Bosca et. al. (2006) apresentam o OntoSphere 3D, uma ferramenta de visão tridimensional para redes de ontologias, plugado no Sistema Protègè. Os autores fazem uma comparação com outras ferramentas de visão de ontologias, como a Jambalaya (JAMBALAYA, 2010), OWLViz (HORRIDGE, 2010), e TgViz (ALANI, 2003), com objetivo de obter processos mais efetivos de modelagem de ontologias.
Katifori et. al. (2007) mostram um levantamento de técnicas de visualização para ontologias (Quadro 5). Primeiro define o que é uma ontologia, utilizando duplas compostas por Classes, Slots, Relações de Herança e Instâncias de Classes. Os autores levantam frameworks de categorização de visualização usando critérios como tipo de dado a ser apresentado na interface e topologia de tarefa; apresentam também critérios cognitivos tais como: atenção, abstração e compreensão imediata do uso (affordance) para o caso de visualizações 3D de ontologias; critérios de design como estilos de nós e links, planos de informação (information landscapes), desenho de grafos, incluindo pontos de vista a partir da Bioinformática.
Nagy et. al. (2010) apresentam uma framework sobre visões 3D de ontologias que permite aos usuários armazenar e ver o raciocínio por de trás dos mapeamentos entre ontologias, discutindo o nível de suporte cognitivo que pode ser alcançado, usando modelagem 3D de redes de ontologias. Os autores tentam modelar o processo de raciocínio humano para mapear conceitos entre ontologias, apresentando esse processo através de cinco etapas:
1. Seleção de termos candidatos;
2. Hipóteses para possíveis mapeamentos;
3. Procura por evidências para provar as hipóteses;
4. Eliminação de termos que não cumprem com a crença inicial; 5. Procura de consenso sobre os mapeamentos.
Sobre a visualização da ontologia, os autores estão conscientes sobre as variáveis visuais que podem ser controladas para facilitar a procura, a conexão e a compreensão dos mapeamentos entre termos, como: o número de termos, escala de toda a rede, amostragem parcial da rede, e descobriram que a visão 3D melhora a produtividade dos usuários.
Objetos de Sistema de Arquivo
Documentos Categorizados
Ontologia
Pasta Categoria Entidade (Classe ou
Instância) Relação pasta/subpasta Relação categoria /
subcategoria Relação “É um” Visão em árvore Categorização Taxonomia
Arquivo Documento Instância
Propriedades de arquivo Propriedades do documento Slots
Quadro 5: Equivalência entre documentos categorizados de arquivo e recursos de ontologia.
Os autores agruparam as técnicas de visualização (ver Quadro 6, página 78), sem esgotarem todas as opções, com a intenção de gerar novas idéias sobre a disposição e visualização dos elementos de instâncias de ontologias no espaço. Os métodos foram subdivididos em três categorias:
1. Visualização 2D: usa o plano e nenhuma noção de profundidade;
2. Visualização 3D: usa a profundidade e simula os objetos como na realidade, procurando melhorar a usabilidade;
3. Visualização 2 ½ D: é uma visão bidimensional que utiliza um eixo de profundidade que é uma combinação dos eixos de largura e altura, e que não permite a manipulação. Ex: a rotação ou movimentação - neste terceiro eixo.
Para esta pesquisa, foram consideradas ferramentas construídas até 2006.
Considerando essas seis categorias, o pré-requisito para a formatação da apresentação de uma ontologia é que todas as ontologias, quando comparadas, devem apresentar elementos comuns: Classes, Relações, Instâncias e Propriedades (também chamadas de Slots).
Entretanto, Nagy et. al. (2010) dizem que os tipos de disposição dos dados apresentam vantagens e desvantagens. Para tal, é necessário observar que tipos de tarefas um usuário deseja desenvolver. Outro ponto considerado pelos autores é que, até 2007, as máquinas comuns não possuíam processamento suficiente para garantir uma visualização contínua e em tempo real para visualização de dados em um espaço 3D.
Tipo de Visualização 2D 3D Lista Indentada Árvore Link-Nó Passível de Zoom (Zoomable)
Preenchimento de Espaço Foco mais Contexto ou Distorção P la no s de Info rma çã o
Quadro 6: Tipos de visualização, separadas em 2D e 3D.
Katifori et. al. (2007) argumentam que o princípio da visão humana baseia-se em projeções 3D do mundo real, conduzindo o raciocínio de que as visões mais próximas da tridimensional seriam as mais efetivas. Porém, os autores reconhecem que as visões 3D de dados não oferecem resultados da forma como se espera. Contudo, Bosca et. al. (2005) afirmam que o mapeamento de vários recursos de uma ontologia (como hierarquias de classes, relações de papéis, propriedades e as instâncias em duas dimensões) pode ser restritivo, enquanto a apresentação 3D oferece a possibilidade de uma apresentação mais rica. Para Smallman et. al. (2001), a visualização 3D tem uma forte preferência pelos usuários.
Segundo Katifori et. al. (2007), apesar dessa discussão, não está claro se a visão 3D é mais preferida do que a visão 2D. Exceção do sistema OntoSphere, citado pelos autores, a visualização 3D ainda não foi aplicada de forma extensiva para o domínio das ontologias; como conseqüência, não há resultados conclusivos sobre a sua eficácia. Nesse sentido, de acordo com Smallman et. al. (2001), estão surgindo diversas literaturas sobre as vantagens e desvantagens da visualização 2D e 3D. Hicks et al. (2003) observaram que a visão 2D parece apresentar uma melhor performance. Plaisant et. al. (2002) diz que as representações 3D melhoram, de maneira marginal, o uso do espaço, enquanto aumentam a complexidade da interação. Cockburn e McKenzie (2002) mostraram que a navegação em um espaço 3D pode ser difícil para um usuário novato e que até mesmo uma tarefa simples, tal como a seleção de um objeto, pode ser problemática. Kobsa (2004) sugere que o resultado negativo de visualizações 3D é, em alguns casos, o resultado da falta de outros recursos, como: ferramentas de procura, de destaque visual de resultados de procura (highlighting), de filtragem e de navegação.
A comparação de visões de ontologias em espaço 2D e 3D, feita por Katifori et. al. (2007) (Figuras 24 e 25), resultaram em uma conclusão de que não há uma disposição que seja a melhor. Wiss et al. (1998) e Golemati et al. (2006) propõem uma solução de visão dos dados na qual o usuário escolheria a visualização da instância de ontologia que mais lhe conviesse, como é o caso do sistema Protege, com seus vários plug-ins. Os autores também concluíram que as visões 3D de grandes instâncias de ontologias devem ser auxiliadas com ferramentas de procura ou artifícios de query. Essa conclusão considerou que os usuários preferem uma navegação ordenada e clara sobre os dados, a utilização das vantagens oferecidas pelo contexto semântico da informação e do perfil do usuário, de maneira a guiar e suportar a hierarquia ou exploração da ontologia.
3.5 MÁQUINAS DE BUSCA