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Doctoral Thesis
DOI
10.11606/T.45.2012.tde-08022013-111002
Document
Author
Full name
Cláudia Josimar Abrão de Araújo
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
São Paulo, 2012
Supervisor
Committee
Silva, Flavio Soares Correa da (President)
Filgueiras, Lucia Vilela Leite
Magalhães, Ana Gonçalves
Melo, Ana Cristina Vieira de
Santos, Débora Abdalla
Title in Portuguese
Um modelo para interoperabilidade entre instituições heterogêneas
Keywords in Portuguese
Artefatos do Conhecimento
Inteligência Artificial
Interoperabilidade
Mundos Virtuais
Ontologia.
Representação da Informação
Abstract in Portuguese
A interação entre instituições heterogêneas tem sido cada vez mais necessária para obter e disponibilizar informações e serviços para seus usuários internos e externos. Esta interação tem sido sustentada principalmente pelo uso das novas tecnologias da informação e comunicação. A interoperabilidade entre instituições heterogêneas garante esta interação e proporciona vários benefícios como, por exemplo, utilizar toda a plataforma legada das instituições e ainda permitir a interação entre os sistemas. Entretanto, para que esta interoperabilidade seja possível é necessária a definição de conceitos comuns que padronizam e orientam as interações entre as instituições. Através destes conceitos comuns, as instituições podem trocar informações entre si e ainda manter sua independência e as particularidades em seus sistemas internos. Em nosso trabalho, propomos um Modelo para Interoperabilidade entre Instituições Heterogêneas (MIIH). A especificação das regras de interação e, especificamente, os protocolos de interoperabilidade entre as instituições são escritas usando JamSession, que é uma plataforma para a coordenação de serviços de software heterogêneos e distribuídos. O modelo também define uma arquitetura baseada em Artefatos do Conhecimento Institucionais para lidar com as conexões com os sistemas das instituições. Estes Artefatos do Conhecimento Institucionais são baseados no conceito geral de Artefatos do Conhecimento, ou seja, "objetos que contêm e transmitem uma representação utilizável do conhecimento". Os Artefatos do Conhecimento Institucionais são padrões arquitetônicos recorrentes que são observados no projeto de mecanismos de interoperabilidade para conectar instituições heterogêneas e são usados como uma descrição de alto nível da arquitetura para um projeto de sistema. Eles funcionam como padrões arquiteturais pré-concebidos que norteiam e padronizam as interações e, portanto, a interoperabilidade organizacional e semântica entre as instituições. Os Artefatos do Conhecimento Institucionais são fundamentados sobre uma ontologia de conceitos relevantes para os serviços destas instituições, cujo nível de abstração pode variar, dependendo do nível de integração necessário para as instituições - quanto mais sofisticada a interação, mais detalhes devem ser representados explicitamente na ontologia. Os Artefatos do Conhecimento Institucionais implementados também se comunicam com a camada de interação com o usuário, baseada em mundos virtuais, para garantir a comunicação adequada com estes usuários. Além do modelo conceitual proposto, apresentamos como resultado deste trabalho, um exemplo de uso do MIIH no contexto das instituições relacionadas à herança cultural (museus, galerias, colecionadores, etc.). Tendo reconhecido que este contexto dos museus é importante para toda a sociedade, verificamos mais profundamente o funcionamento dos museus e suas interações entre si e com seus usuários. Identificamos neste cenário a aplicação direta de nosso projeto, uma vez que a interoperabilidade entre os museus é fundamental para o desempenho de suas funções e a interoperabilidade com seus usuários define a razão de sua existência, conforme identificamos na definição de museu apresentada pela UNESCO. Este exemplo de uso é construído seguindo a metodologia proposta neste trabalho e serve para mostrar a utilização do nosso modelo no desenvolvimento de uma aplicação concreta para uso em instituições de arte e também por seus usuários.
Title in English
A Model for Interoperability between Heterogeneous Institutions
Keywords in English
Artificial Intelligence
Information Representation
Interoperability
Knowledge Artifacts
Ontology.
Virtual Worlds
Abstract in English
Heterogeneous institutions interactions have increasingly been required to obtain and provide information and services to their internal and external users. This interaction has been sustained mainly by the use of new information and communication technologies. Interoperability between heterogeneous institutions ensures this interaction and provides various benefits such as, use the legacy platforms of the institutions and still allow the interaction between their systems. However, to make this interoperability possible it is necessary to define common concepts that standardize and guide the interactions between institutions. Through these common concepts, institutions can exchange information with each other and maintain the independence and particularities in their internal systems. In our work, we propose a Model for Interoperability between Heterogeneous Institutions (MIHI). The specification of the interaction rules and specifically the protocols for interoperability between institutions are written using JamSession, which is a platform for the coordination of heterogeneous and distributed software services. The model also defines an architecture based on Institutional Knowledge Artifacts to handle the connections to the systems of the institutions. These Institutional Knowledge Artifacts are based on the general concept of Knowledge Artifacts, i.e., "objects that convey and hold usable representation of knowledge". The Institutional Knowledge Artifacts are recurring architectural patterns that are observed in the design of mechanisms for interoperability to connect heterogeneous institutions and are used as a high-level description of the architecture for a system design. They function as pre-designed architectural patterns that guide and standardize the interactions and therefore the organizational and semantic interoperability between institutions. The Institutional Knowledge Artifacts are based on ontology of concepts relevant to these services institutions whose level of abstraction can vary, depending on the level of integration necessary for institutions - the more sophisticated interaction, more details should be represented explicitly in the ontology. The Institutional Knowledge Artifacts implemented also communicate with the use interface layer, based on virtual worlds, to ensure proper communication with these users. Besides the proposed conceptual model, we present as a result of this work, an example of the use of MIIH in the context of institutions related to cultural heritage (museums, galleries, collectors, etc.). Having recognized that the context of museums is important for the society, we studied more deeply the operation of museums and their interactions with each other and their users. We identified in this scenario the direct application of our project, since interoperability among museums is vital to the performance of its functions and interoperability with its users define the reason for its existence, as we verified in the definition of museum presented by UNESCO. This example of use is constructed following the methodology proposed in this work and serves to show the use of our model in the development of a practical application for use in art institutions and also by its users.
 
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TeseMIIH.pdf (1.63 Mbytes)
Publishing Date
2013-02-15
 
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