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O sucesso da utilização de ontologias para resolver problemas relacionados a conhecimento ou interoperabilidade semântica está diretamente associado à qualidade das ontologias utilizadas. A qualidade de uma ontologia, por sua vez, está fortemente relacionada com a qualidade das linguagens, métodos e ferramentas utilizadas para o seu desenvolvimento. Assim, é importante avançar no suporte teórico e prático da engenharia de ontologias. Nesse sentido, temos proposto vários métodos, linguagens e ferramentas para auxiliar na engenharia de ontologias.

SABiO (Systematic Approach for Building Ontologies)  

SABiO foi originalmente proposto em 1997. Foi utilizado ao longo dos anos para desenvolver várias ontologias em diferentes domínios, tais como Engenharia de Software e Cardiologia. As lições aprendidas com as experiências de uso de SABiO e a análise dos seus pontos fortes e fracos levaram à evolução do método. Em 2014, foi publicada a versão atual de SABiO. SABiO apoia o desenvolvimento de ontologias fornecendo um conjunto de processos e atividades que devem ser seguidas para construir ontologias de referência (modelos conceituais construídos com o objetivo de descrever o domínio na realidade, sem qualquer preocupação com propriedades computacionais) e ontologias operacionais (ontologias construídas para interpretação de máquinas).  Segundo SABiO, ao desenvolver uma ontologia, o engenheiro de ontologias deve considerar o Processo de Desenvolvimento e outros cinco processos de apoio, a saber: Aquisição de Conhecimento, Documentação, Gerência de Configuração, Avaliação e Reutilização. A versão atual de SABiO é apresentada em:

  • FALBO, R.A.. SABiO: Systematic Approach for Building Ontologies. In: Joint Workshop ONTO.COM / ODISE on Ontologies in Conceptual Modeling and Information Systems Engineering (Co-located with 8th International Conference on Formal Ontology in Information Systems, FOIS 2014). Rio de Janeiro – RJ, Brazil. 2014.

EArly-OE (Enterprise Architecture-driven early Ontology Engineering)

EArly-OE estabelece estratégias para uso de modelos EA (Enterprise Architecture) como recursos não-ontológicos para fornecer conhecimento em atividades iniciais de engenharia de ontologias. É um método particularmente adequado para desenvolver ontologias em domínios ricos em processos estruturados. EArly-OE prescreve diretrizes para o uso de elementos de modelos de EA em apoio às atividades iniciais de engenharia de ontologias, incluindo: identificação de especialistas de domínio e potenciais usuários da ontologia; seleção de recursos de conhecimento consolidado no domínio; definição dos usos pretendidos da ontologia; identificação do escopo e elicitação dos requisitos funcionais da ontologia; e proposta inicial para modularização da ontologia. Early-OE é descrito em:

  • DETONI, A.A.. EArly-OE: Atividades Iniciais de Engenharia de Ontologias Apoiadas em Modelos de Arquitetura Organizacional. Tese de Doutorado. Programa de Pós-Graduação em Informática, Universidade Federal do Espírito Santo. 2019.

CLeAR (Conducting Literature Search for Artifact Reuse)

CLeAR é uma abordagem sistemática para encontrar e selecionar recursos de conhecimento reutilizáveis para construir ontologias com o objetivo de integrar dados científicos. Segue alguns princípios da Revisão Sistemática da Literatura, apoiando a pesquisa de recursos de conhecimento na literatura científica.  CLeAR inclui atividades organizadas em três ciclos. O primeiro ciclo tem como objetivo definir os requisitos de integração de dados e o escopo da ontologia a ser desenvolvida. O segundo ciclo visa identificar sistematicamente os recursos estruturados candidatos a serem reutilizados no desenvolvimento da ontologia, com base nos requisitos definidos no primeiro ciclo. No último ciclo, os recursos estruturados são selecionados para ser reutilizados. CLeAR aborda algumas atividades específicas de engenharia de ontologias. Como consequência, foi concebida para ser utilizada como um complemento a métodos de engenharia de ontologias existentes, tais como SABiO (ver acima). CLeAR foi proposta em:

GO-FOR (Goal-Oriented Framework for Ontology Reuse)

GO-FOR aplica GORE (Goal-Oriented Requirement Engineering) em Engenharia de Ontologias para expressar o design rationale de fragmentos de modelos ontológicos. Em GO-FOR, modelos ontológicos são representados como fragmentos (i.e., padrões ontológicos de domínio) relacionados com objetivos. Esses fragmentos de modelos são estruturas ontológicas autocontidas chamadas Goal-Oriented Ontology Patterns (GOOP), um novo tipo de padrão a ser aplicado para desenvolver ontologias em abordagens orientadas a objetivos. Em GO-FOR, objetivos podem ser usados como parâmetros para apoiar o compartilhamento e reúso de ontologias. Além dos GOOPs, GO-FOR introduz GOOPR (GOOP Repository), um repositório para armazenar GOOPs e que serve como uma camada de abstração para o desenvolvimento de ontologias. Para apoiar o uso de GO-FOR, foi desenvolvido GOOP-Hub, uma ferramenta que apoia a criação, pesquisa e recuperação de GOOPs. Uma visão geral de GO-FOR é apresentada em:

  • REGINATO, C. C.; SALAMON, J. S.; NOGUEIRA, G. G.; BARCELLOS, M. P.; SOUZA, V. E. S.; MONTEIRO, M. E.. GO-FOR: A Goal-Oriented Framework for Ontology Reuse. In: Proceedings of the 20th IEEE International Conference on Information Reuse and Integration for Data Science (IEEE IRI 2019), 2019, Los Angeles. 2019.

Orientações gerais sobre o uso do GOOP-Hub encontram-se no Guia de Usuário do GOOP-Hub.

Integra

Integra é uma abordagem para o desenvolvimento de ontologias baseado em integração, que usa modelagem de objetivos para apoiar atividades de levantamento de requisitos, ajudar a tornar explícito o design rationale da ontologia e auxiliar na busca de ontologias candidatas para reúso. Integra prescreve um processo composto por quatro fases: Elicitação de Requisitos da Ontologia, Seleção das Ontologias a serem Integradas, Integração da Ontologia e Avaliação da Ontologia Resultante. O principal resultado da aplicação de Integra é uma ontologia de referência (i.e., um modelo conceptual construídos com o objetivo de descrever o domínio na realidade, sem preocupação com propriedades computacionais). Caso haja necessidade de uma ontologia operacional (i.e., uma ontologia construída para interpretação de máquinas), então uma fase de design deve ser realizada para ajustar a ontologia de referência para implementação. Tanto design quanto implementação da ontologia opracional estão fora do escopo de Integra. São abordados em outros métodos de engenharia de ontologias, tais como SABiO (ver acima). Assim, Integra pode ser combinada com outros métodos para design e implementação de ontologias operacionais. Integra foi originalmente proposta em:

A especificação de Integra, contendo descrição detalhada das fases e atividades, e um exemplo prático da utilização de Integra estará disponível aqui em breve.