade em tempo finito, como ilustrado no Capítulo 3, Tabela 3.1.
O processo de construção do modelo SeCoM pode ser generalizado como aquele proposto em Noy & McGuinness [2001], onde ontologias podem ser construídas desde o início, ou pelo reúso de outras ontologias. As ontologias que compõem o modelo SeCoM foram construídas segundo diferentes metodologias, discutidas no Capítulo 3, Seção 3.2.2, uma vez que o autor deste trabalho não é especialista, nem teve auxílio de especialistas quanto às dimensões de informação contextual que servem de base ao modelo SeCoM. Prevalece, em geral, o reúso de definições de metadados e de ontologias existentes na Web, ambos apresentados no Capítulo 3, Seções 3.1 e 3.4.
Com vistas a facilitar a sua extensibilidade, o modelo SeCoM é composto de um conjunto modular de ontologias inter-relacionadas baseadas nas dimensões semânticas de identidade, localização, tempo, atividade e modo de captura e acesso.
A disposição das ontologias que compõem o modelo SeCoM segue uma abordagem em duas camadas: a camada superior de ontologias, apresentada na Figura 4.1, representa o modelo em si, enquanto que a camada inferior de ontologias é construída por um projetista de uma aplicação sensível a contexto. Nesse caso, o modelo pode ser reusado e/ou mesmo estendido com o conhecimento que é particular dessa aplicação.
Figura 4.1: Visão geral do modelo SeCoM. Setas representam o inter-relacionamento
entre ontologias via mecanismo de importação. Ovais escuras representam as ontologias principais do modelo, enquanto que as ovais claras auxiliam na descrição de perfis de atores. Adaptado de Bulcão Neto & Pimentel [2006a].
Conforme mostra a Figura 4.1, as ontologias de apoioKnowledge,Relationship,Role,
Contact, Document eProject modelam diversos aspectos relacionados a atores, isto é, entidades que executam alguma ação em uma interação usuário-computador. Nas primeiras versões do modelo SeCoM [Bulcão Neto & Pimentel, 2004], o conteúdo dessas ontologias estava todo embutido na ontologiaActor. Com a modularização do modelo SeCoM [Bulcão Neto & Pimentel, 2005; 2006a], foram criadas essas ontologias de apoio para facilitar o reúso de informações contextuais sobre atores, pois pode-se utilizar apenas o conhecimento necessário a respeito destes. Ontologias de apoio são apresentadas no Apêndice A.
Ainda segundo a Figura 4.1, as ontologiasSpatial, Time, Activity eDevicemodelam, respectivamente, informações de contexto de localização, tempo, atividade e disposi- tivos computacionais de captura e acesso. As ontologias Spatial Event eTemporal Event
são extensões das ontologias Spatial e Time para representar eventos que contenham componentes espaciais e temporais, respectivamente. Cada uma das ontologias que compõem o modelo SeCoM são apresentadas a seguir.