Um Ontologia de Dom´ınio para Estratigrafia Sedimentar ... · estruturas sedimentares. Com os...
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Um Ontologia de Dom´ ınio para Estratigrafia Sedimentar Baseada em Primitivas Conceituais e Pict´ oricas Alexandre Lorenzatti 1 , Mara Abel 1 , Bruno Romeu Nunes 1 , Claiton M. S. Scherer 2 1 Instituto de inform´ atica da Universidade Federal do Rio Grande do Sul 2 Instituto de Geociˆ encias da Universidade Federal do Rio Grande do Sul {alorenzatti,marabel,brnunes}@inf.ufrgs.br,[email protected] Abstract. We describe an approach for modelling visual knowledge in order to build domain ontologies for the Sedimentary Stratigraphy domain. Resumo. Este trabalho descreve uma abordagem para modelar conhecimento visual de modo a construir ontologias de dom´ ınio para o dom´ ınio da Estrati- grafia Sedimentar. A ontologia descrita neste trabalho prop˜ oem novas primitivas baseadas na combinac ¸˜ ao de primitivas conceituais e pict´ oricas para modelar conhecimento de dom´ ınio em Geologia [Lorenzatti et al. 2009] [Lorenzatti 2010] (em fase de finalizac ¸˜ ao). A ´ area de aplicac ¸˜ ao ´ e fortemente estruturada sobre o reconhecimento e descric ¸˜ ao de feic ¸˜ oes vi- suais que d˜ ao suporte a interpretac ¸˜ ao. A Estratigrafia estuda as estruturas presentes em rochas sedimentares resultantes do arranjo espacial dos gr˜ aos de rocha, resultante de processos f´ ısicos e qu´ ımicos. A estratigrafia permite compreender a organizac ¸˜ ao espacial das rochas-reservat´ orio de petr´ oleo, fornecendo informac ¸˜ oes para determinar seu volume, distribuic ¸˜ ao no espac ¸o e as armadilhas do petr ´ oleo em um campo de explorac ¸˜ ao. A criac ¸˜ ao da ontologia foi motivada pela necessidade de padronizar o vocabul´ ario de descric ¸˜ ao estratigr´ afica. Tradicionalmente, a descric ¸˜ ao ´ e feita utilizando-se uma ter- minologia b´ asica dependente de escola e de interpretac ¸˜ ao do ge´ ologo. Como resultado, as descric ¸˜ oes utilizam termos amb´ ıguos, terminologia redundante e inadequada. Com um forte componente visual, o dom´ ınio exige que a terminologia seja complementada por desenhos e esquemas que trazem maior dificuldade no processamento das informac ¸˜ oes coletadas. A formalizac ¸˜ ao da ontologia viabiliza a captura da informac ¸˜ ao e processa- mento em sistemas de conhecimento ou integrac ¸˜ ao com outros sistemas geol ´ ogicos. O processo de aquisic ¸˜ ao de conhecimento dividiu-se em trˆ es fases, todas cen- tradas em entrevistas com o especialista. Na primeira fase, um conjunto de conceitos foi identificado a partir da transcric ¸˜ ao das entrevistas e posteriormente organizado pelo es- pecialista em uma hierarquia. Na segunda fase, criou-se uma organizac ¸˜ ao de estruturas sedimentares a partir da an´ alise da literatura. Na terceira fase, foram definidos quais atrib- utos m´ ınimos, conceituais e visuais, eram necess´ arios para individualizar cada uma das estruturas sedimentares. Com os atributos definidos, o projeto encontra-se em fase de catalogac ¸˜ ao extensiva das estruturas descritas na literatura e associac ¸˜ ao com as primitivas visuais que melhor as representam.
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Um Ontologia de Domı́nio para Estratigrafia SedimentarBaseada em Primitivas Conceituais e Pictóricas
Alexandre Lorenzatti1, Mara Abel1, Bruno Romeu Nunes1, Claiton M. S. Scherer2
1Instituto de informática da Universidade Federal do Rio Grande do Sul2Instituto de Geociências da Universidade Federal do Rio Grande do Sul
{alorenzatti,marabel,brnunes}@inf.ufrgs.br,[email protected]
Abstract. We describe an approach for modelling visual knowledge in order tobuild domain ontologies for the Sedimentary Stratigraphy domain.
Resumo. Este trabalho descreve uma abordagem para modelar conhecimentovisual de modo a construir ontologias de domı́nio para o domı́nio da Estrati-grafia Sedimentar.
A ontologia descrita neste trabalho propõem novas primitivas baseadas nacombinação de primitivas conceituais e pictóricas para modelar conhecimento de domı́nioem Geologia [Lorenzatti et al. 2009] [Lorenzatti 2010] (em fase de finalização). A áreade aplicação é fortemente estruturada sobre o reconhecimento e descrição de feições vi-suais que dão suporte a interpretação.
A Estratigrafia estuda as estruturas presentes em rochas sedimentares resultantesdo arranjo espacial dos grãos de rocha, resultante de processos fı́sicos e quı́micos.A estratigrafia permite compreender a organização espacial das rochas-reservatório depetróleo, fornecendo informações para determinar seu volume, distribuição no espaço eas armadilhas do petróleo em um campo de exploração.
A criação da ontologia foi motivada pela necessidade de padronizar o vocabuláriode descrição estratigráfica. Tradicionalmente, a descrição é feita utilizando-se uma ter-minologia básica dependente de escola e de interpretação do geólogo. Como resultado,as descrições utilizam termos ambı́guos, terminologia redundante e inadequada. Com umforte componente visual, o domı́nio exige que a terminologia seja complementada pordesenhos e esquemas que trazem maior dificuldade no processamento das informaçõescoletadas. A formalização da ontologia viabiliza a captura da informação e processa-mento em sistemas de conhecimento ou integração com outros sistemas geológicos.
O processo de aquisição de conhecimento dividiu-se em três fases, todas cen-tradas em entrevistas com o especialista. Na primeira fase, um conjunto de conceitos foiidentificado a partir da transcrição das entrevistas e posteriormente organizado pelo es-pecialista em uma hierarquia. Na segunda fase, criou-se uma organização de estruturassedimentares a partir da análise da literatura. Na terceira fase, foram definidos quais atrib-utos mı́nimos, conceituais e visuais, eram necessários para individualizar cada uma dasestruturas sedimentares. Com os atributos definidos, o projeto encontra-se em fase decatalogação extensiva das estruturas descritas na literatura e associação com as primitivasvisuais que melhor as representam.
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As primitivas conceituais são constituı́das pelo vocabulário padrão definido sendorepresentadas por conceitos como Ambiente deposicional, Fácies Sedimentar e EstruturaSedimentar, por exemplo. As primitivas pictóricas representam as feições visuais identi-ficadas pelos geólogos e que compõem seu conhecimento visual. Primitivas como Angu-laridade, Forma da Lâmina e Espessura são exemplos de feições visuais identificadas porgeólogos. Ambas primitivas são representadas através da linguagem CML (ConceptualModelling Language) devido ao seu maior grau de expressividade.
A figura 1 apresenta uma estrutura sedimentar (figura 1-a) com suas feições vi-suais em destaque (figura 1{b,c,d}) cujo conteúdo pictórico é representado e agregado aontologia através de ı́cones. A figura 2 apresenta a descrição dessa estrutura utilizando asprimitivas conceituais e pictóricas o que permite consultas textuais sobre uma base quearmazena conhecimento visual.
Figura 1. Estrutura sedimentar original com atributos visuais destacados.
Figura 2. Estrutura descrita através de primitivas conceituais e pictóricas.
Atualmente, está se refinando a organização da hierarquia de estruturas sedimenta-res juntamente com suas representações pictóricas. O próximo passo é a realização de umexperimento com a comunidade de geologia para se verificar a viabilidade e expressivi-dade da linguagem composta pelas primitivas e suas representações pictóricas. O futuroda pesquisa está direcionado a utilizar os dados de descrições de estruturas sedimentarespara a construção de sistemas de raciocı́nio voltados à identificação de ambientes deposi-cionais.
ReferênciasLorenzatti, A. (2010). Ontologia para domı́nios imagı́sticos através da combinação de
primitivas textuais e pictóricas. Master’s thesis, Universidade Federal do Rio Grandedo Sul.
Lorenzatti, A., Abel, M., Nunes, B. R., and Scherer, C. M. S. (2009). Ontology forimagistic domains: Combining textual and pictorial primitives. In The Joint Interna-tional Workshop on Metamodels, Ontologies, Semantic Technologies, and InformationSystems for the Semantic Web (MOST-ONISW).
