Selecionador de Recursos Grade Baseado na Integração Semântica de Múltiplas Ontologias

1. Universidade Federal de Santa Catarina Selecionador de Recursos Grade Baseado na IntegraçãoSemântica de Múltiplas Ontologias Alexandre Parra Carneiro da Silva Júlio da Silva Dias Mário Antônio Ribeiro Dantas

2. Roteiro • Contextualização • Ontologias • Trabalhos Correlatos • Selecionador de Recursos da Grade Proposto • Resultados Experimentais • Considerações e Trabalhos Futuros Alexandre Parra Carneiro da Silva

3. Roteiro • Contextualização • Ontologias • Trabalhos Correlatos • Selecionador de Recursos da Grade Proposto • Resultados Experimentais • Considerações e Trabalhos Futuros Alexandre Parra Carneiro da Silva

4. Contextualização (1/2) • As organizações virtuais (OVs) têm autonomia quanto a descrição dos seus recursos. • Esta característica restringe a busca de um recurso específico na grade de acordo com os requisitos de uma aplicação. • Pesquisas recentes vem considerando a semântica na busca de recursos em grades. Alexandre Parra Carneiro da Silva

5. Contextualização (2/2) • Não se tem conhecimento de uma ontologia única que descreva o domínio de grades consensualmente. • Falta de transparência aos usuários comuns como os recursos foram descritos. • Pesquisas tem empregado ontologias. Alexandre Parra Carneiro da Silva

6. Roteiro • Contextualização • Ontologias • Trabalhos Correlatos • Selecionador de Recursos da Grade Proposto • Resultados Experimentais • Considerações e Trabalhos Futuros Alexandre Parra Carneiro da Silva

7. Ontologias • Definição: • “Ontologia é uma especificação formale explícitade um conceito compartilhado”. • São usadas: • Comunicação entre diferentes agentes (software e/ou humanos). • Integração semântica de sistemas e base de dados. Alexandre Parra Carneiro da Silva

8. Integração Semântica • É alcançado através de mapeamentos semânticos entre ontologias. • Diversos trabalhos indicam que abordagens automáticas de mapeamentos semânticos não conseguem identificar todas ou a maioria das correspondências semânticas. Alexandre Parra Carneiro da Silva

9. Abordagens de Integração Semântica • São três as abordagens: • Abordagem Global: cada Fonte de Informação (FI) está relacionada a uma única ontologia do domínio; • Abordagem de Múltiplas Ontologias: toda FI está relacionada a sua própria ontologia; • Abordagem Híbrida: toda FI tem sua própria ontologia, mas o vocabulário destas ontologias está relacionado a uma ontologia comum. Alexandre Parra Carneiro da Silva

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11. Tangmunarunkit et al. 2003 Lopes et al. 2006 Qtd de Fontes de Informação (FI) Várias Várias Forma de representação das FIs uma única ontologia para as FIs uma ontologia para cada FI Mecanismo de resource matching baseado em regras de comparação baseado em um dicionário de sinônimos Mecanismo de consulta Sim (através da ontologia de pedidos)‏ Sim (através da linguagem RDQL)‏ Verificação de Consistência sobre as definições das consultas sobre descrições dos recursos após união das ontologias Mecanismo de inferência TRIPLE/XSB PELLET Permite ampliação das consultas Não Não Linguagem de ontologia RDF(S)‏ OWL Trabalhos Correlatos

12. Roteiro • Contextualização • Ontologias • Trabalhos Correlatos • Selecionador de Recursos da Grade Proposto • Resultados Experimentais • Considerações e Trabalhos Futuros Alexandre Parra Carneiro da Silva

13. Interação no Sistema de Matching Semântico

14. Arquitetura do Selecionador Proposto

15. Parte da Ontologia Referência (OR)

16. Ontologia de Consulta (OC)

17. Matchmaker • Função de realizar o matching semântico. • As etapas da operação de matching são: • 1ª Etapa: Verificação de consistência da consulta; • 2ª Etapa: Ampliação da consulta semanticamente; • 3ª Etapa: Pesquisa dos recursos. Alexandre Parra Carneiro da Silva

18. 1ª Etapa: Verificação da consistência da consulta Exemplo de uma consulta de recursos Com o auxílio do Raciocinador Genérico baseado em Regra Jena (RGRJ), o matchmaker verifica que a consulta com identificador “query_1” recebida possui duas inconsistências.

19. 2ª Etapa: Ampliação da consulta • Ampliação realizada de acordo com a estrutura do conhecimento e informações modeladas na OR. • Exemplo: Uma consulta requer recursos com sistema operacional (SO) Unix. • Resultado da pesquisa em um Sistema de Matching Sintático: somente os recursos que tenham o SO igual ao termo Unix. • Resultado da pesquisa em um Sistema de Matching Semântico: recursos que tenham os seguintes SOs: Solaris, AIX e FreeBSD.

20. armazena 3ª Etapa: Pesquisa dos Recursos (1/2) • Na figura abaixo é ilustrado um recurso computacional na forma de um grafo RDF. • Supondo que um usuário tenha definido em uma consulta a seguinte restrição: processor_capacity >= 1800 MHz.

21. 3ª Etapa: Pesquisa dos Recursos (2/2) • Para cada restrição, o matchmaker busca as triplas que representam os recursos que atendem a restrição  armazenando-as em um conjunto específico. O procedimento acima ocorre para todas as restrições definidas na consulta. • Próxima etapa: realizar a intersecção desses conjuntos  para determinar quais recursos atendem todas as restrições formando o conjunto solução. • Havendo diretivas na consulta, aplicá-las sobre o conjunto solução e o resultado é retornado ao usuário. Alexandre Parra Carneiro da Silva

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23. Ambiente Experimental • Simulação de três organizações virtuais (OVs): OV_1, OV_2 e OV_3. • Cada organização tem sua própria ontologia. Objetivo: mostrar as diversas visões que as OVs podem apresentar. • Configuração das máquinas usadas nos testes: Alexandre Parra Carneiro da Silva

24. Alexandre Parra Carneiro da Silva

25. Estudo de Caso 1 Alexandre Parra Carneiro da Silva

26. Estudo de Caso 2 Alexandre Parra Carneiro da Silva

27. Roteiro • Contextualização • Ontologias • Trabalhos Correlatos • Selecionador de Recursos da Grade Proposto • Resultados Experimentais • Considerações e Trabalhos Futuros Alexandre Parra Carneiro da Silva

28. Considerações e Trabalhos Futuros (1/2) • Proposta e desenvolvimento de um selecionador baseado em integração semântica. • Desenvolveu-se uma ontologia comum (OR). • Desenvolveu-se uma linguagem de consulta baseada em ontologia. • Esta linguagem traz: • facilidade na elaboração de consultas efetivas. • flexibilidade e consistência no processo de matching de recursos da grade. (utilizando regras) Alexandre Parra Carneiro da Silva

29. Considerações e Trabalhos Futuros (2/2) • Planeja-se estender o selecionador para ter maiores opções de recursos (estendendo a OR). • Permitir mais opções de restrições (estendendo aontologia de consultae omotor de consulta). • Fazer experimentos em ambiente real para verificar o desempenho do selecionador. Alexandre Parra Carneiro da Silva

30. Agradecimentos • CAPES • LaPeSD: projeto Petrobrás Alexandre Parra Carneiro da Silva

31. Questões !? Alexandre Parra Carneiro da Silva parra@inf.ufsc.br dcc2apcs@joinville.udesc.br Alexandre Parra Carneiro da Silva

32. FIM Alexandre Parra Carneiro da Silva