TESAUROS CONCEITUAIS E ONTOLOGIAS DE FUNDAMENTAÇÃO: MODELOS CONCEITUAIS PARA REPRESENTAÇÃO DE DOMÍNIOS

Transcrição

1 GT 2: Organização e Representação do Conhecimento Modalidade de apresentação: pôster TESAUROS CONCEITUAIS E ONTOLOGIAS DE FUNDAMENTAÇÃO: MODELOS CONCEITUAIS PARA REPRESENTAÇÃO DE DOMÍNIOS Jackson da Silva Medeiros Universidade Federal Fluminense Maria Luiza de Almeida Campos Universidade Federal Fluminense Resumo: Este trabalho tem por objetivo comparar modelos conceituais de tesauros conceituais e ontologias de fundamentação. Para tal fim, discute as bases teóricas e metodológicas onde estes modelos estão baseados. Palavras-chave: Tesauro conceitual; Ontologia de fundamentação; Modelagem conceitual; Representação de domínios de conhecimento; Organização do conhecimento.

2 1 Introdução Este trabalho, fruto de qualificação de dissertação de Mestrado em Ciência da Informação, junto ao Programa de Pós-Graduação em Ciência da Informação da Universidade Federal Fluminense, propõe a comparação dos modelos conceituais de representação de domínios a partir dos seus formalismos de representação em tesauros conceituais e ontologias de fundamentação, verificando semelhanças e diferenças entre seus modelos conceituais. Parte do pressuposto que, de modo geral, modelos são desenvolvidos a partir de constructos designados especificamente para os fins desejados, ou seja, elaborados com base em um problema específico, dificultando sua utilização em situações diferentes das que foi desenvolvido. Entretanto, os modelos de representação de domínios devem compreender questões teóricas e metodológicas que possam ser utilizadas na construção de modelos independentemente de problemas específicos, ou seja, a partir de um processo de modelização, o qual permite a utilização, em dada realidade, de sistematizações teórico-metodológicas baseadas em princípios subtendidos ao ato de modelizar, como o método de raciocínio, o objeto de representação, as relações entre os objetos e as formas de representação (CAMPOS, 2004). Na Ciência da Informação, as linguagens documentárias apresentam modelos conceituais, onde o formalismo está expresso na parte sistemática dos instrumentos, como, por exemplo, tesauros conceituais. A Ciência da Informação, apesar de possuir bases teóricas e metodológicas consistentes para a construção destes modelos conceituais, ainda possui estudos e práticas incipientes para a expressividade gráfica destes modelos. A Ciência da Computação, por sua vez, possui mais formalismos de representação, principalmente com a evolução dos computadores e dos terminais com ambiente gráfico, além de, nos últimos anos, ter trabalhado com abordagens que permitem a modelagem e representação de domínios com base em teorias domínioindependentes, como as ontologias de fundamentação. As bases teóricas utilizadas pela Ciência da Informação advêm da Teoria do Conceito, a qual fornece subsídios para pensar o conceito através de características conceituais, e da Teoria da Classificação Facetada, onde se estabelece o uso de categorias para a organização de conceitos, permitindo seu posicionamento em um

3 sistema de conceitos. A Ciência da Computação, com as ontologias de fundamentação, revela aportes da Filosofia, ciências cognitivas e ontologia formal, fornecendo uma proposta para representação de domínios. Deste modo, ressalta-se que os aspectos que envolvem tesauros conceituais e ontologias de fundamentação estão inseridos na complexidade de representação de domínios de conhecimento, sendo importante notar o que está subjacente aos instrumentos, ou seja, a questão teórico-metodológica observada na construção de seus modelos conceituais. 2 Tesauro conceitual Tesauro, segundo o programa UNISIST (UNESCO's World Scientific Information Programme) (1973), é definido a partir de sua função e de sua estrutura. No que se refere à sua função, um tesauro age como controlador terminológico para tradução de uma linguagem natural numa linguagem restrita. Em relação à sua estrutura o tesauro é um vocabulário controlado e dinâmico de termos que se relacionam semântica e genericamente, cobrindo um domínio específico do conhecimento. No final dos anos 1970, a construção de tesauros começa a evoluir a partir da Teoria do Conceito (DAHLBERG, 1978), onde é discutida a unidade de representação mais adequada para um tesauro, isto é, o que a autora define como conceito. Isto permitiu tratar o termo, verificando-se sua caracterização como representação de um conceito, e suas características (CAMPOS, 2001). Partindo do tratamento do conceito pode-se abstrair a formação do conceito a partir de suas classes gerais, permitindo observar a estrutura conceitual de um domínio (CAMPOS; GOMES, 2006). Isto permite que o conteúdo do conceito seja explicitado e revele seus relacionamentos. Considera-se, assim, conceito como uma unidade de conhecimento (DAHLBERG, 1978), sendo o tesauro conceitual constituído a partir dele. A Teoria do Conceito permite maior compreensão do conceito, fornecendo bases seguras tanto para o estabelecimento de relações, como para a sua realização no plano verbal, ou seja, a determinação do que se denomina termo (CAMPOS, 2001, p. 87). Em conjunto com a Teoria da Classificação Facetada, a Teoria do Conceito contribui para a elaboração de tesauros conceituais

4 porque estabelecem bases para identificação dos conceitos, dos termos e das relações entre eles, e, ainda, para sua ordenação sistemática (CAMPOS; GOMES, 2006, p. 349). Estas teorias fazem do tesauro conceitual um instrumento com método próprio para sua construção. Assim, entendemos um tesauro conceitual como um tipo de tesauro que está baseado no conceito, como unidade representacional, e na categorização, como organizadora do conceito em um sistema de conceitos, além da importância de construção de definições consistentes para a elaboração de estruturas conceituais (CAMPOS; GOMES, 2006). Os elementos constituintes do tesauro conceitual são: (a) conceitos: representados pelos termos; (b) categorias e classes: ordenam os conceitos; (c) definições: permitem posicionar um conceito em um sistema de conceitos e; (d) relações: ligações entre conceitos. 3 Ontologia e ontologia de fundamentação A origem do termo ontologia data do início século XVII, mas ganha popularidade no âmbito da Filosofia através de Christian Wolff, com a publicação de Philosophia prima sive Ontologia em 1730 (GUIZZARDI, 2005). A Inteligência Artificial a partir de 1990 utiliza o termo por empréstimo da Filosofia com a ideia que ontologia pudesse ser utilizada como possibilidade de representar a existência de objetos, eventos e suas relações. Assim, ontologia constituía um artefato tecnológico que permitiria um modo de trabalhar com recuperação da informação, pretendendo sanar problemas de comunicação entre humanos e máquinas, diferentemente dos tesauros. Outro aspecto muito ressaltado pela Inteligência Artificial foi, segundo Guarino (1998), o uso de ontologias para representar conhecimento em domínios. Definimos ontologia com base na proposta de Guarino (1998), deste modo sendo uma teoria lógica que corresponde ao significado pretendido de um vocabulário formal, que possui um dado compromisso ontológico que diz respeito a uma conceitualização específica do mundo, gerando modelos restritos por este compromisso. A partir da necessidade de representação de domínios, dentro de uma gama de tipos de ontologias, nosso interesse incide sobre as ontologias de domínio e formal. A

5 primeira busca descrever formalmente classes de conceitos e os relacionamentos de determinada área, objetivando compartilhamento de consenso terminológico, enquanto a segunda formaliza o conhecimento existente, permitindo que seja este acessado e compartilhado através de conceitos e categorias que satisfaçam a compreensão de um domínio. Assim, a ontologia formal está baseada em elementos como categorias e axiomas, demonstrando relações e propriedades dos conceitos, permitindo que a interpretação sobre dado conceito seja restrita, tomada através de um vocabulário controlado definido, delimitando o significado intensional de um vocabulário e permitindo maior controle sobre o domínio que está sendo mapeado, assegurando qualidade às inferências realizadas. No que se refere à sua constituição, segundo Ramalho (2010), uma ontologia é composta por (a) classes e subclasses: categorizam elementos representados; (b) propriedades: descrevem características das classes; (c) relacionamentos: ligações entre classes; (d) regras e axiomas: enunciados lógicos que restringem interpretações sobre conceitos e permitem realizar inferências automáticas a partir de informações não explicitadas; (e) instâncias: indicam os valores das classes e subclasses e; (f) valores: atribuem valores às propriedades. Baseada na ontologia formal, a ontologia de fundamentação tem por objetivo identificar categorias gerais de certos aspectos da realidade que não são específicos a um campo científico, descrevendo conhecimento independentemente de linguagem, de um estado particular das coisas ou ainda do estado de agentes (GUIZZARDI, 2005). A importância das ontologias de fundamentação está em seus princípios filosóficos bem fundamentados para modelagem domínios, permitindo a explicitação dos compromissos ontológicos da ontologia que representa um domínio. Deste modo, a ontologia de fundamentação pode fornecer semântica baseada no mundo real e restringir interpretações sobre seus conceitos, baseada em um vocabulário próprio. Isto fornece uma estrutura ontológica, criando um corpus capaz de testar e validar o modelo conceitual gerado para o domínio. Apesar da literatura da área apresentar a construção de ontologias de fundamentação em diversos trabalhos, bem como debater sobre o significado das categorias a serem utilizadas em modelagem conceitual de domínios, Guizzardi (2005) propõe uma teoria, pautada na Filosofia e nas ciências cognitivas, em que os universais

6 sejam definidos para modelagem conceitual. Essa teoria seria organizada em uma estrutura taxonômica elaborada de acordo com a tipologia dos universais, combinadas às restrições impostas pelos axiomas. Deste modo, descreve a construção de uma ontologia de fundamentação denominada UFO (Unified Foundational Ontology) no apoio a modelagem conceitual baseada em teorias por ele defendidas. Nesta pesquisa trabalharemos especificamente com a UFO-A, detalhada em Guizzardi (2005), sendo esta pautada em objetos (endurants), a fim de evidenciar nossa comparação entre os elementos que constituem os formalismos dos modelos de representação tanto de tesauros conceituais como de ontologias de fundamentação. Uma vez que a UFO-A é uma ontologia que pretende fornecer maior nível semântico do mundo para a modelagem conceitual de dado domínio de conhecimento, aborda questões como (a) noções de tipos e suas instâncias; (b) objetos, e suas propriedades intrínsecas; (c) a relação entre identidade e classificação; (d) distinções entre tipos e suas relações; (e) relações parte-todo (GUIZZARDI, 2005), além de possuir elementos como classes, propriedades, relacionamentos, valores e regras. 4 Metodologia De forma a realizar a comparação entre os modelos conceituais de tesauros conceituais e ontologias de fundamentação, buscamos metodologias dentro das Ciências Sociais Aplicadas que fossem capazes de fornecer bases para o fim desejado, apresentando o método comparativo. Para a realização deste trabalho, tomamos por base Colino (2002) quando observa a acepção de método comparativo a partir de um procedimento sistemático e organizado onde é possível estabelecer relações, semelhanças e diferenças entre objetos ou fenômenos, a fim de concluir algo. Este método permite que seja realizado o processo de indução, exprimindo-se uma observação universal do que não está explícito, permitindo que possamos chegar a uma conclusão ampla das premissas previamente expostas. A comparação entre os modelos conceituais de tesauros conceituais e ontologias de fundamentação estão baseadas em quatro etapas, assim descritas: (i) análise das bases teóricas e metodológicas que suportam a elaboração de modelos conceituais de

7 tesauros conceituais e ontologias de fundamentação, onde está posto o levantamento da literatura relacionada aos modelos conceituais de tesauros conceituais e ontologias de fundamentação e a análise, propriamente dita, das bases teóricas e metodológicas existentes na literatura para elaboração dos modelos conceituais dos instrumentos; (ii) identificação de elementos de semelhança e diferença dos modelos conceituais analisados à luz do método comparativo, através da comparação entre bases teóricas e metodológicas dos modelos conceituais de tesauros conceituais e ontologias de fundamentação com base no método comparativo, e a elaboração de um quadro referencial com os elementos encontrados, identificando semelhanças e diferenças entre os modelos; (iii) validação dos elementos identificados na literatura a partir de aplicação em um domínio de conhecimento, buscando identificar a partir de um tesauro conceitual Tesauro de Cultura Material dos Índios no Brasil uma classe de conceitos para utilização como amostra de aplicação, visando identificar os elementos do seu modelo conceitual. Isto visa a elaboração de um modelo conceitual desta amostra para a constituição de uma ontologia, a partir dos princípios estabelecidos na UFO-A, identificando semelhanças e diferenças encontradas através do modelo; (iv) validação do quadro referencial elaborado a partir da investigação da literatura. 5 Considerações finais É possível perceber que os elementos constituintes de tesauros conceituais e ontologias de fundamentação apresentam semelhanças, como classes, conceitos, categorias, definições e relações. Importante ressaltar que nos tesauros, a relação obedece a um modelo diádico, revelando as categorias as quais os conceitos pertencem, e em ontologias se apresenta como um modelo triádico, buscando representar conhecimento de forma mais rica e, assim, manipulável por máquina a partir de uma proposição, explicitando a relação propriamente dita (SALES; CAMPOS; GOMES, 2008). Além disto, por serem processáveis por máquina, as ontologias possibilitam a realização de inferências, utilizando-se de axiomas e regras de restrição. Percebemos, finalmente, a possibilidade destes instrumentos tesauros conceituais e ontologias de fundamentação servirem como base para organizar,

8 representar e recuperar informação de forma eficaz, uma vez que seus modelos conceituais estão baseados em teorias independentes de domínio, permitindo que representações de domínios sejam realizadas sob do enfoque do estabelecimento de conceitos e suas relações, criando um sistema conceitual consistente. REFERÊNCIAS: CAMPOS, M. L. A. Linguagem documentária: teorias que fundamentam sua elaboração. Niterói: EdUFF, p. CAMPOS, M. L.; GOMES, H. E. Metodologia de elaboração de tesauro conceitual: a categorização como princípio norteador. Perspectivas em Ciência da Informação, v. 11, n. 3, p , set./dez CAMPOS, M. L. A. Modelização de domínios de conhecimento: uma investigação de princípios fundamentais. Ciência da Informação, Brasília, v. 33, n. 1, p , jan./abr COLINO, C. El metodo comparativo. In: REYES, R. (Dir.). Diccionario Crítico de Ciencias Sociales. Madrid: Universidad Complutense, DAHLBERG, I. A referent-oriented analytical concept theory of interconcept. International Classification, Frankfurt, v. 5, n. 3, p , GUARINO, N. Formal Ontology in Information Systems. FOIS 98 Formal Ontology in Information Systems, Trento, Itália. Anais Amsterdam: IOS Press, p GUIZZARDI, G. Ontological foundations for structural conceptual models. 416 f. Tese (PhD em Computer Science) Twente University of Technology, Twente, Holanda, RAMALHO, R. A. S. Desenvolvimento e utilização de ontologias em bibliotecas digitais: uma proposta de aplicação. 145 f. Tese (Doutorado em Ciência da Informação) Programa de Pós-Graduação em Ciência da Informação, Universidade Estadual Paulista Júlio de Mesquita Filho UNESP, Marília, SALES, L. F.; CAMPOS, M. L. A.; GOMES, H. E. Ontologias de domínio: um estudo das relações conceituais. Perspectivas em Ciência da Informação, v. 13, n. 2, p , maio/ago UNESCO. Guidelines for the establishment and development of monolingual thesauri. Paris: UNESCO, p.