92 research outputs found

    Service-oriented architecture for ontologies supporting multi-agent system negotiations in virtual enterprise

    Get PDF
    This paper offers a service-oriented architecture (SOA) for ontology-based multi-agent system (MAS) negotiations in the context of virtual enterprises (VEs). The objective of this paper is fourfold. First, it is to design a SOA which utilizes ontology and MAS to provide a distributed and interoperable environment for automated negotiations in VE. In this architecture, individual ontologies for both the VE initiator and its potential partners are constructed to describe and store resources and service knowledge. Second, a series of semantic ontology matching methods are developed to reach agents' interoperability during the negotiation process. Third, correspondence-based extended contract net protocol is presented, which provides basic guidelines for agents' reaching mutual understandings and service negotiation. Last, a fuzzy set theory based knowledge reuse approach is proposed to evaluate the current negotiation behaviors of the VE partners. A walkthrough example is presented to illustrate the methodologies and system architecture proposed in this paper. © 2010 The Author(s).published_or_final_versionSpringer Open Choice, 21 Feb 201

    An Event-Ontology-Based Approach to Constructing Episodic Knowledge from Unstructured Text Documents

    Get PDF
    Document summarization is an important function for knowledge management when a digital library of text documents grows. It allows documents to be presented in a concise manner for easy reading and understanding. Traditionally, document summarization adopts sentence-based mechanisms that identify and extract key sentences from long documents and assemble them together. Although that approach is useful in providing an abstract of documents, it cannot extract the relationship or sequence of a set of related events (also called episodes). This paper proposes an event-oriented ontology approach to constructing episodic knowledge to facilitate the understanding of documents. We also empirically evaluated the proposed approach by using instruments developed based on Bloom’s Taxonomy. The result reveals that the approach based on proposed event-oriented ontology outperformed the traditional text summarization approach in capturing conceptual and procedural knowledge, but the latter was still better in delivering factual knowledge

    The 4+1 Model of Data Science

    Full text link
    Data Science is a complex and evolving field, but most agree that it can be defined as a combination of expertise drawn from three broad areascomputer science and technology, math and statistics, and domain knowledge -- with the purpose of extracting knowledge and value from data. Beyond this, the field is often defined as a series of practical activities ranging from the cleaning and wrangling of data, to its analysis and use to infer models, to the visual and rhetorical representation of results to stakeholders and decision-makers. This essay proposes a model of data science that goes beyond laundry-list definitions to get at the specific nature of data science and help distinguish it from adjacent fields such as computer science and statistics. We define data science as an interdisciplinary field comprising four broad areas of expertise: value, design, systems, and analytics. A fifth area, practice, integrates the other four in specific contexts of domain knowledge. We call this the 4+1 model of data science. Together, these areas belong to every data science project, even if they are often unconnected and siloed in the academy.Comment: 28 page

    An investigation into applying ontologies to the UK railway industry

    Get PDF
    The uptake of ontologies in the Semantic Web and Linked Data has proven their excellence in managing mass data. Referring to the movements of Linked Data, ontologies are applied to large complex systems to facilitate better data management. Some industries, e.g., oil and gas, have at-tempted to use ontologies to manage its internal data structure and man-agement. Researchers have dedicated to designing ontologies for the rail system, and they have discussed the potential benefits thereof. However, despite successful establishment in some industries and effort made from some research, plus the interest from major UK rail operation participants, there has not been evidence showing that rail ontologies are applied to the UK rail system. This thesis will analyse factors that hinder the application of rail ontolo-gies to the UK rail system. Based on concluded factors, the rest of the the-sis will present corresponding solutions. The demonstrations show how ontologies can fit in a particular task with improvements, aiming to pro-vide inspiration and insights for the future research into the application of ontology-based system in the UK rail system

    Personalized News Recommender using Twitter

    Get PDF
    Online news reading has become a widely popular way to read news articles from news sources around the globe. With the enormous amount of news articles available, users are easily swamped by information of little interest to them. News recommender systems are one approach to help users find interesting articles to read. News recommender systems present the articles to individual users based on their interests rather than presenting articles in order of their occurrence. In this thesis, we present our research on developing personalized news recommendation system with the help of a popular micro-blogging service Twitter . The news articles are ranked based on the popularity of the article that is identified with the help of the tweets from the Twitter\u27s public timeline. Also, user profiles are built based on the user\u27s interests and the news articles are ranked by matching the characteristics of the user profile. With the help of these two approaches, we present a hybrid news recommendation model that recommends interesting news stories to the user based on their popularity and their relevance to the user profile

    Development of semantic data models to support data interoperability in the rail industry

    Get PDF
    Railways are large, complex systems that comprise many heterogeneous subsystems and parts. As the railway industry continues to enjoy increasing passenger and freight custom, ways of deriving greater value from the knowledge within these subsystems are increasingly sought. Interfaces to and between systems are rare, making data sharing and analysis difficult. Semantic data modelling provides a method of integrating data from disparate sources by encoding knowledge about a problem domain or world into machine-interpretable logic and using this knowledge to encode and infer data context and meaning. The uptake of this technique in the Semantic Web and Linked Data movements in recent years has provided a mature set of techniques and toolsets for designing and implementing ontologies and linked data applications. This thesis demonstrates ways in which semantic data models and OWL ontologies can be used to foster data exchange across the railway industry. It sets out a novel methodology for the creation of industrial semantic models, and presents a new set of railway domain ontologies to facilitate integration of infrastructure-centric railway data. Finally, the design and implementation of two prototype systems is described, each of which use the techniques and ontologies in solving a known problem

    Towards ontological foundations of research information systems

    Get PDF
    Despite continuous advancements in information system technologies it is still not simple to receive relevant answers to Science-related queries. Getting answers requires a gathering of information from heterogeneous systems, and the volume of responses that semantically do not match with the queried intensions overwhelms users. W3C initiatives with extensions such as the Semantic Web and the Linked Open Data Web introduced important technologies to overcome the issues of semantics and access by promoting standard representation formats – formal ontologies – for information integration. These are inherent in architectural system styles, where increased openness challenges the traditional closed-world and often adhocly designed systems. However, technology on its own is not meaningful and the information systems community is increasingly becoming aware of foundations and their importance with guiding system analyses and conceptual design processes towards sustainable and more integrative information systems. As a contribution, this work develops a formal ontology FERON – Field-extensible Research Ontology – following the foundations as introduced by Mario Bunge and applied to information systems design by Wand and Weber, i.e. Bunge- Wand-Weber (BWW). Nevertheless, FERON is not aimed at the modelling of an information system as such, but at the description of a perceived world – the substantial things – that an information system ought to be able to model. FERON is a formal description of the Research domain – a formal ontology according to latest technological standards. Language Technology was chosen as a subdomain to demonstrate its field extensibility. The formal FERON ontology results from a hybrid modelling approach; it was first described top-down based on a many years activity of the author and then fine-tuned bottom-up through a comprehensive analysis and re-use of openly available descriptions and standards. The entire FERON design process was accompanied by an awareness of architectural system levels and system implementation styles, but was at first aimed at a human domain understanding, which according to the General Definition of Information (GDI) is achievable through well-formed meaningful data.Trotz kontinuierlich verbesserter Informationssystemtechnologien ist es nicht einfach möglich, relevante Antworten auf forschungsverwandte Suchanfragen zu erhalten. Dies liegt unter anderem daran, dass Informationen in verschiedenen Systemen bereitgestellt werden, und dass die Beschreibung der bereitgestellten Informationen nicht mit den Beschreibungen der gestellten Fragen übereinstimmen. Neuere Technologien wie das Semantische Web oder Linked Open Data ermöglichen zwar verbesserte Beschreibungen und Zugriffe – jedoch sind die Technologien an sich auch nicht bedeutungsvoll. Weitergehende, fundierende Ansätze zur Beschreibung von Informationenen finden daher zunehmend Anerkennung und Zuspruch in der wissenschaftlichen Gemeinde, diese beinflussen konsequenterweise die Systemanalyse sowie das Systemdesign. Die vorliegende Arbeit entwickelt eine formale Ontologie einer Forschungswelt die disziplinenübergreifend skaliert, namentlich FERON – Field-extensible Research Ontology, basierend auf den Ansätzen der Bunge-Wand-Weber (BWW) Ontologie. Der Titel der Arbeit “Towards Ontological Foundations of Research Information Systems” übersetzt: „Zur ontologischen Fundierung von Forschungsinformationssystemen“. Im Titel ist ontologisch zuallererst im philosophischen Sinne zu verstehen, und nicht zu verwechseln mit der dann resultierenden Ontologie im technologischen Sinne einer formalen Beschreibung der wahrgenommenen Forschungswelt – namentlich FERON. Eine Klärung der Begriffe Ontologie, Konzept, Entität, Daten und Information zum Verständnis der vorliegenden Arbeit wird in Kapitel 2.5 versucht, ein Verständnis wurde als kritisch für die Qualität der resultierenden formalen Ontologie FERON, aber auch als hilfreich für den Leser vorweggenommen, insbesondere weil die genannten Begriffe über Disziplinen hinweg oftmals sehr unterschiedlich wahrgenommen werden. Die Analyse und Modellierung von FERON basiert auf der Bedeutung dieser grundlegenden Begriffe wie die philosophische und wissenschaftliche Literatur verschiedener Disziplinen sie belegt. Die vorliegende Arbeit entwickelt FERON, und modelliert eine Welt der Forschung in disziplinenübergreifender Weise mittels neuester technologischer Standards – formal in RDF/OWL. Die fachspezifische Erweiterbarkeit ist durch Eingliederung von Beschreibungen des Gebietes Sprachtechnologie demonstriert. Die Modellierung wurde durchgehend von der Theorie Mario Bunges begleitet, welche Wand und Weber für eine Anwendung während der Systemanalyse und Systemgestaltung interpretierten und welche im Kapitel 3.1.1 vorgestellt wird. Die Idee ist als Bunge-Wand-Weber Ontologie (BWW) zunehmend bekannt und demgemäße ontologische Ansichten sind teilweise in formalen Beschreibungssprachen und Werkzeugen eingebunden, und damit bei der Modellierung explizit nutzbar. Neben BWW werden kurz die Fundierungsansätze von DOLCE, SUMO und Cyc vorgestellt und deren Relevanz für FERON verdeutlicht. Eine fehlende Fundierung in der Disziplin Informationssysteme wurde lange Zeit als wesentliche Ursache für die vermisste wissenschaftliche Akzeptanz der Disziplin betrachtet; größtenteils wurden Informationssysteme pragmatisch und adhoc entwickelt und skalierten daher nicht konsistent. Zunehmend wird jedoch eine theoretische und insbesondere die ontologische Fundierung von Informationssystemen als wertvoll anerkannt – von der Idee bis hin zur Implementierung aber auch während der Umgestaltungsphasen. Konzepte fundierter Informationssysteme im funktional-technischen Sinne sind als modellgetriebene Architektur bekannt und werden hier durch die Ansätze von Zachmann und Scheer verdeutlicht. In der kurzen Geschichte IT-basierter Informationssysteme wurden phasenweise immer wieder strukturell unterschiedliche Modelle angewandt. Diese werden daher im Kapitel 3.2 Modellierungsgrammatiken untersucht und deren Unterschiede dargestellt – namentlich das Entity-Relationship-Modell, semantische Netzwerke, das relationale Modell, hierarchische Modelle und objekt-orientierte Modelle. Darüberhinaus sind insbesondere formale Ontologien durch die Web Standardisierungsaktivitäten und W3C Empfehlungen ein rasant wachsendes Segment, verstärkt durch politische Entscheidungen für offene Daten und implizierend offene Systeme. Im Vergleich zu traditionellen und weitestgehend geschlossenen sogenannten closed-world Systemen sind hinsichtlich der Modellierung bestimmte Aspekte zu beachten. Diese unterliegen im Gegensatz zu offenen Systemen dem Paradigma des kompletten Wissens und sind sozusagen vorschreibend; im System aktuell nicht vorhandene Information wird als nicht existent interpretiert. Dahingegen gehen offene open-world Systeme davon aus, dass nicht vorhandene Information aktuell unbekannt ist – und die bekannte Information nicht vorschreibt sondern beschreibt. Weitere Unterschiede die es bezüglich der Modellierung zu beachten gilt, befassen sich mit zeitlich geprägten Verknüpfungen – über sogenannte Links oder Relationships – aber auch mit Entitäten und deren Identitäten. Da FERON keine Ontologie eines Informationssystems selbst modelliert, sondern eine Welt für eine mögliche Umsetzung in einem Informationssystem bechreibt sind weitergehende Modellierungsaspekte in Kapitel 3.3 lediglich erklärt und es wird auf Beispiele verwiesen. In der vorliegenden Arbeit wird keine explizite Anwendung empfohlen, weil ein Informationssystem immer derjenigen Form entsprechen sollte, welche einer bestimmten Funktion folgt, und weil die Vorwegnahme von Funktionen eine Dimension darstellt die weit über das Maß der vorliegenden Arbeit hinaus geht. FERON beschreibt eine Welt der Forschung; vorhandene Modellierungsansätze von Forschungsinformationssystemem werden mit Kapitel 4.1 den Ansätzen verwandter Arten gegenübergestellt – nämlich, wissenschaftlichen Repositorien, Datenrepositorien, Digitalen Bibliotheken, Digitalen Archiven und Lehre Systemen. Die untersuchten Modelle offenbaren neben inhaltlichen Unterschieden auch die Verschiedenheit der Modellierungsansätze von z.B. Referenzmodellen gegenüber formalen Datenmodellen oder offenen Weltbeschreibungen, und damit auch die einhergehende Schwierigkeit von Integration. Insbesondere formale Ontologien erlauben über die traditionellen Ansätze hinweg, automatische Schlußfolgerungen und Beweisführungen, welche jedoch hier nicht weitergehend erörtert werden. FERON war von Anfang an für den menschlichen Leser konzipiert, wenn auch formal beschrieben. Der Modellierungsansatz in FERON ist hybrid und wird in Kapitel 7 erläutert. Eine hybride Modellierung war möglich durch eine mehr als zehn-jährige Erfahrung und Tätigkeit der Autorin in diesem Bereich, auch belegt durch zahlreiche Peer-Review Publikationen. Der erste Entwurf von FERON erfolgte demgemäß zuallererst im Top-Down Verfahren (Figure 29), bevor mittels umfassender Analyse (dokumentiert in den Kapiteln 5 und 6) von verfügbaren Domänenbeschreibungen sukszessive eine Bottom-Up Anpassung von FERON vorgenommen wurde (Figure 68), welche bereits standardisierte und bereits definierte Beschreibungen und Eigenschaften wenn möglich integrierte (Figure 67). FERON ist eine ontologisch fundierte, formale Beschreibung – eine formale Ontologie – einer Forschungswelt zur vereinfachten, konsistenten Umsetzung von standardisierten, integrativen Forschungsinformationssystemen oder Fachinformationssystemen. Substantielle Entitäten wurden grundsätzlich erkannt, und deren Eigenschaften sowie Verknüpfungen formal beschrieben (Kapitel 7): Ressource unterschieden nach Nicht-Informations-Ressource und Informations-Ressource. Erstere unterscheidet nach Agent (Person, Organisationseinheit), Aktivität (Methode, Projekt, Bildung, Ereignis), Förderung (Programm, Einkommen), Messung und Infrastruktur (Werkzeug, Dienst, Einrichtung), zweitere nach Publikation, Literatur, Produkt (Daten), Wissensorganisationssystem, auch bekannt als KOS (Knowledge Organisation System), wie in der im Dokument integrierten Graphik (Figure 1) demonstriert. Kapitel 7 präsentiert FERON und dessen formale Einbindung von übergreifenden Eigenschaften wie Sprache, Zeit, Geographie, zeitlich geprägte Verknüpfung, ontologische Verpflichtung, Namensraum, Klasse, Eigenschaft, funktionales Schema, Entität und Identität. Seine inherente Struktur erlaubt eine einfache Disziplinen- oder Domänenerweiterung. Die Sprachtechnologie (englisch: Language Technology – abgekürzt LT) wird als Gebiet zur Demonstration der Erweiterung von FERON formal eingebunden, und mit Kapitel 6 insbesondere seine substantiell fach-spezifischen Entitäten wie Methode, Projekt, Daten, Service, Infrastruktur, Messung, aber auch KOS untersucht. Eine Erweiterung der Ontologie FERON für explizit-funktionale Anforderungen an ein Informationssystem, oder für weitergehende disziplinen-spezifische Eigenschaften, z.B. einer linguistisch verbesserten Anwendung für sprachtechnologische Weiterverarbeitung, ist möglich, erfordert jedoch tiefergehendes Fachwissen. Ziel der Arbeit war es zuallererst, das Verständnis für die Domäne Forschung zu verbessern – mit weiterreichendem Blick auf eine allgemeine integrative system-technische Entwicklung zur Verbesserung von Informationszugriff und Informationsqualität. Daneben wurden historische, gesellschaftliche aber auch politische Faktoren beobachtet, welche helfen, die wachsenden Anforderungen jenseits der Technologie zu bewältigen. FERON ist als formales Model FERON.owl valide und wird mit der vorliegenden Arbeit sozusagen als Template zur weiteren Befüllung bereitgestellt. Darauf basierend sind formale Restriktionen sowie disziplinen-spezifische und terminologische Erweiterungen direkt möglich. Daten-Instanzen wie in den präsentierten Beispielen sind mittels FERON.pprj verfügbar

    Understanding of the behaviour of organisational commitment using a system dynamics model

    Get PDF
    In our increasingly globalised economy, managing continuous change whilst remaining competitive and dynamic, has become a central issue for organisations in the industrial sector. Organisations which defend a people “commitment” approach feature multiple practices which includes collections of organisation-wide human resource policies and procedures that have an effect on employee commitment level and motivation. When workers respond with higher commitment, better employee outcomes are obtained, which in turn has a significant effect on their productivity. Due to this effect is very important to understand organisational commitment over time. As a result, the main objective of this thesis is to understand the behaviour of organisational commitment using a system dynamics model. The final outcome of this research is a conceptual and a computational model. For the definition of the conceptual model three different input sources were used: the literature, the results from 11 Group Model Building (GMB) sessions and empirical evidence from Bateratzen (prior research). These multiple input sources provide the validation and robustness of the model. The variety of sources and phases makes the process more complex, but at the same time involves the necessity of being more accurate with the identification, definition, and interrelationships of the variables involved. Thus, it offers a holistic understanding of the system that explains the behaviour of organisational commitment. The Computational model developed in System Dynamics (SD) fulfils the objective of dynamically representing the behaviour of organisational commitment. Validation was achieved through different methods, creation of scenarios with evidence supplied by the database, among others. Therefore, this research makes a contribution on both the literature about Strategic Human Resource Management (SHRM) and SD. The most notable contribution for the literature of SHRM is the fact of combining more than one input source (Literature + 11 GMB + Bateratzen database). Decision makers can obtain understanding of the system through a unique model based on three validated input sources. The principal theoretical implication of this research for the field of SHRM is the integration of 7 narratives into a unique model. The whole system defined in the model is understood as the sum of three wide-ranging theories: High Performance Working Systems (HPWS), leadership and trust. Finally, this research has a significant practical implication for decision makers. The use of SD simulation modelling for decision making will enhance the managerial learning process and lead to more effective decisions.Gaur eguneko ekonomia globalizatuan, aldaketetara moldatzeko gaitasuna edukitzea, eta lehiakorra zein dinamikoa izatea sektore industrialeko antolakuntzen ardurarik garrantzitsuena bihurtu da. Konpromezu estrategia lantzeak pertsonekin lotutako hainbat praktika ejekutatzea dakar. Praktika hauek pertsonen konpromezu eta motibazio maila handitzen laguntzen dute. Langileak euren antolakuntzarekin konprometituta daudenean, euren emaitzak hobeak dira eta produktibitatea igotzen da. Konpromezuaren efektu hau dela eta, oso garrantzitusa da ulertzea zelan funatzionatzen duen. Ondorioz, tesi honen helbururik nagusiena antolakuntzako konpromezuaren eboluzioa ulertzea da System Dynamics (SD) modelo bat erabilita. Modelo kontzeptual eta konputazional bat lortu dira ikerkuntzaren emaitza bezala. Kontzeptualaren definiziorako hiru informazio iturri desberdin erabili dira: literatura, 11 Group Model Building (GMB) eta datu enpirikoak Bateratzen datu basetik (aurreko ikerkuntza). Informazio iturri barietateak ziurtatzen du modeloaren balidazioa. Modu berean, prozesua konplexuagoa bihurtzen du, baina aldi berean aldagai definizio eta identifikazio zehatzagoaren premia areagotzen du. Horrela, antolakuntzako konpromezu sistemaren ulermen holistikoago bat eskaintzen du. SD-n garatutako modelo konputazioanala konpromezuaren eboluzioa dinamikoki adierazteko helburua betetzen du. Balidazioa metodo desberdinen bitartez burutu da, Bateratzen datubasetik ateratako eszenarioekin, besteak beste. Erabakitze prozesuaren arduradunek sistemaren ulermena lor dezakete hiru informazio iturri biltzen duen model bakar batekin. Horrez gain, informazio iturrien konbinaketak berrikuntza eta balio gehitua suposatzen du SD simulazioaren esparrurako. Inplikazio teorikorik garrantzitsuena Strategic Human Resource Management (SHRM) esparrurako 7 narratibak modelo bakar batean elkartu izana da. Modeloa bere osotasunean hiru teorien bakuntza bezala ulertu da: High Performance Working Systems (HPWS), lidergoa eta konfiantza. Bukatzeko, ikerkuntza honek inplikazio praktikoa dauka erabakitze prozesuen arduradunentzako. SD simulazioaren erabilerak arduradunen ikaste prozesua aregaotuko du, erabaki eraginkorragoak har daitezen.En la sociedad globalizada en la que vivimos, gestionar el cambio a la vez que mantenerse competitivas y dinámicas es el foco central de interés de las organizaciones del sector industrial. Las organizaciones que trabajan la estrategia de “compromiso” ejecutan prácticas de personas que influyen en el compromiso y la motivación. Cuando las personas están comprometidas con su organización, su rendimiento es mayor, y por lo tanto la productividad aumenta. Debido a este efecto resulta clave comprender el comportamiento del compromiso organizacional. Por ello, el objetivo principal de esta tesis en comprender el comportamiento del compromiso organizacional utilizando un modelo de Dinámica de Sistemas. Se han obtenido un modelo conceptual y otro computacional como resultados finales de la investigación. Para la definición del modelo conceptual se utilizaron tres fuentes de información diferentes: Literatura, 11 Group Model Building (GMB), y datos empíricos de la base de datos Bateratzen (investigación previa). El hecho de haber utilizado múltiples fuentes de información asegura la validación y robustez del modelo. Por otro lado, aunque la variedad de fuentes de información hace el proceso más complejo, también implica la necesidad de ser más exactos con la identificación y definición de las interrelaciones de las variables. Por lo tanto, esto ofrece una visión holística del sistema que analiza y representa el comportamiento del compromiso organizacional. El modelo computacional desarrollado con Dinámica de Sistemas (DS) responde al objetivo de representación dinámica del comportamiento del compromiso organizacional. La validación fue obtenida mediante diferentes métodos, como la creación de escenarios en base a los datos empíricos obtenidos en Bateratzen. Por lo tanto, esta investigación tiene un impacto significativo tanto para la literatura sobre Strategic Human Resource Management (SHRM) como para la DS. Además, dicha variedad es novedosa y añade valor al ámbito de la simulación. Esta investigación ofrece una visión de pensamiento sistémico al ámbito de SHRM. Los responsables de la toma de decisiones pueden obtener comprensión del sistema mediante un modelo único alimentado por tres fuentes. La implicación teórica más relevante para el campo del SHRM es la integración de 7 narrativas en un modelo único. El sistema completo definido en el modelo se entiende como la suma de tres teorías: prácticas de Alto Rendimiento, liderazgo y confianza. Finalmente, la utilización de la técnica de simulación DS facilitará el aprendizaje de los responsables de la toma de decisiones para así tomar decisiones más eficientes

    An Approach to Automatically Distribute and Access Knowledge within Networked Embedded Systems in Factory Automation

    Get PDF
    This thesis presents a novel approach for automatically distribute and access knowledge within factory automation systems built by networked embedded systems. Developments on information, communication and computational technologies are making possible the distribution of tasks within different control resources, resources which are networked and working towards a common objective optimizing desired parameters. A fundamental task for introducing autonomy to these systems, is the option for represent knowledge, distributed within the automation network and to ensure its access by providing access mechanisms. This research work focuses on the processes for automatically distribute and access the knowledge.Recently, the industrial world has embraced service-oriented as architectural (SOA) patterns for relaxing the software integration costs of factory automation systems. This pattern defines a services provider offering a particular functionality, and service requesters which are entities looking for getting their needs satisfied. Currently, there are a few technologies allowing to implement a SOA solution, among those, Web Technologies are gaining special attention for their solid presence in other application fields. Providers and services using Web technologies for expressing their needs and skills are called Web Services. One of the main advantage of services is the no need for the service requester to know how the service provider is accomplishing the functionality or where the execution of the service is taking place. This benefit is recently stressed by the irruption of Cloud Computing, allowing the execution of certain process by the cloud resources.The caption of human knowledge and the representation of that knowledge in a machine interpretable manner has been an interesting research topic for the last decades. A well stablished mechanism for the representation of knowledge is the utilization of Ontologies. This mechanism allows machines to access that knowledge and use reasoning engines in order to create reasoning machines. The presence of a knowledge base allows as clearly the better identification of the web services, which is achievable by adding semantic notations to the service descriptors. The resulting services are called semantic web services.With the latest advances on computational resources, system can be built by a large number of constrained devices, yet easily connected, building a network of computational nodes, nodes that will be dedicated to execute control and communication tasks for the systems. These tasks are commanded by high level commanding systems, such as Manufacturing Execution Systems (MES) and Enterprise Resource Planning (ERP) modules. The aforementioned technologies allow a vertical approach for communicating commanding options from MES and ERP directly to the control nodes. This scenario allows to break down monolithic MES systems into small distributed functionalities, if these functionalities use Web standards for interacting and a knowledge base as main input for information, then we are arriving to the concept of Open KnowledgeDriven MES Systems (OKD-MES).The automatic distribution of the knowledge base in an OKD-MES mechanism and the accomplishment of the reasoning process in a distributed manner are the main objectives for this research. Thus, this research work describes the decentralization and management of knowledge descriptions which are currently handled by the Representation Layer (RPL) of the OKD-MES framework. This is achieved within the encapsulation of ontology modules which may be integrated by a distributed reasoning process on incoming requests. Furthermore, this dissertation presents the concept, principles and architecture for implementing Private Local Automation Clouds (PLACs), built by CPS.The thesis is an article thesis and is composed by 9 original and referred articles and supported by 7 other articles presented by the author
    corecore