PoN-S : a systematic approach for applying the Physics of Notation (PoN)

Visual Modeling Languages (VMLs) are important instruments of communication between modelers and stakeholders. Thus, it is important to provide guidelines for designing VMLs. The most widespread approach for analyzing and designing concrete syntaxes for VMLs is the so-called Physics of Notation (PoN). PoN has been successfully applied in the analysis of several VMLs. However, despite its popularity, the application of PoN principles for designing VMLs has been limited. This paper presents a systematic approach for applying PoN in the design of the concrete syntax of VMLs. We propose here a design process establishing activities to be performed, their connection to PoN principles, as well as criteria for grouping PoN principles that guide this process. Moreover, we present a case study in which a visual notation for representing Ontology Pattern Languages is designed

LawV : towards an ontology-based visual modeling language in the legal domain

There has been an increase use of Domain-Specific Visual Modeling Language (DSVML) as a means of improving models’ comprehensibility and, consequently, stakeholders’ productivity. Combining the benefits of DSVMLs and of an ontological approach for designing and evaluating DSVMLs, we present, in this paper, the first-steps towards an ontology-based DSVML in the legal domain called LawV. The main purpose of LawV is to provide for a visual symbolic representation for legal statements. LawV has been built by applying an ontology-based language engineering method called PoNTO-S and UFO-L, a legal core ontology. To evaluate LawV, we instantiate a judicial case selected from the database of Appeal Court of the Esp ́ırito Santo State in Brazil

Notação Visual para Representação de Linguagens de Padrões Ontológicos

Embora, atualmente, engenheiros de ontologias possam contar com vários métodos e ferramentas de apoio à engenharia de ontologias, o desenvolvimento de ontologias ainda não é uma tarefa fácil, mesmo para especialistas. Nesse contexto, reúso tem sido apontado como uma abordagem promissora para a engenharia de ontologias. Reutilização em ontologias permite acelerar o processo de desenvolvimento, além de melhorar a qualidade das ontologias resultantes, uma vez que promove a aplicação de boas práticas. O uso de padrões como abordagem para favorecer o reúso tem sido bastante explorado em Engenharia de Software, no entanto, o tema é consideravelmente recente em Engenharia de Ontologias. Um padrão (pattern) pode ser definido como uma solução bem-sucedida para um problema recorrente. Assim, padrões ontológicos (PO) apresentam soluções para problemas recorrentes de modelagem. Tipicamente, POs são disponibilizados em catálogos, porém essa abordagem não favorece reúso, uma vez que em um catálogo convencional perde-se o senso de conexão entre os POs. Padrões podem ser organizados em uma Linguagem de Padrões (LP), que representa os padrões e suas relações em uma rede e define um processo para seleção e utilização dos padrões para resolução sistemática de problemas. Nesse sentido, Linguagem de Padrões Ontológicos (LPO) fornecem, além dos padrões, diretrizes para sua seleção, incluindo a sequência em que podem ser usados, as variações existentes e os caminhos possíveis, entre outros. Para facilitar o uso de uma LPO, o processo e as relações entre os padrões devem ser representados de forma clara, não ambígua e completa. Notações visuais podem ser utilizadas para prover uma representação visual da LPO e são um importante meio de comunicação entre stakeholders, uma vez que se acredita que elas transmitam informações de forma mais eficaz do que texto. Para facilitar o entendimento e potencializar o uso de uma LPO, sua notação visual deve ser cognitivamente rica. Este trabalho propõe uma notação visual para representação de LPOs. Como bases para a proposta, foram utilizados os resultados de um mapeamento sistemático que investigou notações visuais em Linguagens de Padrões de Software e resultados de um estudo experimental em que se avaliou uma notação utilizada para representar LPOs. Buscando-se obter uma notação cognitivamente rica, os princípios de PoN (Physics of Notation) foram considerados no desenvolvimento da notação. Como prova de conceito, a notação visual proposta foi utilizada na reengenharia de LPO

The design of healthcare facilities: knowledge, methods and effectiveness

Apparent deficiencies in the design quality of healthcare buildings raise an important issue for designers and users. It has been reported that designers have failed in fulfilling the clients’ expectations and requirements, which has resulted in a ‘design performance gap’. This research focuses on the design of hospital premises and the associated performance gap. The purpose of this study was to compare the way designers perform with the satisfaction levels of healthcare users and having done so, to produce a better understanding of how this might be improved. The first stage was a literature review of existing work on the assessment of design performance, performance gaps and ways of closing them, with particular focus on the key issues in the design of healthcare facilities. Two data collection methods were adopted: two surveys that encompassed Likert scale and open-ended questions, and a set of in-depth interviews. The first survey was assigned to designers to explore their awareness and response to important problems encountered in the design of healthcare facilities. This was followed up by in-depth interviews with selected designers. The second survey questioned the satisfaction of healthcare users about aspects of the design of their healthcare environment. Hypothetically, a variety of outcomes was possible based on the designers’ awareness (or lack of) of key issues in healthcare facility design, their response (or lack of) to these, and the satisfaction or dissatisfaction of healthcare users. In fact, two situations emerged (1) that in some respects designers are aware of the issues, think they are addressing them, and users are satisfied; (2) in other respects, however, although designers are still aware of the issues and believe they are addressing them, users are nevertheless dissatisfied. The conclusion is that designers have insufficient information on certain user requirements. Better user information is paramount for better design decision-making and for the quality of healthcare facility design. A conceptual framework and matrices were developed that could raise awareness of this and help in improving design decision-making through improved Post-Occupancy Evaluation and ultimately, with digital technology, be captured in a knowledge base. This framework and associated matrices have been developed at a relatively high level, and further work would be required to operationalize them for use in actual healthcare projects

Suporte automatizado para desenvolvimento de ontologias utilizando padrões ontológicos de domínio

A Engenharia de Ontologias tem evoluído bastante nas últimas décadas, com um número crescente de metodologias, ferramentas e aplicativos, que estão sendo propostos e experimentados na academia e na indústria. Por meio das ontologias, o conhecimento compartilhado de um domínio pode ser modelado para ser comunicado entre pessoas e sistemas automatizados. Com isso, a utilização de ontologias se torna uma importante ferramenta em diversas áreas do conhecimento para se estruturar, organizar e apoiar o compartilhamento dos conceitos que são inerentes a essas áreas. Além disso, com o uso de ontologias, a interoperabilidade entre sistemas se torna possível, devido à normatização e ao uso de padrões em sua construção. No entanto, o desenvolvimento de ontologias a partir do zero é uma tarefa difícil e complexa, uma vez que uma ontologia deve fornecer uma representação completa e coerente de uma parte específica do mundo. Assim, a reutilização é altamente recomendada em seu desenvolvimento, permitindo que as ontologias sejam construídas com base em modelos pré-existentes, levando a melhores resultados quanto a sua qualidade. Neste sentido, Padrões Ontológicos (OPs) são considerados como ferramentas interessantes para facilitar a reutilização. Recentemente, vários autores da comunidade de Engenharia de Ontologias já propuseram OPs e mecanismos para aplicá-los. No entanto, sistemas automatizados para apoiar a sua utilização na prática ainda são raros. Para preencher esta lacuna, esta dissertação propõe um editor para catálogos OPs, cujo objetivo é apoiar o gerenciamento e o reúso desses padrões. Assim, a abordagem de catálogo de OPs pode ser aplicada na construção de ontologias, com suporte automático. No desenvolvimento do editor proposto, optou-se por estender um editor de ontologias existente (o OLED) para aproveitar suas ferramentas de modelagem, verificação, transformação e validação. Também foram parcialmente implementados três catálogos de OPs específicos para os domínios de Serviço, de Processo de Software baseado na ISO e de Colaboração. Além disso, esta dissertação descreve três exemplos de utilização, um para cada um dos domínios citados, visando demonstrar a viabilidade da abordagem de construção de ontologias utilizando catálogos de OPs com o uso do editor desenvolvido, enfatizando também o benefício do reúso de OPs

Designing a visual grammar to enable more effective stakeholder participation in scoping organizational change: a physics of notations approach

Successful organization change depends on effectively engaging impacted stakeholders early in the change process so that change leaders and stakeholders have a common understanding of the scope, benefits, and risks of the change. However, communicating a succinct and holistic view of the change and gaining shared understanding on what needs to change can be challenging. The use of sequential written communication and ad hoc graphics imposes a high cognitive load on stakeholders. This results in reluctance or inability for stakeholders to engage when their availability and mental resources are constrained due to operational demands. This research explores the design of a conceptual modeling grammar that generates single page, intuitive diagrams to reduce the cognitive load for stakeholders in understanding and defining the scope of organizational change. We first developed a domain ontology and a grammar based on theory. We then used the action design research approach to test and refine the grammar through three interventions in service delivery change in healthcare organizations. In each intervention we were able to overcome existing stakeholder engagement challenges and enhance stakeholder understanding of the scope of change being undertaken

An Ontology-Based Process for Domain-Specific Visual Language Design

Em Modelagem Conceitual, tem ocorrido um interesse crescente em Linguagens de Modelagem Visuais Específicas de Domínio ( Domain-Specific Visual Modeling Languages (DSVMLs)) e no suporte que elas provêem para compr eensão do domínio de um problema e comunicação entre modelado res e interessados. Assim, é importante providenciar diretrizes para o design de DSVMLs. Por muitos anos, o foco de pesquisa tem sido na sintaxe abstrata, enqu anto a sintaxe concreta tem recebido menor atenção. Isso é um infortúnio, pois a sintaxe visual impacta significativamente a capacidade de comunicação e de resolução de problemas de modelos conceituais Um dos trabalhos mais disseminados para análise e d esign de aspectos visuais de linguagens de modelagem é a Física das Notações (Po N). PoN define um conjunto de princípios usado para analisar e projetar notaçõ es visuais cognitivamente eficientes. Contudo, PoN tem lacunas, tais como: (i ) Falta um método para aplicar seus princípios; (ii) O design de símbolos não cria sistematicamente símbolos que refletem entidades do mundo real. Nesta pesquisa, nós apresentamos a Física das Notações Sistematizada (PoN-S) para resolver a lacuna (i). PoN-S estabelece um con junto ordenado de atividades de design e sugere quando aplicar os princípios de PoN . Ela também propõe grupos de princípios de PoN. Outra maneira de melhorar a qualidade de DSVMLs é a aplicação de teorias ontológicas, mas ontologias podem ser aplicadas com sucesso no design de sintaxes concretas como tem sido aplicadas para a s intaxe abstrata? Guizzardi (2013) propoem diretrizes ontológicas baseadas na O ntologia de Fundamentação Unificada (UFO) para auxiliar no design de notações visuais. Contudo, tais diretrizes também tem lacunas: (iii) São diretrizes isoladas e não parte de um processo de design; (iv) O conjunto de distinções ontológicas, é restrito; (v) As diretrizes ontológicas são restritas a serem aplicadas no esta belecimento dos símbolos de uma DSVMLs. Para resolver as lacunas (ii) até (v) nós combinamo s as diretrizes ontológicas baseadas em UFO com PoN-S, originando a Física das Notações Ontologizada e Sistematizada (PoNTO-S) . PoNTO-S é um processo de design sistematizado par a sintaxes concretas de DSVMLs que conecta a sintaxe concreta com o significado do mundo-real (isto é, o significado ontológico). Este projeto é um processo de Design Science com di ferentes iterações, cada uma produzindo artefatos próprios. O problema de design é o design de sintaxes concretas de DSVMLs. Os artefatos são melhorias de duas soluções existentes: PoN e diretrizes ontológicas baseadas em UFO. PoN-S e PoNTO-S são classificados como teorias de design, visto serem p rocesso de design. Nós também investimos em estudos empíricos. Foram executados e studos exploratórios para dar suporte as indicações coletadas durante a revisão d e literatura e guiar algumas decisões. Após desenvolver versões de PoN-S e PoNTO -S nós aplicamos novos estudos empíricos que geraram evidências para concl uirmos que PoN-S e PoNTO-S são utéis, e que tais abordagens podem evoluir, dan do origem a abordagens ainda mais úteis