Mecanismo de matching semântico de recursos computacionais de grids baseado na integração semântica de múltiplas ontologias

Abstract

O paradigma de grid computacional tem como uma das suas principais características o compartilhamento de recursos heterogêneos dispersos geograficamente por diversas organizações virtuais. No entanto, o processo de matching destes recursos torna-se na prática difícil, uma vez que estas organizações podem apresentar visões distintas quanto a forma de descrever seus recursos compartilhados. A utilização do paradigma de ontologias tem sido considerada, visando à descrição formal de distintas visões de recursos de grid. Em outras palavras, esta metodologia tem como objetivo prover uma base à realização de matching semântico. Vários mecanismos de matching semântico propostos focam na completa automatização do processo. Por outro lado, inúmeras pesquisas indicam que a completa automação no processo de integração semântica de múltiplas ontologias não consegue capturar ou expressar formalmente todas as relações semânticas possíveis entre as ontologias, sendo necessário à interação humana. Em adição, as consultas realizadas sobre ontologias requerem que o usuário conheça as diferentes sintaxes das linguagens de consulta disponíveis e sobretudo saiba traduzir a estrutura do conhecimento modelado nas ontologias em um formalismo lógico para poder elaborar as consultas. Desta forma, diminui-se o número de usuários aptos a formular consultas efetivas e significativas. Com o objetivo de superar estas dificuldades, essa dissertação propõe um mecanismo de matching semântico de recursos de grid baseado na integração semântica de múltiplas ontologias. A integração é alcançada através do desenvolvimento de uma ontologia que tem o papel de servir de referência aos desenvolvedores das ontologias de recursos das diversas organizações virtuais. Desta forma, os desenvolvedores podem estabelecer relações de equivalência com a ontologia de referência antes de publicar as informações dos seus recursos. Uma outra contribuição deste trabalho é diminuir o grau de dificuldade na interação de usuários comuns com o sistema de matching proposto. Esta característica é alcançada criando uma ontologia de pedidos como uma linguagem de consulta de alto nível e um matchmaker baseado nesta linguagem. Esta ontologia foi construída baseada nos termos presentes na ontologia de referência, permitindo que o matching semântico seja realizado sobre todas as ontologias conhecidas pelo sistema. Os experimentos dos estudos de caso realizados indicam que a proposta alcançou com sucesso seus principais objetivos.