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Ontologia como Representao do Conhecimento: aplicao
no curso de Formao Continuada em Tecnologias
Educacionais na Web
Andreza Regina Lopes da Silva - Universidade Federal de Santa Catarina/Ps-
graduao em Engenharia e Gesto do Conhecimento - [email protected]
Michele Andria Borges - Universidade Federal de Santa Catarina/Ps-graduao em
Engenharia e Gesto do Conhecimento - [email protected]
Maria Cristina Pfeiffer Fernandes - Centro de Cincias e Ensino Superior a Distncia do
Estado do Rio de Janeiro (CECIERJ) - [email protected]
Viviane Sartori Universidade Federal de Santa Catarina /Ps-graduao em
Engenharia e Gesto do Conhecimento - [email protected]
Fernando Jos Spanhol Universidade Federal de Santa Catarina /Ps-graduao em
Engenharia e Gesto do Conhecimento - [email protected]
Resumo. Programas de educao a distncia, disponibilizados em ambientes virtuais de
aprendizagem, possuem um espao de criao e compartilhamento de conhecimentos,
que precisam ser devidamente gerenciados para possibilitar seu reuso. A ontologia
apresenta-se como um recurso que proporciona a explicitao do conhecimento
consensual e compartilhado, numa linguagem formal, de um dado domnio. Nesta
pesquisa, tem-se por objetivo, apresentar uma ontologia para armazenamento
estruturado da informao e do conhecimento produzido num curso, na modalidade a
distncia. Um resultado importante, alcanado, foi a constatao de que a representao
do conhecimento, atravs de ontologias, um recurso potencial para apoio tomada de
deciso da equipe gestora, num ambiente virtual de aprendizagem, que oferece cursos
on-line.
Palavras-chaves: Educao a Distncia. Ontologias. Cursos on-line. Conhecimento.
Ontology as Knowledge Representation: Application in the
course of Continuing Education in Educational Technologies
Web
Abstract. Distance education programs, available in virtual learning environments,
have a space of creation and sharing of knowledge that need to be properly managed in
order to enable its reuse. Ontology is presented as a resource that provides explicit
knowledge, shared and consensual, in a formal language, a given domain. This research
has as objective to present ontology for structured storage of information and
knowledge produced in a course, in distance mode. An important result, achieved, was
finding that knowledge representation through ontologies is a potential resource to
support decision-making for the management team, in a virtual learning environment,
which offers online courses.
Keywords: Distance Learning. Ontology. Online Course. Knowledge.
mailto:[email protected]:[email protected]:[email protected]:[email protected]:[email protected]
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1. Introduo
O uso das tecnologias digitais, atrelado a Educao a Distncia (EaD), tem
ampliado a possibilidade de educao para a sociedade. No entanto, para que ocorra a
aprendizagem nesta modalidade de ensino necessrio conjugar recursos em diferentes
mdias, por exemplo, material impresso, rdio, televiso, computador e mais
recentemente a Internet, como artefato mediador na disseminao e compartilhamento
do conhecimento.
Da integrao entre os diferentes e significativos papeis representativos que a
EaD vem apresentando junto sociedade do conhecimento, a Diretoria dos Cursos de
Extenso da Fundao Centro de Cincias e Ensino Superior a Distncia do Estado do
Rio de Janeiro (CECIERJ) oferece cursos de extenso em diferentes reas do
conhecimento, dentre as quais, a rea de Tecnologia Educacional. Para o estudo de caso
apresentado neste artigo, foi selecionado um curso desta rea, Formao Continuada em
Tecnologias Educacionais na Web (FCTEWeb), oferecido semestralmente em dois
Mdulos, 1 e 2, cujo objetivo usar a filosofia fazer-aprendendo para trabalhar com
os professores cursistas algumas aplicaes gratuitas da Web 2.0, como uma alternativa
educacional para sua prtica docente.
Dentro deste cenrio, a pesquisa caracteriza-se como cientfica, interdisciplinar,
exploratria e com abordagem qualitativa. Tem como objetivo, desenvolver uma
ontologia para o curso on-line FCTEWeb, utilizando-se para a coleta de dados, a busca
bibliogrfica, bem como o estudo de caso pautado na observao participante. O artigo
est dividido em 6 (seis) sees, valendo destacar a metodologia onde procurou-se
descrever o escopo do estudo de caso, a ferramenta utilizada e as etapas de construo
da ontologia associada ao curso on-line FCTEWeb. Destaca-se ainda, o mapeamento,
armazenamento estruturado da informao e do conhecimento produzido pelos
participantes durante um curso on-line, pode auxiliar a tomada de deciso dos
professores coordenadores e gestores iniciantes ou j iniciados na EaD, bem como,
contribuir com o avano cientfico da rea.
2. Ontologia
O termo ontologia no novo. H muito tempo, filsofos como Aristteles,
empregam esse termo na tentativa de classificar e descrever o conhecimento no mundo.
A Inteligncia Artificial (IA), surgida em 1950, adotou o termo ontologia para
descrever o que pode ser representado de um determinado domnio em um programa
computacional. Dentro de um domnio de conhecimento, a ontologia consiste numa
estrutura formal de conceitos e relaes entre estes, alm de um conjunto de axiomas
que restringe a interpretao desta estrutura e permite a derivao de conhecimento
novo a partir do conhecimento factual (GUIZZARDI, 2005).
As ontologias tm contribudo para facilitar a comunicao e o processamento
de informao semntica, tanto entre humanos, quanto entre sistemas computacionais.
So comumente utilizadas para promover a interoperabilidade entre sistemas, ao
representarem os dados compartilhados por diversas aplicaes (UCHOLD;
GRNINGER, 2004). Ampliando a discusso, Berners-Lee, Hendler e Lassila (2001)
destacam, tambm, as ontologias como artefatos fundamentais para a Web Semntica
alm de meta dados que juntos conseguem estruturar e dar significado ao contedo das
pginas web.
A razo pelas quais ontologias tm apresentado relevncia em diferentes
cenrios pode ser atribuda sua prpria definio e o que ela assegura: uma
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especificao explcita de uma conceitualizao (GRUBER, 1993). Borst (1997) aponta
que a ontologia uma especificao explcita e formal de uma conceitualizao
compartilhada. Freitas (2003) elucida os requisitos dessa definio entendendo como
especificao explcita as definies de conceitos, instncias, relaes, restries e
axiomas; por formal, definio declarativamente definida, portanto, compreensvel para
agentes e sistemas; conceitualizao so as definies que se trata de um modelo
abstrato de uma rea de conhecimento ou de um universo limitado de discurso;
compartilhada so definies de um conhecimento consensual.
Tratando-se do aspecto da especificao explcita Gruber (1996), Noy e
Guinness (2001) detalham os componentes bsicos de uma ontologia que determinam as
conceitualizaes ou modelos abstratos de fenmenos do mundo real como:
Classes: tambm chamadas comumente de conceitos, podem ser do tipo abstrato ou concreto, simples ou composto, reais ou fictcios. Um conceito
pode ser qualquer coisa a respeito de algo que estamos explicando, e por
esse motivo pode ser a descrio de uma tarefa, funo, ao, estratgia ou
um processo de raciocnio. As classes so organizadas em taxonomia que, por
sua vez, so empregados para organizar o conhecimento ontolgico usando
generalizao e especializao atravs do qual podem ser aplicadas relaes
de herana simples e mltipla, entre as classes. Alm disso, as classes
possuem atributos dos quais revelam propriedades importantes do conceito.
Relaes e funes: relaes um tipo de interao entre os conceitos de um domnio e seus atributos. J as funes so um tipo especial de relao (p. e.,
Exponencial (x), Media Final (P1, P2)).
Axiomas: utilizados para modelar sentenas sempre verdadeiras. Os axiomas podem ser utilizados para vrios fins, tais como: impor restries, verificar a
correo e realizar deduo de novas informaes. Axiomas so usados para
restringir a interpretao e uso dos conceitos envolvidos na ontologia.
Instncias: as instncias ou indivduos de uma ontologia representam elementos do domnio associados a um conceito especfico, ou seja, os
prprios dados. As instncias possuem atributos que so propriedades
relevantes que descrevem as instncias de um conceito.
Alm disso, as ontologias podem ser divididas em dois grupos especficos:
ontologias leves (lightweight ontologies) e ontologias pesadas (heavyweight
ontologies). As ontologias leves incluem conceitos, relaes e instncias. J as
ontologias pesadas contemplam todos os aspectos de uma ontologia leve acrescentando-
se axiomas e restries (CORCHO; FERNNDEZ-LPES; GMEZ-PEREZ, 2003).
Alm dessas caractersticas bsicas, Guarino (1997) classificou as ontologias em
quatro tipos:
Ontologias de alto nvel: descrevem conceitos bastante gerais como espao, tempo, matria, objeto, aes, eventos, etc., independentes de um problema
particular ou domnio.
Ontologias de domnio: descrevem o vocabulrio relacionado a um domnio genrico (por exemplo, medicina, educao a distncia, etc.).
Ontologias de tarefa: descrevem o vocabulrio relaci
