Un sistema de representación del conocimiento basado en mediación ontológica

Abstract

Uno de los mayores retos que plantea la sociedad de la información en la que nos encontramos inmersos es hacer frente a la ingente cantidad de información manejada en casi cualquier ámbito. Los Sistemas de Información tratan de dar solución a este problema, pero aún presentan ciertas dificultades en los procesos de búsqueda y recuperación de la información, debido fundamentalmente al gran volumen que gestionan, a la heterogeneidad de dicha información y a su dispersión en múltiples fuentes. Partiendo de este contexto, el objetivo principal del trabajo de investigación consiste en el planteamiento de un marco que facilite el diseño y desarrollo de Sistemas de Representación del Conocimiento (TKRS) basados en un Modelo de Mediación Ontológico (OntoTrader), siguiendo las directrices de la Ingeniería Dirigida por Modelos (MDE) y de la Ingeniería Dirigida por Ontologías (ODE). Este marco permite la separación de la arquitectura del sistema de su implementación. Un editor gráfico implementado específicamente para el diseño de la arquitectura facilita la obtención de un modelo del sistema en unos sencillos pasos. Por otro lado, se define el modelo de un repositorio de implementaciones de los componentes del sistema. Finalmente, un tercer modelo, el modelo de configuración del sistema ¿para cuya definición se ha desarrollado un Lenguaje Específico del Dominio¿, relaciona cada componente de la arquitectura diseñada con su correspondiente implementación. A partir de este modelo de configuración es posible obtener una instancia concreta (código ejecutable) del sistema para la plataforma seleccionada. En la arquitectura de TKRS destaca un módulo en torno al cual gira el diseño del sistema y que basa su funcionamiento en un Modelo de Mediación Ontológico denominado OntoTrader, que extiende la función de mediación tradicional de ODP, sustituyendo las especificaciones de los servicios ofrecidos por los objetos o componentes por metadatos de la información del dominio del sistema; estos metadatos se definen mediante una ontología de datos. El cometido de este servicio de mediación consiste en proporcionar la integración de las fuentes de información disponibles, así como de los componentes del propio sistema, y mejorar los procesos de búsqueda y recuperación de dicha información siguiendo el modelo Query-Searching/Recovering-Response. La interacción con las diferentes interfaces del modelo de mediación también se ha definido mediante una serie de ontologías de servicio/proceso. La propuesta se acompaña de un entorno de pruebas junto con una serie de escenarios para verificar los procesos de gestión y consulta de información según unos modelos operativos identificados (reflexión, delegación y federación). Además, se analiza el caso de estudio de un sistema, SOLERES-KRS, el subsistema responsable de la gestión del conocimiento en SOLERES ¿un Sistema de Información para la Gestión Medioambiental específicamente centrado en el estudio de mapas ecológicos, imágenes de satélite y sus clasificaciones¿, diseñado y desarrollado bajo este marco mediante la tecnología de Agentes Software y Sistemas Multi-Agente.