ONTOBRAS Seminário de Pesquisa em Ontologia do Brasil

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1 ONTOBRAS Seminário de Pesquisa em Ontologia do Brasil Uma Análise do Uso da Ontologia IMS LD na Construção de Modelos Conceituais para E-learning Francisco Hélio de Oliveira (IF BAIANO) Laís do Nascimento Salvador (UFBA) Renato Novais (IFBA) Universidade Federal da Bahia 1

2 Agenda Introdução Ontologias e UML Experimento Resultados Trabalhos futuros Conclusão 2

3 Introdução Problema Poucos dados experimentais do uso de ontologia de domínio na modelagem conceitual. Motivação Vasilecas et al. (2009) afirmam que o uso de ontologia pode reduzir a custo da modelagem conceitual. Proposta do estudo Experimento controlado Ontologias de domínio como ferramenta (documento de requisitos) Obter modelo conceitual mais correto (diagrama de classe UML) 3

4 Ontologia Ontologia é uma descrição formal de um domínio do discurso, e destinase a partilhar conhecimento entre diferentes aplicações, é expressa em uma linguagem que pode ser usada para o raciocínio [Noy 2004]. Ontologia IMS LD Ontologia IMS LD [Amorin et al. 2006] Criada para a modelagem conceitual de projetos educacionais. Principais características o desenvolvimento de uma estrutura que apoia a diversidade pedagógica e inovação promover o intercâmbio e a interoperabilidade de materiais de e- learning. 4

5 Ontologia OWL e Modelo Conceitual Modelo conceitual pode ser entendido como uma abstração da realidade de acordo com uma determinada conceptualização. [Guizzardi 2005]. Ontologia OWL e UML tem conceitos similares. Ex. Tabela 1 Elementos comuns entre OWL e UML [ODM 2009] Classe OWL Classe UML indivíduo Propriedade de objeto instância associação Taxonomia herança 5

6 Ontologia OWL e Modelo Conceitual Figura 1: taxonomia da ontologia ims ld. Taxonomia (SubClassOf) Parte da ontologia IMS LD na codificação Manchester ObjectProperty: act-ref Domain: Play Range: Act. 6

7 Tabela 2: Goal, Question, Metric.. Experimento controlado Objetivos do Estudo (GQM) Objeto do estudo Diagramas de classe Próposito Foco de qualidade Ponto de vista Caracterizar o impacto da adoção de ontologias na modelagem conceitual Corretude na modelagem do domínio, tempo Desenvolvedor, analista de sistemas Contexto Análise de desenvolvimento de software e, alunos de graduação e pós-graduação, H0: A abordagem baseada em ontologia produz profissionais artefato mais correto que a abordagem sem ontologia. H1: A abordagem baseada em ontologia diminui o tempo gasto na construção do modelo conceitual 7

8 Experimento Documentos: taxonomia da ontologia, requisitos, ontologia Manchester Participantes: 13 pessoas (aluno de graduação, profissional) divididos em 2 grupos (GE e GC) Tarefas: Encontrar corretamente, de acordo com o oráculo (modelo conceitual do nível A da especificação ims ld) T1 classe, T2 Herança, T3 Associação, T4 Composição, T5 Agregação Métrica: Para cada acerto será contado x pontos, cada erro x pontos. 8

9 Figura 2: Tarefas por grupo. Resultados 9

10 Resultados Figuras 3: Resultado para variável corretude 10

11 Fatores limitantes 1) A ausência de outros elementos que compõem um diagrama UML, por exemplo, a relação de dependência; 2) O uso de apenas uma ontologia: a IMS LD; 3) Somente a avaliação do diagrama de classe de análise UML como modelo conceitual; 4) Não tratamento de outros elementos da ontologia como os axiomas. Trabalhos futuros 1) Expandir o experimento considerando outras tarefas a serem desenvolvidas incluindo outros elementos UML; 2) Aprofundar o estudo e avaliação de sistemas de outra natureza. 11

12 Obrigado! 12

13 Bibliografia Amorim, R., Lama, M., Sánchez, E., Riera, A., and Vila, X. A. (2006) Learning Design Ontology based on the IMS Specification, In: Journal of Educational Technology Society, pages Guizzardi, G. (2005) Ontological Foundations For Structural Conceptual Models, CTIT PhD.-thesis series, No ISSN ; No. Centre for Telematics and Information Technology, University of Twente. Horridge, M. (2011) A Practical Guide To Building OWL Ontologies Using Protégé 4 and CO-ODE Tools, University of Manchester. Noy, N. F. (2004) Semantic Integration: a Survey of Ontology Based Approaches, In: SIGMOD Record, ACM Press, 33, pages ODM - Ontology Definition Metamodel (2009). OMG (Object Modeling Group), disponível em: acesso em: Junho de Vasilecas, O., Kalibatiene, D. and Guizzardi, G. (2009) Towards a Formal Method For The Transformation of Ontology Axioms to Application Domain Rules, Information Technology and Control Vol. 38, No.4 13