resumo - CONTECSI

Ontology and e-Government in the context of Knowledge Engineering
ABSTRACT
Government initiatives to provide services from ICT are discussed at all levels of public
administration. In a few of these cases, the semantics are considered in the projects of
availability of data and services to society, which involves: heterogeneous systems,
duplication of information, dissolution of government agencies or wrong use of knowledge.
As a way to generate scientific, technological, economic, social or cultural value, the
knowledge engineering evidence frameworks that consider the semantics of information and
the interoperability of processes, defining a standard vocabulary as the ontologies. The
purpose of this document is to highlight an overview of research on e-government and the
use of ontologies from the perspective of knowledge engineering. Thus presents current
initiatives researching the knowledge openness of government in generating value in an
interdisciplinary paradigm. As a result, the governance characteristics evidenced in
different areas, which requires an interdisciplinary study for solving practical problems.
Among the challenges is pointed the reengineering processes under the criteria of
accessibility, interoperability, as well as reliability, availability, maintainability and safety,
conceptualized as "RAMS".
KEY
WORDS:
Ontology;
Electronic
Government;
Knowledge
Engineering;
Interdisciplinarity
Ontologia e Governo eletrônico no contexto da Engenharia do
Conhecimento
RESUMO
Iniciativas governamentais de disponibilizar serviços a partir das TICs estão em discussão
em todos os níveis da administração pública. Em poucos desses casos, a semântica é
considerada nos projetos de disponibilização dos dados e serviços à sociedade, o que implica
em: heterogeneidade de sistemas, duplicação de informações, dissolução dos órgãos
públicos ou uso errôneo do conhecimento. Como forma de gerar valor científico,
tecnológico, econômico, social ou cultural, a engenharia do conhecimento evidencia
arcabouços que consideram a semântica das informações e a interoperabilidade dos
processos, definindo um vocabulário padrão como as ontologias. O objetivo deste
documento é apontar uma visão geral da pesquisa sobre o governo eletrônico e o uso de
ontologias sob uma perspectiva da engenharia do conhecimento. Apresenta, então,
iniciativas atuais que buscam no conhecimento a abertura da administração pública na
geração de valor em uma visão interdisciplinar. Como resultado, são evidenciadas as
características de governabilidade em diferentes áreas, o que requer um estudo
interdisciplinar para a solução de problemas práticos. Dentre os desafios é apontada a
reengenharia de processos sob os critérios de acessibilidade, interoperalidade, além de
confiabilidade, disponibilidade, manutenabilidade e segurança, conceituada como "RAMS".
PALAVRAS-CHAVE: Ontologia; Governo eletrônico; Engenharia do conhecimento;
Interdisciplinaridade
1
INTRODUÇÃO
Por anos a iniciativa pública se preocupou em evoluir processos e serviços a fim de
criar uma base tecnológica dos dados e informações governamentais em todos os níveis. A
discussão mais atual entre os autores está na disponibilização de ferramentas que facilitem
o acesso da população aos serviços governamentais (Bannister, 2015).
Porém, segundo Sabucedo e Rifón (2012), devido à falta de um desenvolvimento
planejado e conjunto, cada órgão, sistema e inciativa apresenta um formato no tratamento
do conhecimento. Então, as ontologias, como um vocábulo formal e estruturado, cumprem
papel fundamental para a convergência entre os sistemas. Um trabalho complexo que
envolve o conhecimento nas mais diversas formas e exige especialistas em diferentes áreas,
o que representa um desafio.
O propósito desse artigo é apontar uma visão atual da pesquisa sobre o governo
eletrônico e o uso de ontologias sob uma perspectiva da engenharia do conhecimento. Para
isso, é realizada uma revisão integrativa sobre os cases mais atuais na área.
Como resultado são destacadas as principais pesquisas em relação ao estudo das
ontologias para o governo eletrônico e as tendências para os desafios da formalização e
integração dos conhecimentos de diferentes órgãos governamentais.
O artigo está organizado em uma breve seção que apresenta os conceitos em relação
a ontologia e governo eletrônico; as definições de busca e metodologia de pesquisa; os
resultados para o contexto da área; e, por fim, uma discussão sobre as tendências para a área.
2
2.1
DEFINIÇÕES
Ontologia
Segundo Gruber (2008), o compartilhamento de dados proporciona a reutilização do
conhecimento, viabilizando a comunicação entre diferentes sistemas e facilitando as
atividades entre diferentes agentes. Porém a heterogeneidade de definições e conceitos
inibem essa convergência de informações.
Como alternativa semântica no campo da engenharia do conhecimento, as ontologias
se tornaram um padrão nos processos de partilha. Uma ontologia, nessa área, é comumente
definida como “um conjunto de relações com o qual se representa um conhecimento formal
e explícito de uma conceptualização compartilhada” (Studer et al., 1998). Seu principal
proveito está relacionado aos princípios da Web Semântica.
Considerada a Web 3.0, a Web Semântica pretende estabelecer padrões voltados às
relações de conteúdos compreensíveis por agentes humanos e computacionais (Berners-Lee
e Hendler, 2001). Nesse paradigma da Web, as ontologias apresentam um conjunto de
conceitos, relações, instâncias e axiomas, que representam conhecimento de forma
compreensível e processável por agentes computacionais, o que permite o compartilhamento
de conhecimento e inferências sobre os dados disponibilizados (Staab e Studer, 2013).
2.2
Governo Eletrônico
Governo eletrônico são sistemas de todos os níveis governamentais que atendem as
demandas usando tecnologias da informação e comunicação e habilitam o governo a
interagir diretamente com os cidadãos (Bannister, 2015).
No âmbito de “todos os níveis governamentais”, Bannister (2015) representa esses
níveis em um modelo multicamadas denominado de “Onion-Shaped”. No escopo do modelo
estão as camadas que compõem o setor público e inclui não apenas o governo central, mas
também as agências de estado, o governo local, setor público ampliado e os setores
comerciais do Estado. O autor engloba assim os diversos campos de atuação do governo
como nas áreas de saúde, política, sistema judiciário, segurança, emprego, sistemas de
informação e eleições.
No Brasil iniciativas como a Lei da Informação (nº 12.527/11) e o Programa
Estratégico de Software e Serviços de TI (TI-MAIOR)1 são exemplos de aplicação e criação
de uma infraestrutura nacional de dados abertos, como apoio à abertura pública de ontologias
e Web Semântica, na parceria para o Governo Aberto (Open Government Partnership –
OGP).
3
REVISÃO SISTEMÁTICA
A metodologia utilizada representa uma revisão bibliográfica integrativa, de caráter
exploratório, em uma abordagem metodológica qualitativa por apresentar uma revisão
1
Disponível em http://timaior.mcti.gov.br/, acesso em 25 de Outubro de 2015
sistemática sobre os objetivos, propósitos e por ter a finalidade de realizar uma análise do
conhecimento pré-existente sobre os tópicos pesquisados (Pompeo et al., 2009). Nesta seção
são apresentados os procedimentos de pesquisa realizados para a seleção e análise dos
documentos.
As etapas apresentadas são adaptadas de Mendes et al. (2008) sendo formada
sequencialmente pela: definição do tema (elaboração da Pergunta de Pesquisa); busca na
literatura (amostragem da base Scopus); critérios para categorização dos estudos (filtragem
de dados); avaliação dos estudos incluídos; discussão do resultado e apresentação da revisão
integrativa.
3.1
Definição da pesquisa
O propósito desta revisão integrativa é apontar uma visão geral da pesquisa sobre o
governo eletrônico e o uso de ontologias sob uma perspectiva da engenharia do
conhecimento. A importância deste estudo é analisar as iniciativas de uso das ontologias nos
sistemas de governo eletrônico.
3.2
Definição das Estratégias de buscas
As definições das estratégias de busca foram estabelecidas nos campos de busca,
filtragem e resultados prévios, conforme segue:
1- Campos de busca: A pesquisa foi realizada dentro da base Scopus, a maior base de
dados de resumo e citações de artigos científicos, sendo limitado a consulta das
palavras chaves relacionadas à Governo Eletrônico, Ontologias e conhecimento:
“(KEY(E-government) OR KEY(e-gov) OR KEY (Internet government) OR KEY
(digital government) OR KEY (online government) OR KEY (connected
government)) AND (KEY (ontology) OR KEY (ontologies)) AND (KEY
(knowledge))”. A consulta resultou em 84 artigos: 82 em inglês e 2 em chinês, entre
os anos 2006 a 2015.
2- Filtragem: Uma nova busca foi realizada limitando os artigos para apenas o idioma
inglês
dos
5
últimos
anos,
government )
resultando
na
consulta:
OR
“( KEY ( eKEY ( e-
gov ) OR KEY ( internet government ) OR KEY ( digital government ) OR KEY
( online government ) OR KEY ( connected government ) ) AND ( KEY ( ontolo
gy )
OR
KEY ( ontologies ) )
AND
( KEY ( knowledge ) )
AND
( LIMIT-
TO ( LANGUAGE ,
"English" ) )
AND
( LIMIT-
TO ( PUBYEAR ,
2015 ) OR LIMIT-TO ( PUBYEAR ,
2014 ) OR
LIMIT-
TO ( PUBYEAR ,
2013 ) OR LIMIT-TO ( PUBYEAR ,
2012 ) OR
LIMIT-
TO ( PUBYEAR , 2011 ) ) ”.
3-
Resultados prévios: A Figura 1 apresenta uma visão geral dos documentos.
Do total de 20 artigos, 14 são documentos de conferências e 6 artigos de revistas.
Figura 1 - Relação de Citações por documento entre 2005 e 2013. Fonte: Dados pesquisa na base da Scopus.
Nos próximos tópicos são apresentadas as considerações em relação ao objetivo do
artigo e os cases apresentados pelos documentos encontrados na busca.
4
CONTEXTO DA ÁREA
Talisayon (2013) descreve os principais fatores para o estabelecimento da gestão do
conhecimento nos setores públicos considerando:

A preocupação com a eficiência e produtividade destacando-se como os
principais motivadores para o estabelecimento de práticas de gestão do
conhecimento, bem como para minimizar a duplicação de esforços entre
divisões e direções;


Melhorar a transparência e compartilhamento de informações, bem como
a melhoria das relações de trabalho e de confiança dentro das
organizações;
Promover a aprendizagem ao longo da vida, tornando as organizações
mais atraentes para os candidatos a emprego e melhoria das relações de
trabalho e compartilhamento das informações com outros ministérios;
É possível perceber então a necessidade de uma integração tecnológica para as
soluções do governo. Segundo Bannister (2015), o termo “electronic government” foi
cunhado na década de 90, também denominado “e-public administration” pelos europeus,
além de outras variações encontradas como: e-government, eGov, Internet government,
digital government, online government, connected government; porém muitos dos recursos
apresentados não passam de mera substituição dos processos “offline” para “online”. Para
Sabucedo e Rifón (2012), as soluções em Governo eletrônico não deveriam ser simplesmente
a substituição de serviços em papel com serviços entregues digitalmente. O autor defende
que o setor público providencie soluções completas e profundas em uma reorganização dos
processos governamentais.
A finalidade do governo eletrônico deveria estar voltada então a: “providenciar valor
adicional aos serviços prestados ao cidadão, oferecendo recursos adequados relativos a
recuperação de informação, descoberta de conhecimento e gestão de documentos”
(Sabucedo e Rifón, 2012). Contudo, é necessário discutir os possíveis níveis de diferença
de complexidade feitos por tecnologias semânticas, como por exemplo as folksonomias,
taxonomias e ontologias.
Diante dessa crítica, Talisayon (2013) apresenta o conhecimento como matéria-prima
e entrega principal em qualquer decisão governamental. O que exige um aspecto intrínseco
de atividades intensas em conhecimento como suporte a decisão, pois, "decisões efetivas
dependem do conhecimento correto no lugar certo no momento adequado" (Talisayon,
2013).
Por Bannister (2015) são percebidos como benefícios da administração pública no
governo eletrônico: Administração dos fundos públicos (englobando eficiente, eficaz e uso
econômico de tais fundos); igualdade de tratamento e de oportunidades (incluindo a
prevenção da discriminação injusta contra as pessoas); ao serviço dos cidadãos; integridade
/ honestidade; equidade; inclusão social e promoção da coesão social; justiça; respeito ao
cidadão (englobando qualidade de serviço); imparcialidade / interesses de equilíbrio;
transparência; consultas; andamento devido; permitir a auto governança do indivíduo;
prestação de contas; proteger a privacidade de indivíduos; prevenir a exploração injusta dos
indivíduos; proteger a segurança das pessoas; facilitar a vontade democrática; apoio à
competitividade nacional; dentre outros.
A partir disso, refletindo na construção de ontologias para o governo eletrônico,
Onwudike et al. (2015) atribui algumas das razões na geração de valor como: (a) criar e
distribuir informações; (b) manter as informações sobre os dados e seu uso de forma
adequada; (c) reforçar os padrões na forma como os dados são trocados; (d) agregar dados
com o uso de linguagens como OWL (Web Ontology Language); (d) interpretar os dados
formalmente com o uso de semântica e de controlar adequadamente vocabulários; (e)
enfatizar a confiança em fontes de dados porque não há procedência das informações; (f)
comparar e correlacionar dados; (g) tornar a eficiência e eficácia do governo transparente; e
(h) certificar se há responsabilidade no processo de tomada de políticas.
Portanto, o uso das ontologias para a gestão do governo eletrônico está diretamente
relacionado ao suporte de integração dos dados, representação e compartilhamento do
conhecimento (Aveiro, 2015). Ou seja, só há sentido na geração de valor se considerar a
interoperabilidade de sistemas do governo, agências, organizações privadas e mesmo
informações dos indivíduos (Giordano et al., 2013; Goy et al., 2013; Lamharhar et al., 2014;
Al Hassan et al., 2015).
Kawtrakul et al. (2012) discutem esse compartilhamento de conhecimento para a
gestão de desastre. Essa combinação é defendida como algo essencial na performance crítica
das operações de ajuda humanitária como capacidade de tempo útil de resposta. Para isso o
autor recorre ao processo de aquisição e extração de conhecimento de mídias sociais como
forma de manter atualizadas as informações ao governo, agências de apoio ou órgãos
militares.
Essa aquisição e extração é gerenciada por uma base de conhecimento esquematizada
em um framework que se utiliza de Técnicas de Programação Neurolinguística (NLP) para
tratamento das informações. O tratamento é realizado a partir da (a) recuperação de
informações em redes sociais; (b) classificação e filtragem por métodos de Sriram et al.
(2010); e, por fim, (c) extração de informações no formato XML ou banco de dados. A
verificação das informações é estudada a partir das pesquisas de qualidade de dados por
Mcgilvray (2008) considerando a completude, acuracidade e confiabilidade. O modelo de
dados comum para essa partilha e interligação dos sistemas baseados em conhecimento é o
“Simple Knowledge Organization System” (SKOS) descrito por Bechhofer e Miles (2009).
O SKOS permite que ontologias possam ser representadas de modo que os conceitos sejam
compartilhados entre as organizações.
Pacheco et al. (2012) discutem a convergência de áreas no governo eletrônico com
base nas áreas de engenharia do conhecimento e também na engenharia de ontologias, o EGov Semântico para a interoperabilidade semântica entre serviços de governo. Um padrão
baseado nas recomendações da W3C's eGovernment2 que faz parte da padronização para a
Web como auxílio aos governos na publicação de dados abertos.
4.1
Conhecimento
Ao considerar que o conhecimento “é conteúdo ou processo efetivado por agentes
humanos ou artificiais em atividades de geração de valor científico, tecnológico, econômico,
social ou cultural”, Pacheco (2014) se referência: (a) ao propósito, como a geração de valor;
(b) a forma, como o conteúdo ou processo; (c) o local, considerando tanto a mente humana
quanto em artefatos; (d) a fonte, como indivíduos, grupos, organizações, redes, regiões e
países num contexto de inovação; e por fim, (e) a epistemologia, que converge na
convivência interdisciplinar.
A fim de alcançar o propósito de gerar valor, a gestão do conhecimento fornece
estratégias coletivas para as atividades do governo eletrônico a partir de ferramentas e
técnicas intensivas em conhecimento. Segundo Onwudike et al. (2015), entre os benefícios
de uma gestão adequada estão o aprimoramento das competências governamentais, a
qualidade de serviço e a promoção do desenvolvimento sustentável do governo eletrônico.
Além disso, o conhecimento como valor demanda constante atualização de acordo com as
requisições dos órgãos e da sociedade (Sarantis et al., 2009; Barbagallo et al., 2010; Miah,
2010; Sourouni et al., 2010; Al-Hassan et al., 2011; Apostolou et al., 2011).
Segundo Talisayon (2013), um conhecimento correto pode ser diferente para cada
decisão, porém práticas voltadas ao correto uso do conhecimento estão bem colocadas em
qualquer tomada de decisão. Neste sentido, a Engenharia do Conhecimento emerge como
uma disciplina dedicada aos processos de explicitação formalização/representação e
operacionalização desse conhecimento em atividades intensivas em conhecimento
(PACHECO; TODESCO, 2013). Dispondo então de uma forma para o conteúdo.
Gruber (2008) propõe um exemplo de um sistema de Conhecimento Coletivo em
que agentes humanos e artificiais trabalham cooperativamente criando e organizando
informações, interligando conteúdos e o conhecimento humano gerado.
Portanto, nesse paradigma, o local está tanto na mente humana como em artefatos
computacionais que compartilham facilmente o conhecimento. Gruber (2008) ainda reforça
sua expectativa mencionando que “com o surgimento da Web Social, agora temos milhões
de humanos oferecendo seus conhecimentos online, o que significa que a informação é
2
Disponível <http://www.w3.org/egov/>, acesso em 27 de Outubro de 2015.
armazenada, pesquisável, e facilmente compartilhada” e cita como desafio “encontrar a
combinação certa entre o que é colocado online e métodos para fazer raciocínio útil para
os dados”.
Logo, se o conhecimento está disposto em diferentes locais, as fontes são as mais
variadas e uma oportunidade observada está nas comunidades online. Kawtrakul et al.
(2012) cita que o compartilhamento de conteúdo e a interação social estão em constante
atualização nas redes sociais e, a partir disso sugere o uso dessas fontes como informações
ao governo, gerando valor social. Por fim, a epistemologia do conhecimento, que é vista
num contexto interdisciplinar no tópico a seguir.
4.2
Aspectos da Interdisciplinaridade no processo
Os estudos de Repko (2011) consideram a interdisciplinaridade como "um processo
de responder a uma questão, resolução de um problema ou a abordagem de um tema que é
muito amplo ou complexo para ser tratado de forma adequada por uma única disciplina ou
profissão". Considerando então que "se baseia em perspectivas disciplinares e integra os
seus conhecimentos para produzir uma perspectiva mais abrangente”. Diferenciando-se da
multidisciplinaridade devido aos "mecanismos do processo de pesquisa e do produto final".
Ainda segundo Repko (2011), a interdisciplinaridade instrumental é orientada a
problemas. Portanto, uma abordagem pragmática concentrada em pesquisa, suprimento, e na
resolução de problemas práticos como resposta às demandas externas da sociedade. No
entanto, tomada sozinha, não é suficiente para a interdisciplinaridade instrumental, mas deve
ser complementa pela integração das áreas, portanto "to make whole", em tradução livre:
"fazer o todo". No contexto de interdisciplinaridade, a integração é o processo pelo qual
ideias, dados e informações, métodos, ferramentas, conceitos, e ou teorias de duas ou mais
disciplinas são sintetizadas, conectadas, ou misturadas (Repko, 2011).
A visão integradora do contexto interdisciplinar está de acordo com o entendimento
da Capes (2009) que define a área interdisciplinar “entre o teórico e o prático, entre o
filosófico e o científico, entre ciência e tecnologia, apresentando-se, assim, como um saber
que responde aos desafios do saber complexo”. Segundo Pacheco (2014), a proposta de
definição interdisciplinar do conhecimento no escopo do programa EGC, permite a
integração convergente das epistemologias do conhecimento, sendo definidos como:
(a) cognitivista, “o conhecimento pode ser conteúdo e estar em artefatos”;
(b) conexionista, “rede e comunicação são essenciais na geração de valor”;
e (c) autopoiético, “a criação de conhecimento se dá, pincipalmente, por humanos”.
Portanto, a observação do conhecimento como instrumental de integração é apoiado
na interdisciplinaridade para a solução de problemas. No caso de múltiplos sistemas
governamentais, a engenharia do conhecimento, as áreas de ciências da informação e a
especificidade de cada área de atuação do governo, necessitam convergir a fim de viabilizar
a integração semântica e, assim, o compartilhamento de informações.
Essa visão holística é reforçada nas discussões de integração dos órgãos públicos,
organizações e indivíduos a fim de “construir sinergias de engajamento em todo o setor
público de uma forma verdadeiramente interdisciplinar” (Sourouni et al., 2010), e “um
amplo esforço em todos as áreas” (Ferrario e Guarino, 2009).
5
CONSIDERAÇÕES FINAIS
Se tratando de semântica, Sabucedo e Rifón (2012) recomendam a realização de uma
profunda reengenharia dos processos do governo eletrônico seguindo três conceitos:
manutenabilidade, acessibilidade e interoperabilidade.
No primeiro conceito, soluções em administração pública são esperadas que tenham
um longo ciclo de vida, portanto a manutenção deve ser tomada em conta desde a fase de
projeto e desenvolvimento de soluções do governo eletrônico. Nesse quesito, a reengenharia
integra os critérios RAMS: confiabilidade, disponibilidade, manutenabilidade e segurança
(Reliability, Availability, Maintainability and Safety) (Stapelberg, 2009).
Outro quesito da pesquisa deve estar baseado na acessibilidade como desafio contra
o gap da exclusão digital (Chang et al., 2009; Bountouri et al., 2010; Moulin e Sbodio, 2010;
Alqahtani et al., 2014). Segundo Sabucedo e Rifón (2012), a administração pública não pode
deixar de garantir aos usuários o tratamento adequado de suas próprias soluções para
problemas relacionados a acessibilidade ou a disponibilidade da tecnologia.
Porém, o tema comum dos artigos pesquisados para o propósito das ontologias está
nos processos semânticos é a interoperabilidade. Tal característica abordada por todas
grandes instituições e que é um dos maiores desafios dos sistemas legados, mas também base
dos projetos de novas soluções nos diferentes níveis, técnico, de aplicação e semântico.
A heterogeneidade se deve ao fato de os sistemas governamentais serem
estabelecidos independentemente (Xiao et al., 2007). Ocorre que, esses sistemas geralmente
são representados usando o mesmo conceito com diferentes termos devido à falta de
conhecimento do esquema de modelagem compartilhada. Além disso, semântica dos
conceitos e termos são geralmente não definidas com completude. A ilegibilidade e
sobreposição dessa definição de conceitos pode causar: diferenças de explicação dos
sistemas e usar o conhecimento do negócio falsamente também causam dificuldades na troca
automática e compartilhamento do conhecimento do negócio entre as diferentes instituições,
desafios que prejudicam a plenitude do Governo aberto na geração de valor a toda a cadeia
econômica (Shadbolt et al., 2012).
Kawtrakul et al. (2012) defendem a criação de um organismo nacional de
normalização, que seria responsável por apoiar a interoperabilidade e padronização dos
dados. Outros autores apresentam iniciativas de frameworks operados com ontologias para
a integração de serviços exclusivamente nacionais, como o Palestinian Interoperability
Framework por Jarrar et al. (2011), ou em blocos econômicos como o European
Interoperability Framework (EIF) por Sourouni et al. (2010). O fato é que os esforços já
estão direcionados aos grandes desafios na interdisciplinaridade das camadas apresentadas
por Bannister (2015) e pouco da literatura ultrapassa esse modelo a fim de alcançar uma
integração entre governos internacionais.
Portanto, se os desafios discutidos atualmente estão na interoperabilidade dos
sistemas nacionais em cada país, uma pesquisa desponta sob os aspectos da
internacionalização e com desafios ainda maiores. Entre esses desafios importam a língua,
os regimentos locais, e mesmo o quesito de segurança nacional dos dados. Portanto, estariam
os governos dispostos abrir mão da soberania nacional em pró da cooperação internacional
e difusão do conhecimento?
6
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