Modelado de Datos de Proceso

Manual Página Web
MODELADO DE
DATOS DE PROCESOS
MANUALES ESPECIALES
Documento: Manual Páginas Web (SemanticWebBuilder).
Fecha de Elaboración: Marzo de 2009.
INFOTEC CONACYT FIDEICOMISO.
Página i
Modelado de Datos de Procesos
Manuales Especiales
Fondo de Información y
Documentación para la Industria
Av. San Fernando #37
Col. Toriello Guerra Del. Tlalpan
México D.F.
Modelado de Datos de Procesos
Control de cambios
Fecha
Responsable
15/08/2011
Hasdai Pacheco
INFOTEC CONACYT FIDEICOMISO.
Sección
Cambio
Documento creado
I
Modelado de Datos de Procesos
El Copyright y las Marcas registradas INFOTEC WebBuilder, SemanticWebBuilder,
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Industria, Centro de Investigación CONACYT.
INFOTEC CONACYT FIDEICOMISO.
II
Modelado de Datos de Procesos
Prologo
SemanticWebBuilder Process (SWBP) es una plataforma tecnológica desarrollada en
INFOTEC, un Centro de Investigación y Desarrollo Tecnológico del CONACYT, por lo que
es un producto hecho en México y por mexicanos que tiene como propósito principal el
brindar los elementos metodológicos y las herramientas necesarias para permitir una
construcción rápida y sencilla de sitios Web semánticos para el despliegue de procesos
de negocio, así como para el desarrollo de aplicaciones de procesos con características
semánticas.
La idea principal de dotar de semántica a los portales Web y a los procesos de negocio es
permitir que la información contenida en ellos sea definida y estructurada en base a
conceptos con un significado específico para los involucrados en los procesos. En este
sentido, la adición de semántica permite centrar los esfuerzos en la identificación y
representación del conocimiento tácito contenido en los distintos actores de un proceso
para convertirlo en conocimiento explícito accesible por todos los miembros de la
organización.
Entre mayor sea el nivel de detalle al que se define la información en los procesos, mayor
será la eficiencia en su búsqueda, procesamiento e interpretación, ya sea por humanos o
por otros sistemas. Esto implica que el intercambio e integración de información se lleve a
cabo de forma más natural, sin importar el lugar físico donde se encuentre almacenada o
la forma en que haya sido procesada originalmente.
En este sentido, SemanticWebBuilder Process, mediante el uso de tecnología semántica,
proporciona ventajas competitivas respecto a otras herramientas, al permitir: a) el
modelado dinámico de objetos de negocio mediante ontologías; b) cubrir todas las fases
del ciclo de vida de desarrollo de los procesos de manera integral; c) contextualizar los
procesos de negocio para una mejor búsqueda y categorización; d) simplificar la
interoperabilidad con sitios Web construidos en SemanticWebBuilder Portal.
Lo más importante, SWBP propone un cambio de paradigma en la manera en que se
conciben los procesos de negocio, dando importancia a la información procesada, más
que en el proceso ejecutado, facilitando la integración con la Web Semántica, que permite
una recuperación más eficiente de la información y la incorporación de distintos dominios
tecnológicos.
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Modelado de Datos de Procesos
Índice de Contenidos
Control de cambios ............................................................................................................. I
Prologo .............................................................................................................................. II
Índice de Contenidos ........................................................................................................ III
Acerca de este manual ..................................................................................................... IV
Introducción ....................................................................................................................... 1
Modelado ontológico ...................................................................................................... 1
Ontología .................................................................................................................... 1
Modelado Ontológico con TopBraid Free Edition ............................................................... 2
Vista General de TopBraid Free Edition ......................................................................... 2
Manejo de archivos OWL ............................................................................................... 3
Crear proyectos .......................................................................................................... 3
Crear archivos OWL (ontologías) ................................................................................ 5
Guardar archivos OWL ............................................................................................... 8
Modificar las propiedades de un archivo OWL ............................................................... 8
Modificar el URI base y el espacio de nombres .......................................................... 8
Modificar los prefijos ................................................................................................... 9
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III
Modelado de Datos de Procesos
Acerca de este manual
Este manual fue realizado con el objetivo de proporcionar el conocimiento necesario para
realizar el modelado de los datos que serán usados en la configuración y ejecución de los
procesos de negocio en SemanticWebBuilder Process.
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IV
Modelado de Datos de Procesos
MODELADO DE DATOS DE PROCESOS
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V
Modelado de Datos de Procesos
Introducción
El modelado de datos de procesos, es decir, de la información generada y transformada
por cada una de las actividades de un proceso, es parte importante de la definición de
procesos de negocio ejecutables. SemanticWebBuilder Process utiliza ontologías para
representar toda esta información de manera más cercana al lenguaje humano. Para
realizar el modelado de la información de los procesos, SemanticWebBuilder Process
hace uso de las técnicas de modelado ontológico. Las siguientes secciones presentan los
elementos necesarios para conocer el modelado ontológico y aplicarlo en el modelado de
datos de procesos.
Modelado ontológico
El modelado ontológico es un campo vasto de investigación en constante desarrollo
conocido también como ingeniería ontológica. Existe un gran número de metodologías de
modelado con un ciclo de vida bien definido. Los enfoques de dichas metodologías
parten, por ejemplo, de la función que desempeñará la ontología (metodologías de
alineación de ontologías, metodologías de fusión de ontologías), la manera en que se va a
controlar (metodologías para el versionado y evolución de ontologías), la manera en que
se va a explotar (metodologías para el aprendizaje basado en ontologías) o la manera en
que se va a evaluar (metodologías para la evaluación de ontologías). De la misma manera
existen herramientas de ingeniería ontológica que soportan algunas o todas las etapas del
modelado.
Independientemente del tipo de metodología y herramienta utilizadas para modelar, lo
cierto es que en ocasiones no todas serán útiles para todos los casos y es posible que se
requiera adecuarlas a necesidades muy específicas. El punto importante es resaltar que
todas las metodologías y herramientas usan los mismos conceptos básicos: ontología,
clase, propiedad, relación, instancia, dominio. Dichos conceptos se definirán en las
siguientes secciones.
Ontología
El término ontología tiene varios contextos. El contexto másfilosófico se refiere a ella
como “una parte de la metafísica que estudia lo que hay, es decir, cuáles entidades
existen y cuáles no, además de la manera en que se relacionan las entidades que
existen” [3]. Obviamente, el contexto interesa no es el filosófico, sino el de las ciencias de
la computación, donde las ontologías surgen como un mecanismo de representación de
conocimiento en el área de la inteligencia artificial, al igual que los frames, las redes
semánticas o los mapas de tópicos. Más específicamente, interesa el contexto de las
tecnologías de la información, donde una ontología es un “exhaustivo y riguroso esquema
conceptual dentro de uno o varios dominios dados; con la finalidad de facilitar la
comunicación y el intercambio de información entre diferentes sistemas y entidades” [3],
aún más, “una ontología es una representación formal y explícita de una
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Modelado de Datos de Procesos
conceptualización compartida” [32] o en pocas palabras, una manera formal de
representar computacionalmente lo que existe en el mundo real.
En este sentido, se les puede considerar artefactos reutilizables que deben ser
implementados en un lenguaje entendible por la computadora. Para el caso de este
documento, el lenguaje utilizado para implementar ontologías es OWL.
Modelado Ontológico con TopBraid Free Edition
Existen varias herramientas que ayudan a los analistas de software y expertos de un
dominio a capturar todos los conceptos involucrados en su contexto dentro de una
ontología. Estas herramientas reducen la complejidad en la definición de ontologías
proporcionando interfaces de usuario amigables.
En esta sección se mostrará la manera de modelar una ontología utilizando TopBraid Free
Edition (en adelante TBFE). Debe hacerse notar que la elección de esta herramienta para
mostrar el proceso de modelado fue imparcial y que el objetivo no es hacer promoción a la
misma. Debe quedar claro también que las definiciones acerca de los elementos
presentes en la herramienta no reflejan lo establecido en sus manuales de usuario.
Si el lector está familiarizado con el modelado ontológico mediante el uso de otra
herramienta y no necesita conocer TBFE, puede omitir éste capítulo. Sin embargo, se
asumirá el uso de TBFE en el resto del documento para mantener la consistencia en los
ejemplos desarrollados. Se asume también que el lector ha descargado e instalado
correctamente TBFE en su computadora.
Vista General de TopBraid Free Edition
La ventana principal de TBFE, misma que se despliega al lanzar la aplicación se muestra
en la figura 1. Esta consta principalmente de cinco vistas: la lista de clases, la lista de
proyectos, la lista de propiedades disponibles, el formulario de edición de objetos y el área
de objetos relacionados. Es posible que al iniciar TBFE por primera vez, sólo se muestre
la lista de proyectos, sin embargo, a medida que se creen nuevos archivos OWL, las
demás secciones aparecerán.
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Modelado de Datos de Procesos
Figura 1. Ventana principal de TopBraid Free Edition. Lista de clases (verde), lista de proyectos (rojo),
lista de propiedades (azul), formulario de edición de objetos (negro) y área de objetos relacionados
(naranja), barra de herramientas (gris).
Manejo de archivos OWL
Todas las ontologías desarrolladas en los ejercicios del documento se almacenarán en el
formato OWL. En las siguientes sub-secciones se explica el manejo de este tipo de
archivos en TBFE.
Crear proyectos
Un proyecto es, funcionalmente, una carpeta donde se agruparán los archivos OWL
creados en TBFE, por tanto, es necesaria la creación de un proyecto para iniciar con el
modelado de una ontología. Para crear un proyecto, deberá ejecutar el procedimiento
descrito a continuación.
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Modelado de Datos de Procesos
Procedimiento
1. Haga clic en la opción Project en el submenú New del menú File de la barra de
menús (figura 2). Se abrirá un asistente para la creación del nuevo proyecto.
Figura 2. Opción para crear un nuevo proyecto.
2. En la primera ventana del asistente (figura 3) seleccione Project bajo la categoría de
General y presione el botón Next.
Figura 3. Diálogo de creación de proyectos.
3. En la siguiente ventana del asistente (figura 4) proporcione el nombre del proyecto y
elija la ruta donde se creará la carpeta del mismo. Cuando termine, presione el botón
Finish.
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Modelado de Datos de Procesos
Figura 4. Diálogo de creación de proyectos.
Resultado
El nuevo proyecto se mostrará en la lista de proyectos de TBFE (figura 5).
Figura 5. Proyecto creado en la lista de proyectos.
Crear archivos OWL (ontologías)
Todas las ontologías creadas (archivos OWL) se almacenarán en una carpeta de
proyecto. Para crear un nuevo archivo OWL deberá ejecutar el procedimiento descrito a
continuación.
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Modelado de Datos de Procesos
Procedimiento
1. Seleccione la opción RDF/OWL File del submenú New del menú File (figura 6).
También puede hacer clic con el botón derecho del ratón en la carpeta del proyecto y
seleccionar RDF/OWL File dentro de la opción New del menú contextual (figura 7).
Figura 6. Opción para crear una ontología desde la barra de menús.
Figura 7. Opción para crear una ontología desde el menú contextual del proyecto.
2. Se mostrará el asistente de creación de archivos RDF/OWL (figura 8). Proporcione el
URI base de la ontología y el nombre del archivo RDF/OWL. Cuando termine de
definir la información solicitada presione el botón Finish.
Figura 8. Diálogo de creación de ontologías.
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Modelado de Datos de Procesos
Nota: La URI base de la ontología tiene la forma de una dirección Web. En esencia
una URI es un identificador único que permite representar cualquier elemento, no
sólo Páginas Web. Trate de usar URIs representativas de su proyecto u
organización.
Nota: Debe asegurarse que la extensión del archivo creado sea OWL y que en el
diálogo de creación de ontologías ha marcado la casilla Set a default namespace
in the new file.
Resultado
Se abrirá el formulario de edición de las propiedades de la nueva ontología, titulado
Ontology Overview (figura 9) y al mismo tiempo se mostrará la nueva ontología bajo la
carpeta del proyecto.
Figura 9. Formulario de edición de propiedades de la ontología.
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Guardar archivos OWL
Para guardar un archivo OWL sólo debe hacer clic en el botón Guardar de la barra de
herramientas (figura 10) o presionar las teclas CTRL + S.
Figura 10. Opción para guardar el proyecto y las ontologías.
Modificar las propiedades de un archivo OWL
Cada vez que se crea una nueva ontología, se presenta el formulario de edición de
propiedades de la misma (figura 9). En este formulario aparecen los campos URI base
(Base URI) y Espacio de nombres (Default Namespace). Por defecto, TBFE crea un
espacio de nombres para las ontologías e incorpora los prefijos de las principales
estructuras de información que utiliza (RDF, RDF-S, XSD, OWL).
Para acceder al formulario de edición de propiedades de la ontología en cualquier
momento, bastará con presionar el botón Navigate to Ontology de la barra de
herramientas (figura 11).
Figura 11. Opción para acceder al formulario de edición de propiedades de la ontología.
Modificar el URI base y el espacio de nombres
El URI base de una ontología tiene el propósito de resolver URIs relativas dentro de un
documento XML. Por defecto, en TBFE el URI base y el espacio de nombres están
sincronizados, es decir, si se modifica uno, se modifica el otro. Para cambiar el URI base
de la ontología y hacer que sea distinto al espacio de nombres, deberá ejecutar el
procedimiento descrito a continuación.
Procedimiento
1. Hacer clic en el botón Synchronize values automatically en el formulario de edición
de propiedades de la ontología (figura 12).
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Figura 12. Opción para desenlazar el URI base y el espacio de nombres de la ontología.
Resultado
Una vez hecho esto, el botón cambiará de forma a la mostrada en la figura 13 y podrá
modificar ambos campos a conveniencia.
Figura 13. URI base y espacio de nombres desenlazados.
Modificar los prefijos
Un prefijo es una abreviatura del espacio de nombres de la ontología. Tiene la función de
hacer más fácil la utilización de los URIs de los elementos definidos en el archivo OWL.
En el formulario de edición de propiedades de la ontología existe una sección llamada
Namespace Prefixes. En esta sección se muestran en una tabla los prefijos utilizados en
la ontología. A la derecha de la tabla de prefijos se encuentran los botones que permiten
manipularlos. Para agregar un nuevo prefijo a la ontología deberá ejecutar el
procedimiento descrito a continuación.
Procedimiento
1. Presione el botón Add de la tabla de prefijos (figura 14) para agregar una nueva fila a
la misma.
Figura 14. Tabla de prefijos de la ontología.
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2. En la columna Prefix de la tabla escriba el nombre del prefijo y en la columna
Namespace URI escriba el espacio de nombres al que se referirá el prefijo (figura 15).
Figura 15. Nuevo prefijo en la tabla de prefijos de la ontología.
Resultado
El nuevo prefijo estará disponible para la ontología. Podrá notar al crear clases y
propiedades que el prefijo es automáticamente adherido al título de los nuevos elementos.
Si desea eliminar un prefijo bastará con seleccionarlo de la tabla y presionar el botón
Delete. Debe recordar que para esta operación no se solicita confirmación.
Extender los conceptos de otra ontología
Una ontología puede ser una extensión de otra, es decir, se pueden usar las clases y
propiedades definidas en la ontología base para crear nuevos objetos y propiedades
derivadas en la extensión. En TBFE, las ontologías base se llaman importaciones. Para
agregar una importación deberá ejecutar el procedimiento descrito a continuación.
Procedimiento
1. Presione el botón View/Edit imported ontologies del formulario de edición de
propiedades de la ontología (-1).
2. Se abrirá la pestaña Imports en la sección de objetos relacionados (-2).
3. Presione el botón Import Local File o Import From URL (-3) para agregar la
ontología desde el sistema de archivos de la computadora o desde una dirección Web
respectivamente.
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