UNIVERSIDADE FEDERAL DE SANTA CATARINA
Programa de Pós-Graduação em Engenharia e Gestão do Conhecimento
Florianópolis, Outubro de 2004
Métodos e Técnicas de Engenharia do Conhecimento
Apresentação da Disciplina:
Programa, Bibliografia e Avaliação
Roberto C. dos Santos Pacheco
Aran Tcholakian
[email protected]
[email protected]
Professor
Professor
Pacheco & Tcholakian. 2004
Agenda
 Conteúdo
 Programa da Disciplina
 Divisão de Grupos de Trabalho
 Bibliografia
 Metodologia
 Apresentações dos Grupos
 Avaliações
Pacheco & Tcholakian. 2004
PROGRAMA DA DISCIPLINA
Dia
Assunto
I 14/10/2004 Introdução
II 21/10/2004 Capítulo 5 - Knowledge Model Components
Capítulos 6 e 7 - Template Knowledge Modelling e Knowledge
III 28/10/2004
Modelling Construction
Capítulos 8 e 9 - Knowledge Elicitation Techniques and
IV
4/11/2004
Modelling Communication Aspects
Capítulos 11 e 12 - Designing Knowledge Systems e
V 11/11/2004
Knowledge-System Implementation
VI 18/11/2004 Capítulo 13 - Advanced Knowledge Modelling
VII 25/11/2004 Protegé, MIKE, VITAL, etc.
VIII
2/12/2004 Apresentação dos Trabalhos da Disciplina
i
9/12/2004
ii 16/12/2004
iii 23/12/2004
Grupos
Bibliografia
Roberto e Aran
G1 e G2
1, 2 e 3
G3 e G4
1, 2 e 3
G5 e G6
1, 2 e 3
G7 e G8
1, 2 e 3
G9 e G10
G11, G12, G13
Todos
1, 2 e 3
4a9
1a9
Pacheco & Tcholakian. 2004
BIBLIOGRAFIA BÁSICA
BIBLIOGRAFIA BÁSICA
1
2
3
Assunto
Schreiber et. al. Knowledge Engineering and Management. The CommonKADS Methodology.
I a VI
MIT Press. Cambridge Massachussets. 2002.
Seção "Bibliographical Notes and Further Reading" de cada capítulo
I a VI
I a VIII
4
Referências Adicionais encontradas na pesquisa do grupo
Eriksson, H., Shahar, Y., Tu, S. W., Puerta, A. R. & Musen, M. A. [1995], ‘Task modeling with
reusable problem-solving methods’. Artificial Intelligence 79(2), 293–326
5
Puerta et al., .A multiple-method Knowledge acquisition shell for the automatic gen eration of
knowledge-acquisition tools. Knowledge Acquisition , 4, 171-196. 1992.
VII (Protegé)
6
Angele, J., Fensel, D., Landes, D., and Studer, R. (1998). Developing knowledge-based systems
with MIKE. Journal of Automated Software Engineering.
VII (MIKE)
7
J. Angele, D. Fensel, D. Landes, S. Neubert, and R. Studer. Model-Based and Incremental
Knowledge Engineering:The MIKE Approach. En J. CUENA, ed., Knowledge Oriented Software VII (MIKE)
Design, pp. 139-168, North-Holland, Elsevier. 1993
8
Stutt, A.; Motta, E. VITAL - A methodology-based workbench for KBS life cycle support.
ESPRIT II, 1994. Project Report.
9
Shadbolt et al., Constructing Knowledge Based System. IEEE Software , Noviembre, 34-38. 1993. VII (VITAL)
VII (Protegé)
VII (VITAL)
Pacheco & Tcholakian. 2004
GRUPO 1 – CAPÍTULO 5
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
Capítulo 5: Knowledge Model Components
 Conhecimento como uma forma complexa de informação
 Analisando e modelando o conhecimento por meio de ferramentas especializadas
 Modelo de Conhecimento CommonKADS como uma ferramenta de conhecimento
especializada
 Componentes para construir um modelo de conhecimento: “tarefas”, “inferência”,
“esquema do domínio” e “base de conhecimento”
 Combinando representação textual e gráfica para escrever o modelo de
conhecimento
Pacheco & Tcholakian. 2004
GRUPO 2 – CAPÍTULO 5 FURTHER
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
Capítulo 5: Knowledge Model Components (Further Reading)
 Bibiliografia recomendada sobre outras abordagens à Modelagem do Conhecimento
 Protegé (Tu et. Al. 1995), Generic Tasks (Chandrasekaran 1988), Role Limiting
Methods (Marcus, 1988), Components of Expertise (Steels, 1993), DIDS (Runkel
et. al, 1996), MIKE (Angele et. Al 1998), and DESIRE (Brazier et al 1996)
 Exemplos de utilização dessas abordagens:
 Special Issue do “International Journal of Human-Computer Studies” (Linster,
1994, Schreiber and Birmingham 1996)
 Literatura em Modelos de Análise da Engenharia de Software: Livro de Yourdan,
Rumbaugh etl, 1991), Booch (1994), e UML (Booch et. Al 1996)
Pacheco & Tcholakian. 2004
GRUPO 3 – CAPÍTULO 6
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
Capítulo 6: Template Knowledge Models

Reutilização de modelos de conhecimento

Template de tarefas, com decomposição em funções (tarefas, inferência) e requisitos sobre a
estrutura do conhecimento do domínio

Conjunto de templates de tarefas para resolução de problemas simples, com ampla utilidade na
prática da Engenharia do Conhecimento

Em OO os templates são chamados “padrões” (patterns) de tarefas intensivas em conhecimento

A maioria dos templates de tarefas está presente em diversos repositórios, com variação de
consistência e qualidade

IMPORTANTE: O GRUPO DEVERÁ CONSIDERAR TAMBÉM A SEÇÃO “FURTHER READING”
Pacheco & Tcholakian. 2004
GRUPO 4 – CAPÍTULO 7
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
Capítulo 7: Construção do Modelo de Conhecimento

Atividades e técnicas necessárias no processo de construção de um modelo de conhecimento,
bem como diretrizes que o engenheiro do conhecimento deve adotar nesse processo.

Os três principais estágios da construção do modelo: (a) Identificação; (b) Especificação; e (c)
Refinamento do conhecimento.

A abordagem apresentada no capítulo deve ser compreendida como um exemplo de solução
para a construção de um modelo de conhecimento, que pode admitir diferentes outras formas de
realização

IMPORTANTE: O GRUPO DEVERÁ CONSIDERAR TAMBÉM A SEÇÃO “FURTHER READING”
Pacheco & Tcholakian. 2004
GRUPO 5 – CAPÍTULO 8
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
Capítulo 8: Knowledge Elicitation Techniques

Como conseguir o dado necessário para o processo de modelagem do conhecimento

Entre a ampla gama de técnicas de aquisição de conhecimento, o capítulo discute algumas
possibilidades, incluindo entrevistas, análise de protocolo, laddering (análise grafológica),
classificação de termos/conceitos, ferramenta de análise de grades.

As diferentes técnicas são úteis para diferentes naturezas de conhecimento

Cenário de como as técnicas podem ser aplicadas nas atividades de modelagem de
conhecimento

IMPORTANTE: O GRUPO DEVERÁ CONSIDERAR TAMBÉM A SEÇÃO “FURTHER READING”
(“psicologia da especialidade” Chi et al. 1988. Visão geral de técnicas de Aquisição de
conhecimento)
Pacheco & Tcholakian. 2004
GRUPO 6 – CAPÍTULO 9
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
Capítulo 9: Modelling Communication Aspects

O Modelo de Comunicação especifica a informação que é trocada entre tarefas conduzidas por
diferentes agentes.

Como construir um modelo de comunicação passo a passo, por meio de três camadas consecutivas:
plano geral de comunicação, transações individuais, especificações detalhadas das trocas de
informação

O plano de comunicação descreve o diálogo total entre dois agentes

Transações são componentes básicos para um diálogo. Consistem de uma ou mais mensagens
detalhadas na especificação de troca de informação. Tipos pré-definidos de comunicação e padrões
permitem a construção de protocolos de mensagem de forma estruturada

Várias técnicas estão disponíveis para validar e verificar o modelo de comunicação

IMPORTANTE: O GRUPO DEVERÁ CONSIDERAR TAMBÉM A SEÇÃO “FURTHER READING”
(sistemas de agentes, origem do modelo de comunicação do CommonKADS (Waern 1993)
Pacheco & Tcholakian. 2004
GRUPO 7 – CAPÍTULO 11
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
Capítulo 11: Designing Knowledge Systems

Especificação do sistema com base nos requisitos do modelo de conhecimento e modelo de
comunicação

A informação colegada durante o processo de análise é mantida durante a atividade de projeto do
sistema (projeto “structure-preserving”)

O projeto é o principal suporte à construção de um sistema com base na metodologia
CommonKADS

A etapa de projeto pode ser dividida em 4 etapas, cada uma separada em planilhas individualizadas

IMPORTANTE: O GRUPO DEVERÁ PROCURAR BIBLIOGRAFIA ADICIONAL SOBRE O PROJETO
DE SISTEMAS DE CONHECIMENTO
Pacheco & Tcholakian. 2004
GRUPO 8 – CAPÍTULO 12
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
Capítulo 12: Knowledge System Implementation

Com CommonKADS pode-se construir um sistema

A implementação, ainda que complexa, pode ser feita de forma direta, sempre que haja uma
especificação segundo a metodologia CommonKADS

Apresentam-se duas implementações exemplo, com linguagens de implementação distintas

IMPORTANTE: O GRUPO DEVERÁ PROCURAR BIBLIOGRAFIA ADICIONAL SOBRE O
DESENVOLVIMENTO DE SISTEMAS DE CONHECIMENTO
Pacheco & Tcholakian. 2004
GRUPO 9 – CAPÍTULO 13
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
Capítulo 13: Advanced Knowledge Modelling

A modelagem de conhecimento em problemas complexos requer técnicas e ferramentas mais
sofisticadas que as apresentadas no Capítulo 5.

Estudam-se hierarquias múltiplos subtipos, agregados, fórmulas e esquemas de modularização

Não é possível padronizar inferência nesses domínios, havendo catálogo de descrições
estruturadas de inferência

Há várias formas de colocar flexibilidade no modelo de tarefa, incluindo múltiplos métodos para a
mesma tarefa e apoio ao raciocínio estratégico sobre uma combinação de tarefas
Pacheco & Tcholakian. 2004
GRUPO 10 – CAPÍTULO 13 (Further)
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
Capítulo 13: Advanced Knowledge Modelling (Further Reading)

Pesquisa em Ontologia (Gruber, 1993), (Guarino, 1995), Gaines, 1997

Catálogos de Inferência – Role-Limiting Methods (Klinker, 1991), Aben (1995)

Métodos de resolução de problemas – Benjamins and Fensel 1998
 IMPORTANTE: O GRUPO DEVERÁ PROCURAR BIBLIOGRAFIA
ADICIONAL SOBRE OS TEMAS ABORDADOS NO CAPÍTULO
Pacheco & Tcholakian. 2004
GRUPO 11 – OUTROS MÉTODOS
Método Protegé
 Eriksson, H., Shahar, Y., Tu, S. W., Puerta, A. R. & Musen,
M. A. [1995], ‘Task modeling with reusable problem-solving
methods’. Artificial Intelligence 79(2), 293–326
 Puerta et al., .A multiple-method Knowledge acquisition
shell for the automatic gen eration of knowledgeacquisition tools. Knowledge Acquisition, 4, 171-196.
1992.
 IMPORTANTE: O GRUPO DEVERÁ PROCURAR BIBLIOGRAFIA
ADICIONAL SOBRE O MÉTODO PROTEGÉ
Pacheco & Tcholakian. 2004
GRUPO 12 – OUTROS MÉTODOS
Método MIKE
 Angele, J., Fensel, D., Landes, D., and Studer, R. (1998).
Developing knowledge-based systems with MIKE. Journal
of Automated Software Engineering.
 J. Angele, D. Fensel, D. Landes, S. Neubert, and R.
Studer. Model-Based and Incremental Knowledge
Engineering:The MIKE Approach. En J. CUENA, ed.,
Knowledge Oriented Software Design, pp. 139-168, NorthHolland, Elsevier. 1993
 IMPORTANTE: O GRUPO DEVERÁ PROCURAR BIBLIOGRAFIA
ADICIONAL SOBRE O MÉTODO MIKE
Pacheco & Tcholakian. 2004
GRUPO 13 – OUTROS MÉTODOS
Método VITAL
 Stutt, A.; Motta, E. VITAL - A methodology-based
workbench for KBS life cycle support. ESPRIT II, 1994.
Project Report.
 Shadbolt et al., Constructing Knowledge Based System.
IEEE Software, Noviembre, 34-38. 1993.
 IMPORTANTE: O GRUPO DEVERÁ PROCURAR BIBLIOGRAFIA
ADICIONAL SOBRE O MÉTODO VITAL
Pacheco & Tcholakian. 2004
TRABALHO PARA TODOS – CAPÍTULO 10
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
Capítulo 10: Estudo de Caso: The Housing Application
 Cada grupo deverá eleger um caso na litetura ou caso de seu interesse, e,
com base no roteiro da aplicação no capítulo 10 realizar um trabalho
aplicando a Metodologia CommonKADS ao exemplo que escolheu.

IMPORTANTE: O GRUPO DEVERÁ PROCURAR BIBLIOGRAFIA ADICIONAL SOBRE O
CONHECIMENTO DO DOMÍNIO A QUE SE REFERE O CASO DE SUA ABORDAGEM

Dica: realizar pesquisa em teses e dissertações aplicadas, dado que os capítulos de aplicação são
ricas fontes para estudos de caso de sistemas de conhecimento
 Os trabalhos deverão ser apresentados a partir do dia 02 de dezembro
Pacheco & Tcholakian. 2004
Avaliação
 Apresentações
 Material apresentado pelo grupo
 PPT
 Questionário para a turma (10 perguntas)
 Apresentação (clareza, further reading, etc)
 Trabalho e Artigo
 Estudo de caso
 Artigo Final (sobre o caso ou outra escolha do grupo)
Pacheco & Tcholakian. 2004