Este Trabajo de Fin de Máster tiene como objetivo el desarrollo de una aplicación web orientada al catálogo y reutilización de ontologías. El sistema consiste en una herramienta que permite buscar, explorar y reutilizar ontologías, especialmente en la etapa de diseño ontológico. Respecto a otros catálogos actuales, que centran sus mecanismos de reutilización en el análisis del código de las ontologías (por ejemplo, en formato OWL), esta herramienta introduce como novedad principal la posibilidad de reutilizar ontologías basándose en sus diagramas de conceptualización. Este enfoque permite a los usuarios identificar y aplicar patrones, facilitando así el diseño de nuevas ontologías a partir de conceptualizaciones existentes.
La búsqueda en este catálogo utiliza distintas metodologías de Inteligencia Artificial que hacen posible que la búsqueda sea más precisa por incluir técnicas de procesamiento del lenguaje natural.
Esta herramienta es útil especialmente en la etapa de diseño de ontologías, ya que permite reutilizar patrones (patterns) del diagrama de conceptualización de la ontología para poder aplicarlos en nuevas conceptualizaciones.
El trabajo comienza con un análisis del estado del arte, que permite identificar las necesidades actuales en el contexto de la ingeniería ontológica, se estudian otras herramientas similares a Ágora y el contexto del desarrollo de la aplicación.
Al mismo tiempo que se analiza el contexto y entendiendo las necesidades que puede tener el nuevo sistema, se comenzó con la fase de diseño de la aplicación. Por un lado, se decidió la estructura que tendría el directorio de GitHub 1 en el que se almacenan las ontologías que componen el catálogo. Este repositorio permite también la contribución abierta de usuarios que deseen aportar sus ontologías para ser incluidas en el catálogo.
En la fase de diseño, se elaboró un árbol de navegación web y se desarrollaron dos prototipos: uno de baja fidelidad, que tuvo dos versiones debido a la necesidad de hacer algunas correcciones respecto de la versión inicial, y uno de alta fidelidad, que fue la base para la implementación de la interfaz final.
Una vez validados los prototipos, se procedió al diseño e implementación de la búsqueda semántica, así como al desarrollo completo de la aplicación web. Finalmente, se han planteado unas líneas futuras a seguir para la mejora del sistema. El resultado final es un nuevo sistema de catálogo de ontologías que permite una búsqueda más precisa y completa de ontologías, así como la reutilización de estas, ayudando en su labor a los usuarios que deseen desarrollar sus propias ontologías.
–ABSTRACT–
This Master’s Thesis aims to develop a web application focused on the cataloguing and reuse of ontologies. The system provides a tool that enables users to search for, explore, and reuse ontologies, particularly during the ontology design phase. Unlike current catalogues, which focus their reuse mechanisms on analysing the ontology code (e.g., in OWL format), this tool introduces as a main novelty the ability to reuse ontologies based on their conceptualization diagrams. This approach allows users to identify and apply patterns, thus facilitating the design of new ontologies from existing conceptualizations. The catalogue’s search functionality employs various Artificial Intelligence methodologies, making the search more accurate by incorporating Natural Language Processing techniques.
This tool is especially useful during the ontology design stage, as it allows for the reuse of patterns from the ontology conceptualization diagram, which can then be applied to new conceptualizations.
The work begins with a state-of-the-art analysis to identify current needs in the context of ontological engineering. It includes a study of tools like Agora and the broader context in which the application was developed.
Simultaneously with the contextual analysis and understanding of the potential system requirements, the design phase of the application was initiated. On one hand, the structure of the GitHub repository was defined. This repository stores the ontologies that make up the catalogue and also allows for open contributions from users who wish to submit their ontologies for inclusion.
During the design phase, a website navigation tree was created, and two prototypes were developed: a low-fidelity prototype—produced in two versions due to the need for corrections to the initial version—and a high-fidelity prototype, which served as the foundation for the final interface implementation.
Once the prototypes were validated, semantic search functionality was designed and implemented, followed by the full development of the web application.
Finally, future development directions were proposed to enhance the system. The result is a new ontology cataloguing system that enables more precise and comprehensive ontology searches, as well as their reuse, assisting users who wish to develop their own ontologies.
Este Trabajo de Fin de Máster tiene como objetivo el desarrollo de una aplicación web orientada al catálogo y reutilización de ontologías. El sistema consiste en una herramienta que permite buscar, explorar y reutilizar ontologías, especialmente en la etapa de diseño ontológico. Respecto a otros catálogos actuales, que centran sus mecanismos de reutilización en el análisis del código de las ontologías (por ejemplo, en formato OWL), esta herramienta introduce como novedad principal la posibilidad de reutilizar ontologías basándose en sus diagramas de conceptualización. Este enfoque permite a los usuarios identificar y aplicar patrones, facilitando así el diseño de nuevas ontologías a partir de conceptualizaciones existentes.
La búsqueda en este catálogo utiliza distintas metodologías de Inteligencia Artificial que hacen posible que la búsqueda sea más precisa por incluir técnicas de procesamiento del lenguaje natural.
Esta herramienta es útil especialmente en la etapa de diseño de ontologías, ya que permite reutilizar patrones (patterns) del diagrama de conceptualización de la ontología para poder aplicarlos en nuevas conceptualizaciones.
El trabajo comienza con un análisis del estado del arte, que permite identificar las necesidades actuales en el contexto de la ingeniería ontológica, se estudian otras herramientas similares a Ágora y el contexto del desarrollo de la aplicación.
Al mismo tiempo que se analiza el contexto y entendiendo las necesidades que puede tener el nuevo sistema, se comenzó con la fase de diseño de la aplicación. Por un lado, se decidió la estructura que tendría el directorio de GitHub 1 en el que se almacenan las ontologías que componen el catálogo. Este repositorio permite también la contribución abierta de usuarios que deseen aportar sus ontologías para ser incluidas en el catálogo.
En la fase de diseño, se elaboró un árbol de navegación web y se desarrollaron dos prototipos: uno de baja fidelidad, que tuvo dos versiones debido a la necesidad de hacer algunas correcciones respecto de la versión inicial, y uno de alta fidelidad, que fue la base para la implementación de la interfaz final.
Una vez validados los prototipos, se procedió al diseño e implementación de la búsqueda semántica, así como al desarrollo completo de la aplicación web. Finalmente, se han planteado unas líneas futuras a seguir para la mejora del sistema. El resultado final es un nuevo sistema de catálogo de ontologías que permite una búsqueda más precisa y completa de ontologías, así como la reutilización de estas, ayudando en su labor a los usuarios que deseen desarrollar sus propias ontologías.
–ABSTRACT–
This Master’s Thesis aims to develop a web application focused on the cataloguing and reuse of ontologies. The system provides a tool that enables users to search for, explore, and reuse ontologies, particularly during the ontology design phase. Unlike current catalogues, which focus their reuse mechanisms on analysing the ontology code (e.g., in OWL format), this tool introduces as a main novelty the ability to reuse ontologies based on their conceptualization diagrams. This approach allows users to identify and apply patterns, thus facilitating the design of new ontologies from existing conceptualizations. The catalogue’s search functionality employs various Artificial Intelligence methodologies, making the search more accurate by incorporating Natural Language Processing techniques.
This tool is especially useful during the ontology design stage, as it allows for the reuse of patterns from the ontology conceptualization diagram, which can then be applied to new conceptualizations.
The work begins with a state-of-the-art analysis to identify current needs in the context of ontological engineering. It includes a study of tools like Agora and the broader context in which the application was developed.
Simultaneously with the contextual analysis and understanding of the potential system requirements, the design phase of the application was initiated. On one hand, the structure of the GitHub repository was defined. This repository stores the ontologies that make up the catalogue and also allows for open contributions from users who wish to submit their ontologies for inclusion.
During the design phase, a website navigation tree was created, and two prototypes were developed: a low-fidelity prototype—produced in two versions due to the need for corrections to the initial version—and a high-fidelity prototype, which served as the foundation for the final interface implementation.
Once the prototypes were validated, semantic search functionality was designed and implemented, followed by the full development of the web application.
Finally, future development directions were proposed to enhance the system. The result is a new ontology cataloguing system that enables more precise and comprehensive ontology searches, as well as their reuse, assisting users who wish to develop their own ontologies. Read More
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