mapas conceituais podem preencher a lacuna semântica entre as necessidades do usuário e a...

Mapas conceituais podem preencher a lacuna semântica entre as necessidades do usuário e a implementação do software

José Francisco Neto Graduando em Sistemas de Informação

X CICLO DE SEMINÁRIOS | 2017

Técnicas de Engenharia Baseadas em Computador

• Algoritmos

• Análise e simulação

• Modelagem

• Automação

• Novos ambientes computacionais

• IA e sistemas baseados em conhecimento

• IHC inteligentes

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

1,2

1,4

1,6

1,8

2

2011 2012 2013 2014 2015

Fonte: Journal Citation Reports®

Fator de Impacto (2015) últimos 2 anos

2015

1,673

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

1,2

1,4

1,6

1,8

2

2011 2012 2013 2014 2015



2015

1,765

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

1,2

1,4

1,6

1,8

2

2011 2012 2013 2014 2015



2015

1,765

Ranking em Ciência da Computação e Aplicações Interdisciplinares de 2015:

46/104

• Professor Assistente na University of Central Florida (Orlando – Flórida)

Atuação Profissional

Assuntos de Interesse

• Sistemas de suporte a decisão para área da saúde

• Web semântica

• Sistemas de informação para engenharia de software na área da saúde

• Inteligência artificial na área da saúde

• Sistemas de aprimoramento na educação

Varadaj “Raj” Gurupur

Autores

• Professor Assistente na Texas A&M University (Commerce - Texas)



• Padrões dinâmicos multivariados de classificação

• Mineração de dados e aprendizado de máquina

• Mapeamento cerebral

Ünal "Zak" Sakoglu

Autores

• Texas A&M University (Commerce - Texas)



• Possui 4 artigos na base do Web of Science na área de Inteligência Artificial

G. Pankaj Jain

Autores

• Professor Assistente na Texas A&M University (Commerce - Texas)



• Ciência da Computação

• Internet Industrial

• Sistemas Físico-cibernéticos

• Big Data

• Biologia de Sistemas

U. John Tanik

Autores

Lacuna Semântica

Lacuna Semântica

Informação de Alto Nível

Informação de Baixo Nível

LACUNA SEMÂNTICA

• Atributos

• Nomes

• Tipos

• Implementação de Sistemas

• Descrições

• Classificações

• Ontologias

• Necessidades de Usuários

Percepção Humana Dados

Lacuna Semântica

Exemplo de Lacuna Semântica

Requisitos do Software Desenvolvimento do Software

Usuário Especialista Analista de Requisitos Desenvolvedor


Requisitos do Software Desenvolvimento do Software

Usuário Especialista Desenvolvedor

Objetivos

Informação de Alto Nível

Informação de Baixo Nível

Implementação de Sistemas

Fornecer solução que diminua o problema da lacuna semântica associada à implementação de sistemas de software.

Necessidades do Usuário

Bases da Solução

Capturar o processo de diagnóstico

Modelo de Processos

usando

Capturar a semântica do processo

Mapas Conceituais

usando

A Solução

Modelagem de Processo

Mapas Conceituais

Web Semântica

Probabilidade e Entropia

A Solução

• TSM (Task System Model) • Tarefas = {A, B, C, D, E, F}

• Modelo = {(A, B), (A, C), (B, D), (C, E), (D, F), (E, F)}

A

B

C

D

E

F


A Solução

Mapas Conceituais

A Solução

• RDF (Resource Description Framework) • Declaração: <sujeito><predicado><objeto>

• OWL (Web Ontology Language) • RDF + Expressões Lógicas

• Ontologia • Conjunto de sentenças escritas em OWL que

definem um domínio

Web Semântica

A Solução

Web Semântica

<rdf:RDF

xmlns="http://localhost/default#"

xmlns:rdf="htto://www.w3.org/1999/02/22-rdf-syntax-ns#"

xmlns:xsd="http://www/w3.org/2001/XML.Schema#"

xmlns:rdfs="http://www/w3.org/2000/01/rdf-schema#"

xmlns:owl="http://www/w3.org/2002/07/owl#"

xmlns:daml="www.daml.org/2001/03/daml+oil#"

<owl:Class rdf:about="http://localhost/default#Modules">

<has>

<owl:Class rdf:about="http://localhost/default#Knouledge%20Base"/>

</has>

<has>

<owl:Class rdf:about="http://localhost/default#User%20Interaction"/>

</has>

</owl:Class>

<owl:Class rdf:about="http://localhost/default#Owl%20Documents"/>

<for>


</for>

</owl:Class>

<owl:Class rdf:about="http://localhost/default#User%20Interaction">

<stores rdf:resource="http://localhost/default#Records"/>

<displays rdf:resource="http://localhost/default#Facts"/>

</owl:Class>

</rdf:RDF>

A Solução

Web Semântica

<rdf:RDF

xmlns="http://localhost/default#"

xmlns:rdf="htto://www.w3.org/1999/02/22-rdf-syntax-ns#"

xmlns:xsd="http://www/w3.org/2001/XML.Schema#"

xmlns:rdfs="http://www/w3.org/2000/01/rdf-schema#"

xmlns:owl="http://www/w3.org/2002/07/owl#"

xmlns:daml="www.daml.org/2001/03/daml+oil#"

<owl:Class rdf:about="http://localhost/default#Modules">

<has>

<owl:Class rdf:about="http://localhost/default#Knouledge%20Base"/>

</has>

<has>


</has>

</owl:Class>

<owl:Class rdf:about="http://localhost/default#Owl%20Documents"/>

<for>


</for>

</owl:Class>

<owl:Class rdf:about="http://localhost/default#User%20Interaction">

<stores rdf:resource="http://localhost/default#Records"/>

<displays rdf:resource="http://localhost/default#Facts"/>

</owl:Class>

</rdf:RDF>

Relacionamentos Conceitos

A Solução

• DSM (Design Structure Matrix)

• Probabilidade de Conceitos

• Entropia de Conceitos


A Solução


A Solução


Teoria dos Grafos

Gerando Dados Semânticos

Desenvolvimento do Sistema Modelagem de Processo

Mapas Conceituais

Web Semântica


Desenvolvimento do Sistema

A

B

C

D

E

F +


Mapas Conceituais

Web Semântica



Mapas Conceituais

Web Semântica



Mapas Conceituais

Web Semântica


A B

C

D

E

F


Mapas Conceituais

Web Semântica


A B

C

D

E

F

RDF


Mapas Conceituais

Web Semântica



Mapas Conceituais

Web Semântica


Matriz de Conectividade Probabilidade

Número de Conexões que partem do conceito

𝑝𝑘 𝐶𝑘𝑗𝑛𝑖=1

𝐶𝑖𝑗𝑛𝑗=1

𝑛𝑖=1


Mapas Conceituais

Web Semântica


Matriz de Conectividade Matriz de Caminho

Número de Conexões que partem do conceito Número de Caminhos que partem do Conceito

Medida Fraca Mede a Complexidade

e Interatividade


Mapas Conceituais

Web Semântica


Entropia


Mapas Conceituais

Web Semântica



Mapas Conceituais

Web Semântica


6,3%

Variação Normalizada


Mapas Conceituais

Web Semântica


5,7%

Variação Normalizada


Mapas Conceituais

Web Semântica


A Entropia é menor para mapas

hierárquicos.

Discussão Modelagem de Processo

Mapas Conceituais

Web Semântica



Mapas Conceituais

Web Semântica


• A abordagem produz Dados combinados com Semântica


Mapas Conceituais

Web Semântica



• A abordagem permite ao especialista representar a semântica das terminologias do domínio


Mapas Conceituais

Web Semântica




• A abordagem reduz a necessidade de conhecimento específico por parte do usuário


Mapas Conceituais

Web Semântica




• A abordagem reduz a necessidade de conhecimento específico por parte do usuário

• As diferenças entre as entropias dos mapas representam as diferenças semânticas de suas redes proposicionais.

Conclusões • A manutenção da semântica junto com os dados reduz a lacuna

semântica no processo de desenvolvimento de sistemas.



• Foi introduzida uma nova forma de determinar a entropia de mapas conceituais.




• O uso de caminhos ao invés de conexões no cálculo da entropia de grafos é mais eficaz.





• Mapas conceituais, conjuntamente com web semântica, pode desempenhar um papel importante no desenvolvimento de sistemas.





• Mapas conceituais, conjuntamente com web semântica, pode desempenhar um papel importante no desenvolvimento de sistemas.

• Estudos futuros podem aplicar essa nova métrica em diferentes mapas conceituais para avaliar lacunas semânticas.

mapas conceituais podem preencher a lacuna semântica entre as necessidades do usuário e a...

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