Some studies have shown that the ontology editors have several limitations to represent the knowledge of domain experts. The objective of this work is the improvement of the visual interfaces of ontology editors, suggesting a model of customizable notations. The present work is developed in partnership with Embrapa Meio Ambiente. Domain experts from the Embrapa Meio Ambiente will provide the necessary support for data collection and validation of the proposal. Resumo. Estudos em ferramentas para edic¸a˜o de ontologias apontam diversas limitac¸o˜es para representac¸a˜o do conhecimento de especialistas de dom´ınio. Este trabalho tem como foco o aperfeic¸oamento das interfaces visuais dos editores de ontologias, sugerindo um modelo de notac¸o˜es customiza´veis. O presente trabalho e´ desenvolvido em parceria com a Embrapa Meio Ambiente, sendo os especialistas de dom´ınio o pu´blico alvo para coleta de dados e validac¸ a˜o da proposta.
Existem diversas ferramentas capazes de criar visualizar e editar ontologias. Foram analisadas durante este trabalho as principais ferramentas WEB dispon´ıveis para edic¸ a˜o de Copyright © 2019 for this paper by its authors. Use permitted under Creative Commons License Attribution 4.0 International (CC BY 4.0). ontologias em OWL. Muitas dessas ferramentas possuem diversas limitac¸ o˜es, sendo que grande parte dessas ferramentas possuem pouco ou nenhum n´ıvel de customizac¸a˜o, na˜o permitindo uma maior flexibilizac¸a˜o na apresentac¸a˜o dos conceitos contidos no grafo.
Uma revisa˜o sistematizada realizada por [
Este trabalho tem como objetivo contribuir com o desenvolvimento de te´cnicas para visualizac¸a˜o de ontologias. A principal te´cnica adotada e´ o uso de notac¸o˜es customiza´veis.
Tendo como meta o objetivo proposto, os seguintes objetivos espec´ıficos devem ser alcanc¸ados:
Definir uma arquitetura de notac¸o˜es customiza´vel (cores, formas, dimensa˜o, etc); Elaborar um modelo de representac¸ a˜o junto aos especialistas de dom´ınio, baseado na arquitetura definida; A construc¸a˜o de um editor capaz de ser integrado aos SADs existentes; Demonstrar que o uso do editor e das notac¸o˜es permitem aos especialistas de dom´ınio obter ganhos na visualizac¸a˜o de ontologias.
Devido ao escopo reduzido do artigo nas duas pro´ximas subsec¸o˜es, sera´ descrito de forma
sucinta as principais ferramentas relacionadas ao escopo desse trabalho.
5.1. VOWL
A notac¸a˜o visual para ontologias OWL denominado VOWL, define uma linguagem
visual para representac¸ a˜o de ontologias. Os componentes do VOWL sa˜o formados por um
conjunto ba´sico de blocos que consideram formas e cores distintas para representar
diferentes aspectos dos elementos da OWL [
OWLGrEd e´ uma ferramenta Web para visualizac¸a˜o e edic¸a˜o de ontologias utilizando
notac¸ o˜es baseadas em UML [
SADs sa˜o sistemas que permitem comparar, analisar, simular e apoiar a selec¸a˜o de
alternativas com base na gerac¸a˜o de cena´rios que envolvem varia´veis relacionadas a um
dom´ınio [
O SAD SustenAgro e´ uma instanciac¸a˜o do Framework Decisioner no qual foi
desenvolvido para suportar esses sistemas. Ele possui uma ontologia de dom´ınio de avaliac¸a˜o
de sustentabilidade da produc¸a˜o de cana-de-ac¸u´car na regia˜o centro-sul do Brasil. Esta
ontologia representa conceitos como: indicadores, componentes de indicadores, ´ındices,
dimenso˜es da sustentabilidade, recomendac¸o˜es e o me´todo de avaliac¸a˜o [
O me´todo GMP-RAMRisk Assessment Method for Genetically Modified Plants foi
desenvolvido para que fosse poss´ıvel avaliar a seguranc¸a de plantas geneticamente modificadas
em relac¸a˜o a sau´de humana e ao meio ambiente [
Os sistemas de apoio a decisa˜o SustenAgro e Nano e as ontologias associadas servira˜o como estudos de caso para este trabalho e permitira˜o estabelecer uma metodologia de desenvolvimento da ferramenta.
Te´cnicas de visualizac¸ a˜o sa˜o baseadas em mecanismos de representac¸ a˜o visual e de
interac¸a˜o que permitem ao usua´rio manipular os elementos dessa representac¸a˜o de modo
a melhor compreender o conjunto de dados ali representado [
Segundo [
Instaˆncias: representa´-las como no´s conectados a classe nem sempre e´ eficaz devido ao seu grande nu´mero.
Taxonomia (relac¸o˜es Isa): sa˜o relac¸o˜es de heranc¸a entre as classes. O sistema deve ao menos fornecer uma representac¸a˜o hiera´rquica da ontologia; Heranc¸a mu´ltipla: na˜o sa˜o fa´ceis de representar em combinac¸a˜o com uma representac¸a˜o eficaz da taxonomia; Relac¸o˜es: outras relac¸o˜es entre classes que na˜o pertencem a taxonomia, sa˜o dif´ıceis de serem representadas; Propriedades: as propriedades associadas a uma entidade sa˜o tambe´m de muita importaˆncia na representac¸a˜o.
Va´rias caracter´ısticas da OWL sera˜o analisadas durante o desenvolvimento deste trabalho, de modo que seja poss´ıvel compreender melhor propriedades tais como: owl:inverseOf, owl:sameAs, owl:unionOf, owl:complementOf, etc.
Este trabalho apresenta a pesquisa em andamento a n´ıvel de Mestrado no programa de p o´s-graduac¸a˜o em cieˆncias de computac¸a˜o e matema´tica computacional (PPG-CCMC) do Instituto de Cieˆncias Matema´ticas e de Computac¸a˜o (ICMC-USP).
Va´rias atividades ja´ foram conclu´ıdas dentro do programa, tais como a integralizac¸a˜o dos cre´ditos, o exame de proficieˆncia em l´ıngua inglesa e tambe´m a elaborac¸a˜o e apresentac¸a˜o do exame de qualificac¸a˜o, dentre outros.
Tambe´m esta˜o previstas as seguintes atividades de pesquisa: 1. Identificar o estado da arte para os editores de ontologias OWL dispon´ıveis na plataforma Web; 2. Desenvolvimento dos artefatos de software; 3. Estudos comparativos de editores de ontologia; 4. Elaborac¸a˜o do modelo de notac¸ o˜es customiza´veis; 5. Integrac¸a˜o aos SADs existentes; 6. Estudos de caso Sustenagro e Nano.
Os estudos de caso devera˜o se conduzidos de modo que os experimentos sejam realizados com usua´rios especialistas e na˜o especialistas em ontologias. Essas avaliac¸ o˜es sera˜o conduzidas em diferentes etapas do desenvolvimento e servira˜o como base para formular um estudo comparativo contendo as caracter´ısticas observacionais dos grupos. Nessas avaliac¸o˜ es, sera˜o utilizadas te´cnicas como entrevistas individuais, podendo estas serem realizas presencialmente ou a` distaˆncia, e tambe´m a observac¸a˜o de tarefas realizadas por esses usua´rios. 10. Proposta e Resultados Propo˜ e-se a construc¸a˜o de um modelo de notac¸ o˜es customiza´vel baseados em regras, para que se possa representar graficamente as seguintes caracter´ısticas:
Cor do elemento; Dimensa˜o do elemento; Cor para padro˜ es nos dados; Cor para grandes ou pequenas quantidade de instaˆncias nos dados; Texto das ligac¸ o˜es; Etc.
O desenvolvimento da ferramenta ja´ alcanc¸ou alguns resultados, no qual sera˜o apresentados logo em seguida.
O especialista de dom´ınio podera´ criar regras personalizadas para representar determinadas classes ou subclasses presentes na ontologia. Na Figura 1 e´ poss´ıvel visualizar a aba que permite a criac¸a˜o desses comportamentos visuais para cores dos elementos.
Figura 1. KGWE - Configura c¸o˜ es personalizadas de cores
Ha´ tambe´m opc¸a˜o para customizac¸ a˜o das dimenso˜es dos elementos contidos no grafo. A customizac¸a˜o pode ser feito de forma gene´rica como a seguinte afirmac¸a˜o: ”Aplique a cor azul para todos os c´ırculos que forem renderizados”ou enta˜o de forma personalizada por meio de regras, tais como: ”Aplique a cor verde para o no´ que contenha o nome Carro”ou ainda ”Aplique a cor vermelho para todos os elementos que sa˜o subclasses de Ve´ıculo”.
O resultado das customizac¸o˜es podem ser visualizados na Figura 2.
Figura 2. KGWE - Renderiza c¸a˜ o utilizando customiza c¸a˜ o de cores e tamanhos
O editor permite tambe´m a customizac¸a˜o com imagens(JPG, PNG...) personalizadas para cada classe (no´), permite tambe´m a substituic¸a˜o dos textos presentes nos links por meio de regras. O especialista podera´ caso queira, realizar filtragem para exibic¸a˜o dos no´s pelo me´todo de vizinhanc¸a, selecionando o n´ıvel de relac¸ o˜es no qual deve ser exibido no grafo.
Todas as informac¸o˜es carregadas visualmente no Frontend sa˜o trazidas diretamente da triplestore (GraphDB) por meio de uma API, ambos constru´ıdos com a linguagem Kotlin, utilizando para o frontend a biblioteca REACT e componentes do MaterialUI. Para que fosse poss´ıvel criar uma representac¸a˜o manipula´vel da ontologia, foi utilizado a biblioteca javascript D3, em um layout gra´fico direcionado por forc¸a.
Pretende-se tambe´m que a ferramenta gere um relato´rio completo das customizac¸o˜es e ate´ mesmo a exportac¸a˜o desses padro˜es.
Aqui: https://bit.ly/2LjznXJ encontra-se maiores detalhes da ferramenta em uso. 11. Conclusa˜ o Foi apresentado neste artigo um resumo do trabalho no qual esta´ sendo desenvolvido durante o programa de po´s-graduac¸a˜o. Foi proposto um modelo para que os editores de ontologias se tornem mais eficientes e tambe´m eficazes para representac¸a˜o do conhecimento de especialistas de dom´ınio. Com base no que foi proposto, foi criado um editor de ontologias denominado Knowledge Graph Web Editor (KGWE), no qual esta´ atualmente em esta´gio de desenvolvimento. Va´rias funcionalidades ja´ esta˜o dispon´ıveis para avaliac¸a˜o pelos especialistas de dom´ınio.