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EvOLoD: evolução de dados interconectados na Web Semântica

Processo: 17/02325-5
Linha de fomento:Auxílio à Pesquisa - Apoio a Jovens Pesquisadores
Vigência: 01 de outubro de 2017 - 30 de setembro de 2021
Área do conhecimento:Ciências Exatas e da Terra - Ciência da Computação - Metodologia e Técnicas da Computação
Pesquisador responsável:Julio Cesar dos Reis
Beneficiário:
Instituição-sede: Instituto de Computação (IC). Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Campinas, SP, Brasil
Pesq. associados:André Santanchè ; Marcos Renato da Silveira ; Maria Cecilia Calani Baranauskas ; Rodrigo Bonacin
Assunto(s):Representação de conhecimento  Ontologias  World wide web  Web semântica 

Resumo

A possibilidade de interconexão entre diferentes repositórios de dados estruturados pode alterar significativamente a maneira como conhecimento é produzido e consumido na Web. Para esse fim, ontologias visam representar a semântica em sistemas computacionais. Elas consistem de uma estrutura sintática que modela os conceitos de um domínio do conhecimento, e servem como schemas que organizam dados expressando instâncias de conceitos segundo propriedades lógicas. Na Web Semântica, ontologias apoiam a publicação e interconexão explícita de elemento de dados estruturados e definidos semanticamente a partir de diferentes fontes. Além do estabelecimento de correspondências entre instância de conceitos (i.e., interconexão instância-instância), ontologias são referências para a geração de anotações semânticas (i.e., ligação instância-documento). Anotações consistem em relações explícitas semanticamente denotadas a partir de um conceito da ontologia para um elemento textual de um documento Web. Isso permite a interpretação semântica de dados e das informações anotadas, e o consequente raciocínio lógico para suportar consultas sofisticadas. No entanto, a Web é dinâmica e os dados estruturados definidos tendem a evoluir através de novas versões de bases de conhecimento que são atualizadas regularmente. Esse cenário gera desafios complexos de investigação pois a definição das propriedades de conceitos e suas instâncias tendem a sofrer modificações (e.g., remoções, alterações de valores) e impactam potencialmente na qualidade de um volume enorme de anotações e interconexões existentes. Este projeto de pesquisa objetiva estudar a evolução de dados interconectados na Web Semântica. Visamos construir um framework que permite capturar e caracterizar as mudanças em repositórios de dados estruturados e implementar automaticamente adaptações sobre interconexões e anotações afetadas por essas mudanças. Primeiramente, conduziremos experimentos extensivos com dados do mundo real para entender fatores chaves que influenciam a evolução dos dados interconectados. Considerando os requisitos levantados pelos experimentos, a proposta definirá métodos originais e adequados para semi-automaticamente detectar mudanças nas bases e aplicar operações de correção sobre interconexões entre diferentes bases, e sobre anotações. O framework explora tecnologias da Web Semântica como RDF(S) e linguagens de descrição de ontologias OWL. Além da formalização dos métodos, realizaremos validações experimentais para avaliar empiricamente e profundamente as soluções desenvolvidas em estudos de caso realísticos. Medidas de avaliação como precisão serão calculadas e analisadas para examinar a efetividade dos métodos. As contribuições esperadas envolvem novos algoritmos e ferramentas de software implementando os métodos propostos em um arcabouço completo que pode aprimorar a consistência da evolução de dados interconectados descritos semanticamente. (AU)