Lista de Disciplinas | CMP196

CMP196 – Engenharia de Ontologias
SEMESTRE LETIVO: 2023/2
CARGA HORÁRIA: 60 horas-aula
NÚMERO DE CRÉDITOS: 4 créditos
RESPONSÁVEL: Mara Abel e Cauã Roca Antunes
MATRÍCULA DE GRADUANDOS: A matrícula deverá ser feita como Aluno Especial
IDIOMA: A disciplina será ministrada em Português

OBJETIVOS
O curso tem por objetivo formar pesquisadores aptos à construção de ontologias formais. O conteúdo cobre modelagem conceitual, princípios filosóficos das ontologias formais, linguagens para representação de ontologias e a engenharia de software para construção e integração de artefatos. Exercícios e um estudo de caso tornam o aluno apto para desenvolver ontologias para a indústria.

MÉTODO DE TRABALHO
A disciplina tem um caráter prático, onde as aulas teóricas apresentam os fundamentos e técnicas de aquisição e modelagem, e são intercaladas com desenvolvimento de casos trazidos pelos alunos. Os conteúdos de linguagens de representação de ontologias e raciocinadores são estudados através de um trabalho final extraclasse.

PROCEDIMENTOS E/OU CRITÉRIOS DE AVALIAÇÃO
A avaliação é construída pela composição equilibrada dos seguintes itens:
1. Estudo de artigos no tema de ontologias com entrega de trabalhos semanais via Moodle.
2. Estudos de caso de modelagem conceitual iniciados em aula e concluídos pelo aluno como atividade extraclasse entregues pelo Moodle-UFRGS.
3. Trabalho final extraclasse: especificação do modelo em uma linguagem de representação de conhecimento e execução/simulação de raciocínio utilizando uma das ferramentas estudadas.

Apresentação do trabalho pelo aluno em aula.

SÚMULA
Modelagem conceitual de ontologias formais
Metodologias para construção de ontologias
Aquisição conhecimento
Aplicações na indústria: definição de padrões e interoperabilidade de sistemas

CONTEÚDO PROGRAMÁTICO
1. Modelagem conceitual e ontologias formais
1.1. O que é Ontologia. Ontologias de fundamentação, ontologias de topo e de domínio
1.2. Princípios filosóficos: individuação, identidade, unicidade, essência, dependência, hierarquias e mereologias
1.3. Distinções ontológicas e metapropriedades
2. Entes estáveis no tempo: Modelagem de Continuantes
2.1. Modelagem de sortais
2.2. Dependência e tropes, disposições e funções
2.3. Relações
3. Ferramentas de software para modelagem e raciocínio: Protégé
4. Ontologias de topo
4.1. UFO-A: Unified Foundational Ontology
4.2. BFO : Basic Formal Ontology
5. Ferramentas de software para modelagem e raciocínio
5.1. Protégé
5.2. Sous Le Sense
5.3. OntoUML
5.4. IAO – Information Artifact Ontology
6. Modelagem de eventos e processos: Modelagem de Ocorrentes
6.1. Modelagem de ocorrentes nas ontologias de topo UFO-B e BFO
6.2. Modelagem de ocorrentes como sistemas e eventos auxiliares
7. Metodologias para construção de ontologias
7.1. Metodologia NEON
7.2. UsoDocumentação de artefatos e FAIR
7.3. Construção automática de ontologias com LLM para classificação de termos em ontologias de topo
8. Estudo de caso

REFERÊNCIAS

A maior parte dos recursos listados são abertos para leitura.
ANTUNES, C.; RODRIGUES, F.; ABEL, M. Toward a vector-based representation of dispositions.Applied Ontology, 2025.
ARP, R.; SMITH, B.; SPEAR, A. Building Ontologies with Basic Formal Ontology. MIT Press, 2015.
BORGO, S.; FERRARIO, R.; MASOLO, C.; VIEU, L. Ontology Makes Sense. Amsterdam: IOS Press, 2019 (Frontiers in Artificial Intelligence and Applications v. 316).
GUARINO, N.; DANIEL, O.; STEFFEN, S. What is an ontology. In: STAAB, S. e STUDER, R. (Ed.). Handbook on Ontologies. Dordrecht: Springer Verlag, 2009.
GUARINO N., S. T. P., Guizzardi G. Reification and Truthmaking Patterns. In: ER 2018: International Conference on Conceptual Modeling, 2018, Cham. 11157. Springer, 26 September 2018. Lecture Notes in Computer Science. p. 151-165.
GUIZZARDI, G.; MORAIS FONSECA, C.; BOTTI BENEVIDES, A.; ALMEIDA, J. et al. Endurant Types in Ontology-Driven Conceptual Modeling: Towards OntoUML 2.0. 2018.
GUIZZARDI, G. Ontological Foundations for Structural Conceptual Models. Enschede, The Netherlands: Universal Press, 2005. 410 p. (CTIT PhD Thesis Series).
RODRIGUES, F. H. A Theory for Ontological Modeling of Events Based on Systems. Orientador: ABEL, M. 2023. Thesis (Doctor) – PPGC, UFRGS, Porto Alegre.
RODRIGUES, F. H., ABEL, M. “What to consider about events: A survey on the ontology of occurrents.” Applied Ontology 14.4 (2019): 343-378.
SANTOS, N. O. d. O3PO: a domain ontology for semantic interoperability for petroleum production plants. Orientador: ABEL, M. 2023. 74 f. Dissertation (Master) – PPGC, UFRGS, Porto Alegre.
SUÁREZ-FIGUEROA, M. C.; GÓMEZ-PÉREZ, A.; FERNÁNDEZ-LÓPEZ, M. The NeOn methodology for ontology engineering. In: Ontology engineering in a networked world: Springer, 2011. p. 9-34.
SUÁREZ-FIGUEROA, M. C.; GÓMEZ-PÉREZ, A.; FERNANDEZ-LOPEZ, M. The NeOn Methodology framework: A scenario-based methodology for ontology development. Applied ontology, 10, n. 2, p. 107-145, 2015.

Revista: Applied Ontology https://www.iospress.com/catalog/journals/appliedontology.sagepub.com/home/APO

Linguagens e ferramentas
OntoUML Community Portal https://ontouml.org/
SousLeSensVocables – tools to manage the meaning of things http://souslesens.org/
Protégé / Protégé https://protege.stanford.edu/

Associações
IAOA – The International Association for Ontology and its Applications https://iaoa.org/ Associação da comunidade internacional de ontologia. Adesão gratuita. Dá acesso à revista Applied Ontology e aos anais do FOIS

ONTOCOMMONS – Ontology-driven data documentation for industry commons https://ontocommons.eu/ Associação da indústria para elaboração de padrões de interoperabilidade utilizando ontologies.

Congressos
FOIS – Formal Ontology in Information Systems Conference
ONTOCOMMONS
ER – Conceptual Modeling Conference
ONTOBRAS – Seminário de Pesquisa em Ontologias do Brasil