O documento discute metodologias de engenharia do conhecimento, incluindo CommonKADS, Protégé e VITAL. Apresenta os princípios da engenharia do conhecimento moderna, como modelagem de conhecimento e abordagem espiral de gestão de projetos. Também descreve brevemente o que são essas metodologias e como podem ser usadas para construir ontologias e sistemas baseados em conhecimento.

1. Introdução à Engenharia e Gestão do Conhecimento Aula 5 Prof. Roberto Pacheco Roberto C. dos Santos Pacheco [email_address] Professor UNIVERSIDADE FEDERAL DE SANTA CATARINA Programa de Pós-Graduação em Engenharia e Gestão do Conhecimento Florianópolis, Abril de 2006 Neri dos Santos [email_address] Professor Parte II: Engenharia do Conhecimento: Introdução à Engenharia do Conhecimento Francisco Antonio Pereira Fialho [email_address] Professor

2. PROGRAMAÇÃO GESTÃO DO CONHECIMENTO SOCIEDADE DO CONHECIMENTO ECONOMIA DO CONHECIMENTO ORGANIZAÇÃO DO CONHECIMENTO ENGENHARIA DO CONHECIMENTO ENGENHARIA DO CONHECIMENTO E INTELIGENCIA ARTIFICIAL METODOLOGIAS DA ENGENHARIA DO CONHECIMENTO EC, GESTÃO E MÍDIA MÍDIA E CONHECIMENTO ESCOLA DO FUTURO ORGANIZAÇÕES DO FUTURO MÍDIAS DO FUTURO UNIVERSIDADE FEDERAL DE SANTA CATARINA Programa de Pós-Graduação em Engenharia e Gestão do Conhecimento Florianópolis, Abril de 2006

3. ENCONTRO DE HOJE GESTÃO DO CONHECIMENTO SOCIEDADE DO CONHECIMENTO ECONOMIA DO CONHECIMENTO ORGANIZAÇÃO DO CONHECIMENTO ENGENHARIA DO CONHECIMENTO ENGENHARIA DO CONHECIMENTO E INTELIGENCIA ARTIFICIAL METODOLOGIAS DA ENGENHARIA DO CONHECIMENTO EC, GESTÃO E MÍDIA MÍDIA E CONHECIMENTO ESCOLA DO FUTURO ORGANIZAÇÕES DO FUTURO MÍDIAS DO FUTURO UNIVERSIDADE FEDERAL DE SANTA CATARINA Programa de Pós-Graduação em Engenharia e Gestão do Conhecimento Florianópolis, Abril de 2006

5. UNIVERSIDADE FEDERAL DE SANTA CATARINA Programa de Pós-Graduação em Engenharia e Gestão do Conhecimento Florianópolis, Abril de 2006 O QUE SÃO METODOLOGIAS EXEMPLOS DE METODOLOGIAS EM EC CommonKADS Por que precisamos de Metodologia em EC Como nasce uma metodologia Pirâmide Metodológica PRINCÍPIOS DA ENGENHARIA DO CONHECIMENTO MODERNA

9. A Pirâmide Metodológica (Schreiber. et al, 2002) – Adaptado de Uso Ferramentas Métodos Teoria Visão de mundo feedback Os blocos componentes de uma metodologia: a visão de mundo ou “slogans”, os conceitos teóricos, os métodos usando a metodologia, as ferramentas para aplicar os metodos, e as experiências através do uso da metodologia. Feedback flui ao longo da pirânide. Quando a visão de mundo muda, os fundamentos caem e é hora de mudar o paradigma. Como a teoria formaliza seus problemas, como estabelece modelos mentais para os desafios a que se direciona. Quais são os princípios científicas da teoria que vai dar base aos modelos de solução para os problemas propostos. Quais serão os procedimentos sistemáticos que podem levar às soluções propostas pela metodologia. Que instrumentos estão à disposição de quem quer aplicar a metodologia A utilização é um dos principais momentos de feedback.

15. UNIVERSIDADE FEDERAL DE SANTA CATARINA Programa de Pós-Graduação em Engenharia e Gestão do Conhecimento Florianópolis, Abril de 2006 O QUE SÃO METODOLOGIAS EXEMPLOS DE METODOLOGIAS EM EC PROTÉGÉ VITAL MIKE CommonKADS

16. Protégé http://protege.stanford.edul

21. UNIVERSIDADE FEDERAL DE SANTA CATARINA Programa de Pós-Graduação em Engenharia e Gestão do Conhecimento Florianópolis, Abril de 2006 O QUE SÃO METODOLOGIAS EXEMPLOS DE METODOLOGIAS EM EC PROTÉGÉ VITAL MIKE CommonKADS

22. VITAL http://www.cs.helsinki.fi/u/linden/research/vital92-95/ http://kmi.open.ac.uk/people/domingue/vital/vital.html 1993

26. Organização do VITAL WORKBENCH Baloo – Meta-object-management-system desenvolvido em 1992, como interface entre a ferramenta e o OMS. OMS – Object Management System para integração dos dados

27. Plano de Torre de VITAL Independência entre os componentes, desenvolvimento incremental Facilidade de utilização por ter base em metodologias da ergonomia

29. UNIVERSIDADE FEDERAL DE SANTA CATARINA Programa de Pós-Graduação em Engenharia e Gestão do Conhecimento Florianópolis, Abril de 2006 O QUE SÃO METODOLOGIAS EXEMPLOS DE METODOLOGIAS EM EC PROTÉGÉ VITAL MIKE CommonKADS

30. Fabiano Beppler (doutorado); Márcio Napoli (mestrado); Tiago Fascin (mestrado) MIKE (Model-based and Knowledge Engineering)

39. O Processo de EC proposto por MIKE

40. Etapas do MIKE - Elicitation EGC MIKE – Model-based and Knowledge Engineering É a etapa de aquisição do conhecimento junto ao perito, feita através de reuniões e entrevistas estruturadas. Os resultados dessas entrevistas são descrições informais do conhecimento, as quais são armazenadas numa linguagem natural denominando-se protocolo do conhecimento .

41. Etapas do MIKE - Interpretation EGC MIKE – Model-based and Knowledge Engineering Durante esta fase as estruturas de conhecimento identificadas a partir dos protocolos de conhecimento são representadas de maneira semi-informal no Structure-Model . Nesse modelo de estrutura, são identificados os fluxos de informações e as dependências entre os dados. Essa estrutura facilita a validação dos dados e a comunicação entre o engenheiro do conhecimento e o perito.

42. Etapas do MIKE - Formalization EGC MIKE – Model-based and Knowledge Engineering O conhecimento, que até esta etapa era armazenado num formato texto e em uma linguagem natural, agora é formalizado e passa a ser representado no formato do modelo KARL*. A formalização do conhecimento ajuda na análise do processo e na identificação de possíveis problemas, pois o modelo KARL é executável, podendo ser testado e avaliado. Esta fase tem como principal resultado a aquisição e a representação das principais exigências funcionais. * KARL - Linguagem para aquisição e representação do conhecimento.

43. Etapas do MIKE – A Linguagem KARL EGC MIKE – Model-based and Knowledge Engineering A KARL é uma linguagem para aquisição e representação do conhecimento. Permite a representação do conhecimento de maneira precisa de forma a extinguir a ambigüidade. É uma linguagem executável e por isso pode ser prototipada com o objetivo de contemplar as descrições realísticas da funcionalidade desejada como também de avaliar as competências do conhecimento capturado.

44. Etapas do MIKE - Design EGC MIKE – Model-based and Knowledge Engineering Durante a fase de Design, os requisitos não funcionais, tais como robustez, portabilidade, confiabilidade, eficiência, são considerados exigências. Nesta fase é feito o detalhamento das estruturas de dados e algoritmos de software. O resultado desse detalhamento é o que contempla o Design Model . Nesta etapa é feito um refinamento dos algoritmos e das estruturas adicionais, bem como a captura dos requisitos funcionais e não funcionais do software.

45. Etapas do MIKE - Implementation EGC MIKE – Model-based and Knowledge Engineering Nesta etapa é feita a implementação do Design Model propriamente dita, além do refinamento de algumas conclusões bem como da introdução de algoritmos adicionais.

46. MIKE e a Engenharia de Software EGC MIKE – Model-based and Knowledge Engineering

47. Considerações EGC MIKE – Model-based and Knowledge Engineering A ambigüidade, a falta de precisão e a dificuldade de representação do conhecimento são alguns dos problemas encontrados durante o processo de elicitação do conhecimento. Como esse processo é um dos mais importantes na construção de sistemas baseados em conhecimento, é extremamente importante o uso de processos que assegurem a execução da elicitação bem como a abstração do conhecimento feito pelo engenheiro. A utilização de um processo como o MIKE garante a veracidade e a precisão do conjunto de artefatos levantados pelo engenheiro do conhecimento para implementação do KBS.

49. UNIVERSIDADE FEDERAL DE SANTA CATARINA Programa de Pós-Graduação em Engenharia e Gestão do Conhecimento Florianópolis, Abril de 2006 O QUE SÃO METODOLOGIAS EXEMPLOS DE METODOLOGIAS EM EC Visão Geral Relevância do Contexto Organizacional Exemplo de Modelagem Organizacional CommonKADS Modelo da Organização

54. UNIVERSIDADE FEDERAL DE SANTA CATARINA Programa de Pós-Graduação em Engenharia e Gestão do Conhecimento Florianópolis, Abril de 2006 O QUE SÃO METODOLOGIAS EXEMPLOS DE METODOLOGIAS EM EC Visão Geral Relevância do Contexto Organizacional Exemplo de Modelagem Organizacional CommonKADS Modelo da Organização

65. UNIVERSIDADE FEDERAL DE SANTA CATARINA Programa de Pós-Graduação em Engenharia e Gestão do Conhecimento Florianópolis, Abril de 2006 O QUE SÃO METODOLOGIAS EXEMPLOS DE METODOLOGIAS EM EC Visão Geral Relevância do Contexto Organizacional Exemplo de Modelagem Organizacional CommonKADS Modelo da Organização

66. Modelo da Organização (Schreiber. et al, 2002, pg. 29)

69. Contexto Organizacional, Problemas e Portfólio de Soluções (Schreiber. et al, 2002) Liste soluções possíveis para os problemas e oportunidades percebidos, como sugerido nas entrevistas e discussões, considerando as características da organização verificadas anteriormente. SOLUÇÕES Indique, de forma concisa, as características chave ao contexto organizacional mais amplo, tal que coloque a lista de problemas e oportunidades em uma perspectiva apropriada. Características importantes a considerar são: 1. Missão, visão e objetivos da organização 2. Fatores externos à organização que devem ser tratados considerados no projeto 3. Estratégia da organização 4. Sua cadeia de valor e principais geradores de valor. CONTEXTO ORGANIZACIONAL Faça uma lista de problemas e oportunidades percebidas, baseada em entrevistas, brainstorming, encontros e discussões com gerentes, etc. PROBLEMAS E OPORTUNIDADES Planilha de Problemas e Oportunidades – OM1 Modelo da Organização

70. UNIVERSIDADE FEDERAL DE SANTA CATARINA Programa de Pós-Graduação em Engenharia e Gestão do Conhecimento Florianópolis, Abril de 2006 O QUE SÃO METODOLOGIAS EXEMPLOS DE METODOLOGIAS EM EC Visão Geral Relevância do Contexto Organizacional Exemplo de Modelagem Organizacional CommonKADS Modelo da Organização

71. Engenharia do Conhecimento EXEMPLO Serviços de Seguridade Social Schreiber, G.; Akkermans, H.; Anjewierden, A.; Hoog, R.; Shadbolt, N.; de Velde, W. V.; and Wielinga, B.. Knowledge Engnineering and Management: the CommonKADS Methodology . MIT Press. Cambridge. Massachussets. 2002 pg. 36

75. Introdução à Engenharia e Gestão do Conhecimento Aula 7 – SEGUNDA PARTE Roberto C. dos Santos Pacheco [email_address] Professor UNIVERSIDADE FEDERAL DE SANTA CATARINA Programa de Pós-Graduação em Engenharia e Gestão do Conhecimento Florianópolis, Maio de 2005 Parte II: Engenharia do Conhecimento Neri dos Santos [email_address] Professor

77. MODELO DA ORGANIZAÇÃO - Descrição da Área de Foco na Organização – OM2 (Schreiber. et al, 2002) Descrição da área foco da organização alvo das soluções de conhecimento.

79. Descrição de aspectos Organizacionais que impactam ou são afetados pelas soluções de conhecimento. (Schreiber. et al, 2002, pg. 31) Deve-se estar atento às regras não escritas, incluindo estilos de trabalho e comunicação (“a forma com que trabalhamos aqui…”), que estão relacionados com habilidades sociais e interpessoais (não ligadas a conhecimento), e às relações formais, informais e às redes. CULTURA E PODER Representa um recurso especial explorado no processo de negócio. Devido à sua importância estratégica, é colocado à parte. A descrição de seus componentes se dá em detalhes na Planilha OM-4. CONHECIMENTO Descreve os recursos que são utilizados para o processo de negócio. Esses podem cobrir diferentes tipos, como: (a) sistemas de informação ou outros recursos computacionais; (b) equipamento ou materiais; (c) tecnologia, patentes ou direitos. RECURSOS Indica a equipe envolvida, os interessados, incluindo tomadores de decisão, provedores e beneficiários de conhecimento (“clientes”). Esses atores não são necessariamente pessoas, mas sim papéis desempenhados na organização (diretor, consultor, etc.) PESSOAS Diagrama dos processos de negócios (UML) considerados. Um processo é uma parte relevante da cadeia de valor que está sob análise. É decomposto em tarefas que são detalhadas na Planilha OM-3. PROCESSO Organograma da organização ou da parte considerada no projeto de conhecimento. ESTRUTURA Planilha de Aspectos Variantes – OM2 Modelo da Organização

80. Descrição de Processo – Diagrama UML (Schreiber. et al, 2002, pg. 32)

81. Engenharia do Conhecimento EXEMPLO - CONTINUAÇÃO Serviços de Seguridade Social Schreiber, G.; Akkermans, H.; Anjewierden, A.; Hoog, R.; Shadbolt, N.; de Velde, W. V.; and Wielinga, B.. Knowledge Engnineering and Management: the CommonKADS Methodology . MIT Press. Cambridge. Massachussets. 2002 pg. 36-39

84. (Schreiber. et al, 2002) Pessoas Estrutura Estudo de Caso: Modelo da Organização – Serviços de Seguridade Social – OM2

86. Estudo de Caso: Modelo da Organização – Serviços de Seguridade Social – OM2

89. MODELO DA ORGANIZAÇÃO - Descrição dos Processos – OM3 (Schreiber. et al, 2002) Detalhando o processo de negócio da organização

91. Descrição dos Processos de Negócio – OM3 Indicação de quão relevante é a tarefa (e.g., escala de 5 pontos em termos de frequencia, custos, recursos ou criticalidade da missão Booleano que indica se a tarefa é considera intensiva em conhecimento ou não Lista de recursos de conhecimento utilizado nessa tarefa Alguma localização na estrutura da organização (ver OM-2) Um certo agente ou humano (ver “pessoas” em OM-2) ou um software (ver “recursos” em OM-2) Nome da tarefa (alguma parte do processo em OM-2) Identificador da tarefa Relevância Intensivo? Ativo de Conhecimento Onde? Realizada por Tarefa No Modelo da Organização Planilha de Detalhamento de Processos – OM-3

92. Engenharia do Conhecimento EXEMPLO - CONTINUAÇÃO Serviços de Seguridade Social Schreiber, G.; Akkermans, H.; Anjewierden, A.; Hoog, R.; Shadbolt, N.; de Velde, W. V.; and Wielinga, B.. Knowledge Engnineering and Management: the CommonKADS Methodology . MIT Press. Cambridge. Massachussets. 2002 pg. 36-39

95. MODELO DA ORGANIZAÇÃO – Ativos de Conhecimento – OM4 (Schreiber. et al, 2002) Detalhando do elemento mais importante da organização para efeitos da Engenharia e da Gestão do Conhecimento

103. MODELO DA ORGANIZAÇÃO Tomada de Decisão sobre a Viabilidade – OM5 (Schreiber. et al, 2002) Tomada de Decisão sobre a Viabilidade – OM5