=Paper=
{{Paper
|id=Vol-2519/short4
|storemode=property
|title=Proposta de uma Ontologia para o Sistema Eleitoral Brasileiro(A Proposal for an Ontology for the Brazilian Electoral System)
|pdfUrl=https://ceur-ws.org/Vol-2519/short4.pdf
|volume=Vol-2519
|authors=Jefferson de Oliveira Chaves,José Leomar Todesco
|dblpUrl=https://dblp.org/rec/conf/ontobras/ChavesT19
}}
==Proposta de uma Ontologia para o Sistema Eleitoral Brasileiro(A Proposal for an Ontology for the Brazilian Electoral System)==
<pdf width="1500px">https://ceur-ws.org/Vol-2519/short4.pdf</pdf>
<pre>
            Proposta de uma ontologia para o sistema eleitoral brasileiro
                              Jefferson de Oliveira Chaves1 , José Leomar Todesco1
                    1
                        Programa de Pós-Graduação em Engenharia e Gestão do Conhecimento
                                  Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC)
                                             Florianópolis, SC – Brasil
                              jefferson.chaves@ifc.edu.br, tite@egc.ufsc.br

                Abstract. The present work was a construction of an ontology for the represen-
                tation of the Brazilian electoral structure, in order to allow the sharing of com-
                mon knowledge about it. Furthermore, the Ontology Development 101 metho-
                dology, OntoKEM and Protégé applications was used as tools to support the
                development process. The results of the tests allowed a holistic understanding
                of the designated domain, as well as providing potential use by different areas,
                as a tool for creating new knowledge.

                Resumo. O presente trabalho apresenta uma proposta de ontologia para o sis-
                tema eleitoral brasileiro, de forma a possibilitar o compartilhamento de um
                entendimento comum acerca da mesma.. Para tal, foram utilizadas a metodo-
                logia Ontology Development 101 e as aplicações OntoKEM e Protégé, como
                ferramentas de apoio ao processo de desenvolvimento. Os resultados obtidos
                possibilitaram a compreensão, de forma holı́stica, do domı́nio proposto, além
                de indicar potencial para sua utilização por distintas áreas, como instrumento
                para criação de novos conhecimentos.

        1. Organização e estrutura do processo eleitoral brasileiro
        A eleição é um processo de escolha coletiva em que são eleitos os representantes da
        população para os Poderes Executivo e Legislativo, de acordo com o sistema eleitoral.
        Este, por sua vez, consiste num conjunto “estruturado e funcional de regras, instrumentos
        e mecanismos para conferir, de forma legı́tima, mandato polı́tico aos representantes do
        povo (...)” (AZEVEDO, 2014, p. 187). A escolha dessa representação é definida pelo
        voto secreto e direto, no qual o cidadão manifesta sua escolha, de forma individual, no
        ato de votação.
                No Brasil, as eleições são realizadas empregando-se dois sistemas eleitorais distin-
        tos: o majoritário, utilizado nas eleições para o Executivo e o Senado Federal, e o propor-
        cional, utilizado para as eleições do Legislativo 1 (TORRES, 2014). A estrutura eleitoral
        ainda é composta por uma série de componentes e variáveis, tais como a existência de
        partidos e coligações; a própria adoção de dois sistemas eleitorais, que por sua vez pode
        ser dividido em subsistemas; a presença do cálculo de quociente eleitoral para as eleições
        de Legislativo e as configurações de seções e zonas eleitorais.
                 Além disso, dados relacionados às eleições, tais como o quociente eleitoral par-
        tidário, o número de comparecimentos, votação por candidato e o próprio resultado da
        1
            Informações adicionais podem ser encontradas na plataforma de produção de análises e de dados sobre o
            pleito eleitoral, do Instituto de Estudos Sociais e Polı́ticos, da UERJ: <http://iespnaseleicoes.com.br>


Copyright © 2019 for this paper by its authors. Use permitted under Creative Commons License Attribution 4.0 International (CC BY 4.0).
eleição, embora encontrados com relativa facilidade, muitas vezes são apresentados em
formatos não estruturados, não computacionalmente interpretáveis, ou não ontológicos2 .
        Assim, este trabalho propõe-se a construir uma ontologia para representar o sis-
tema eleitoral brasileira, com o intuito de promover o compartilhamento de um enten-
dimento comum acerca da organização e dos componentes envolvidos em uma eleição,
além da relação entre estes componentes.
       Para tal, após esta introdução, a segunda seção tratará, de forma pormenorizada,
do problema em questão. Na terceira seção será apresentada a ontologia da eleição. Por
sua vez, na quarta seção apresentaremos a metodologia utilizada para o desenvolvimento
da ontologia. Já a quinta seção apresentará os resultados e, por fim, serão apresentadas as
considerações finais.

2. Estrutura eleitoral brasileira
A complexidade inerente ao processo eleitoral, associado ao desafio gerado pelo fato
de que os dados relacionados às eleições, muitas vezes, não estão adequados ao pro-
cessamento computacional, acaba por gerar inconvenientes em sua coleta, modelagem,
padronização, consumo e combinação com outros conjuntos de dados, impactando o uso
dos mesmos e, consequentemente, a produção de conhecimento acerca deles. De acordo
com Isotani e Bittencourt (2015), isso demonstra a importância que, tanto a representação
e a estruturação, quanto a conexão entre conjuntos de dados distintos possuem no pro-
cesso de recuperação e produção de novos conhecimentos. Esse problema, poderia ser
mitigado, por meio da utilização de representações mais robustas, tais como o uso de
ontologias.
         Dessa forma, este trabalho tem o objetivo de propor uma ontologia cujo domı́nio
de interesse é a eleição. Para tal, sua construção baseou-se, principalmente, nos dados
de resultados das eleições disponı́veis no portal de dados do governo federal3 . Foram
combinados os dados dos arquivos contendo a votação nominal por municı́pio e zona,
votação do partido por municı́pio e zona, votação por seção eleitoral, detalhe da apuração
por municı́pio e zona e, detalhe da apuração por seção eleitoral.
        Pretende-se que esta ontologia possa ser utilizada para comunicação e comparti-
lhamento do conhecimento, uma vez que possibilitará práticas referentes à compreensão
dos conceitos da estrutura eleitoral brasileira. Além disso, será possı́vel utilizá-la para
integração de conhecimento, isto é, viabilizar a integração com outros conjuntos de da-
dos, além de permitir que sejam executadas tarefas que visam a produção de novos co-
nhecimentos (MIKA; AKKERMANS, 2004).

3. Metodologia e processo de desenvolvimento
O desenvolvimento desta ontologia, baseou-se nos processos estabelecidos na Ontology
Development 101 e nos métodos empregados em ontologias já consolidadas, tais como
Linked Data Workflow Project Ontology. Como ferramentas de apoio ao desenvolvi-
mento, foram as utilizadas a plataforma online OntoKEM e a aplicação Protégé em sua
versão 5.2.0.
2
  Leia-se como não estruturado e não interpretáveis, notı́cias em sites, infográficos, mapas e etc. (ISOTANI;
  BITTENCOURT, 2015).
3
  Portal: <http://dados.gov.br/dataset/resultado-das-eleicoes>.
        A Ontology Development 101 estabelece os seguintes processos para desenvolvi-
mento de uma ontologia: determinar escopo; considerar reuso; enumerar termos; definir
classes; definir propriedades; definir restrições e, criar instâncias. Esses processos, foram
agrupados em três atividades principais: i) especificação da ontologia; ii) aquisição do
conhecimento, e iii) implementação. Cabe ressaltar que este não foi um processo sequen-
cial, mas sim iterativo.
        A atividade de especificação buscou responder as seguintes perguntas:
    a. Qual o propósito da ontologia? Esta ontologia tem como propósito modelar a
       estrutura eleitoral brasileira, com o intuito de prover o compartilhamento de um
       entendimento comum acerca da organização e dos componentes envolvidos em
       uma eleição.
    b. Qual o escopo da ontologia? Domı́nio Eleitoral Brasileiro, exceto as eleições
       municipais.
    c. Quais fontes de conhecimento e reuso podem ser aplicadas a esta ontologia?
       Foram identificas como fonte de conhecimento a ontologia Friend of a Friend
       (FOAF) por já possuir definição de conceitos utilizados pela ontologia, tais como
       Agent, Person e Organization, e o Repositório de dados eleitorais, disponibilizado
       pelo Tribunal Superior Eleitoral (TSE).
        A atividade de aquisição do conhecimento envolveu processos para
conceitualização e formalização da ontologia. Como suporte à realização desta ta-
refa, a ferramenta OntoKEM apresentou-se como sendo de grande valia, uma vez que
permitiu o cadastro de perguntas de competência, a identificação dos termos e relações
e, sua posterior classificação. Esta etapa teve como primeira atividade a realização de
perguntas de competência, quais sejam:
      i. Como está configurada a estrutura das eleições majoritárias brasileiras?
     ii. Quais são os cargos polı́ticos de uma eleição federal/estadual?
   iii. Como são definidas as zonas eleitorais e as seções eleitorais?
    iv. Quais são os candidatos de uma determinada eleição?
     v. O que são os partidos e coligações?
   vi. Quais os candidatos mais votados em uma determinada localidade?
       Como resultado desta etapa, foram obtidos os seguintes termos, separados entre
verbos e substantivos:
        bypass frame =]


  Substantivos: Eleição; Presidente; Governador; Senador; Deputado Federal; De-
  putado Estadual; Partido; Sigla; Legenda; Posicionamento polı́tico; Candidatos;
  nome; nome de candidato; número; âmbito (municı́pio, estado, pais); poder (exe-
  cutivo, legislativo, judiciário); Eleitor; Zona Eleitoral; Municı́pio; Seção; eleito-
  rado; abstenção; Turno; ano; coligação; localização Estado; Endereço; logradouro;
  número; bairro; Votação; Voto por seção; votos brancos; nulos; anulados; voto por
  candidato; votos válidos; Local de votação.
  Verbos: votar; está em; faz parte de; concorrer; vota para; justifica.
       Alguns termos encontrados, puderam ser reutilizados da ontologia FOAF: Agent,
Group, Organization, Person e name.
        Posteriormente, foram conceitualizadas as principais classes, bem como foram
identificadas as propriedades de dados e objetos utilizando-se a OntoKEM. Após essa
etapa, o projeto foi exportado do OntoKEM para o Protégé, um editor ontológico consoli-
dado, gratuito e de código aberto. Isso se deu ao fato de o Protégé apresentar ferramentas
mais robustas para se lidar com a ontologia.
         Com a ontologia carregada no Protégé, definiu-se a hierarquia de classes e suas
relações, mapeou-se as propriedades de dados e as propriedades de objetos das classes.
As propriedades, tanto de dados, quanto de objetos foram refinadas.
        A terceira atividade, de implementação da ontologia, concentrou-se na criação
das instâncias e na valoração das propriedades das classes. Para tal, foi utilizado o plugin
Cellfie, disponı́vel para o Protégé. O plugin permite que dados no formato .csv sejam
importados, automatizando-se assim, o processo de criação das instâncias, por meio de
scripts escritos usando a Manchester OWL Syntax.
        Uma quarta etapa, de verificação da ontologia foi realizada e é descrita na seção
de resultados.

3.1. Definição das classes e seus relacionamentos
A ontologia construı́da é composta por 28 classes: Âmbito, Poder, Cargo, Eleição, Turno,
Voto, Seção, Zona Eleitoral, Municı́pio, Estado, Local de Votação. Ainda foram criadas
as subclasses Deputado Estadual, Deputado Federal, Governador, Presidente e Senador
como subclasse de Cargo, Coligação, como subclasse de foaf:Group, Partido como sub-
classe de foaf:Organization, Candidato e Eleitor, como subclasse foaf:Person, Executivo
e Legislativo como subclasse de Poder e as classes Voto Candidato e Voto Seção, como
subclasse da classe Voto.
        As classes foram modeladas de forma que pudessem ser representados os resulta-
dos das eleições para qualquer âmbito, para qualquer cargo, em qualquer sistema eleitoral.
Essa representação genérica, foi realizada apoiando-se nos conjuntos de dados de eleições
do Governo Federal. As classes Municı́pio e Estado embora não sejam pilares da onto-
logia, tem fundamental importância, pois irão permitir a relação com outras ontologias.
Uma visão geral da ontologia pode ser vista na Figura 1. Propriedades de dados e algumas
propriedade de objetos (relações) foram ocultadas em face a legibilidade.


                     Figura 1. Uma visão geral da ontologia modelada

        A ontologia aqui desenvolvida, pode ser classificada: i) quanto a sua hierarquia,
como uma ontologia de domı́nio - definindo e caracterizando o domı́nio, mas o suficiente-
mente flexı́vel para que possam ser aplicados em outros domı́nios (GUARINO, 1998); ii)
quanto a sua expressividade, pode ser classificada como uma ontologia de maior expres-
sividade (GÓMEZ-PÉREZ; CORCHO, 2002) e, iii) quanto ao conteúdo representado,
como sendo para modelagem de conhecimento (HEIJST; SCHREIBER; WIELINGA,
1997).
       A ontologia completa, um mapa mental usado para uma representação gráfica,
bem como o roteiro e os scripts usados para se criar as instâncias da ontologia, podem ser
encontrados no repositório4 online criado para este trabalho.

4. Resultados

Neste trabalho construiu-se uma ontologia do sistema eleitoral brasileiro. Sua modela-
gem, realizada a partir da combinação de conjuntos dados isolados em uma ontologia,
permitiram o compartilhamento de um entendimento comum acerca da organização e dos
componentes envolvidos. A utilização do mecanismo de inferência Pellet, componente
do Protégé, permitiu que inconsistência fossem verificadas, além de computar automati-
camente outras classes e axiomas.
        As questões de competência, bem como outras questões puderam ser respondidas
pelas próprias instâncias da ontologia, como por exemplo o número de votantes por seção,
a quantidade de votos brancos e nulos por seção, ou o número de eleitores que votaram
em determinado candidato.
        Além disso, conforme um dos objetivos estabelecidos, modelar a ontologia em
uma linguagem formal, neste caso OWL-DL, permitiu a identificação dos conceitos da
estrutura eleitoral, bem como suas propriedades e relações, inserindo semântica a essa
representação.
       Assim, esta ontologia apresenta um total de 28 classes, 30 propriedades de objetos,
mais de 30 propriedades de dados e mais de 17 mil instâncias de classes. Isso, resultou
em mais de 124 mil axiomas.
        Por fim, com o intuito de confrontar a aplicabilidade da ontologia, foram formu-
ladas duas questões, quais sejam: a) qual a quantidade de eleitores de um determinado
municı́pio? b) qual o candidato a Governador mais votado em Santa Catarina? As Figuras
2 e 3 trazem, respectivamente, as consultas SPARQL que respondem a essas perguntas.


                              Figura 2. consulta em resposta a questão a


4
    Repositório online para o projeto: <https://github.com/jeffersonchaves/ontologia eleicao>.
                        Figura 3. consulta em resposta a questão b


5. Considerações Finais
Este trabalho buscou construir uma ontologia para representação do sistema eleitoral bra-
sileiro. Embora, tenham sido encontrados alguns problemas de ordem técnica, foi possı́vel
obter respostas para distintas perguntas no que diz respeito à estrutura eleitoral brasileira.
Percebeu-se potencial para a utilização desta ontologia, por diversas áreas de conheci-
mento, de forma a possibilitar a construção de análises consoantes com a realidade. As-
sim, a partir disso, novos conhecimentos poderão ser construı́dos.
       Como trabalhos futuros poderão ser construı́das ontologias que possibilitem a
importação dos dados para além do estado de Santa Catarina. Ainda, espera-se adici-
onar dados com perfil do eleitor a esta ontologia, compreendendo que esta faz parte deste
domı́nio.


Referências
AZEVEDO, R. F. de B. C. Um modelo ontológico do sistema eleitoral brasileiro. Facul-
  dade de Ciência da Informação, Universidade de Brası́lia, 2014. 208 p. Dissertação
  (Mestrado em Ciência da Informação). Disponı́vel em: hhttp://repositorio.unb.br/
  bitstream/10482/17303/1/2014 RafaelFernandesdeBarrosCostaAzevedo.pdfi. Acesso
  em: 29 out. 2018.
GÓMEZ-PÉREZ, A.; CORCHO, O. Ontology languages for the semantic web. IEEE
   Intelligent systems, IEEE, v. 17, n. 1, p. 54–60, 2002.
GUARINO, N. Formal ontology in information systems: Proceedings of the first interna-
  tional conference (FOIS’98), June 6-8, Trento, Italy. [S.l.]: IOS press, 1998. v. 46.
HEIJST, G. V.; SCHREIBER, A. T.; WIELINGA, B. J. Using explicit ontologies in kbs
  development. International journal of human-computer studies, Elsevier, v. 46, n. 2-3,
  p. 183–292, 1997.
ISOTANI, S.; BITTENCOURT, I. I. Dados Abertos Conectados: Em busca da Web do
   Conhecimento. [S.l.]: Novatec Editora, 2015.
MIKA, P.; AKKERMANS, H. Towards a new synthesis of ontology technology and
  knowledge management. The Knowledge Engineering Review, Cambridge University
  Press, v. 19, n. 4, p. 317–345, 2004.
TORRES, D. Sistemas eleitorais brasileiros. Revista Eletrônica da EJE: ano 4, n. 4
  (jun./jul. 2014), Tribunal Superior Eleitoral, 2014. Acesso em: 29 out. 2018.

</pre>