Construction of a reference ontology for the domain of HIV/Aids

Authors

DOI:

https://doi.org/10.29397/reciis.v17i3.3725

Keywords:

Biomedical Ontology, HIV, Unified Public Health System, Knowledge Management, Semantics

Abstract

The use of Information Technology is present in the most diverse domains, including health care, using various methodologies and computational tools. The goal of this work is to present an ontology-driven conceptual model on the HIV/AIDS domain called OntoHI. In the process of developing OntoHI, the SABiO methodology and the UFO foundational ontology are adopted, in addition to the specialist’s knowledge in the field of health care, which guarantees a consistent representation of reality. Ontology artifacts that are presented here: graphical representation, glossary of terms, validation of competence questions. Quality control happens in the process of validation and verification of competency questions. OntoHI enables integration with representations from other domains. It can be used as an artifact for building computational tools, mainly information systems and mobile applications to monitor patient treatment, in addition to being able to be expanded to adapt to new situations.

Author Biographies

Danielli dos Reis Costa, Universidade Federal do Espírito Santo, Centro Universitário Norte do Espírito Santo. São Mateus, ES

Graduação em Ciência da Computação pela Universidade Federal do Espírito Santo.

Thayza Sacconi Guarnier, Universidade Federal do Espírito Santo, Centro Universitário Norte do Espírito Santo. São Mateus, ES

Graduação em Ciência da Computação pela Universidade Federal do Espírito Santo.

Andréia Soprani dos Santos, Universidade Federal do Espírito Santo, Centro Universitário Norte do Espírito Santo. São Mateus, ES

Doutorado em Epidemiologia pela Universidade Federal de Pelotas.

Susana Bubach, Universidade Federal do Espírito Santo, Centro Universitário Norte do Espírito Santo. São Mateus, ES

Doutorado em Epidemiologia pela Universidade Federal de Pelotas.

Silvia das Dores Rissino, Universidade Federal do Espírito Santo, Centro Universitário Norte do Espírito Santo. São Mateus, ES

Doutorado em Engenharia Elétrica pela Universidade Federal de Itajubá.

Maria das Graças da Silva Teixeira, Universidade Federal do Espírito Santo, Centro Universitário Norte do Espírito Santo. São Mateus, ES

Doutorado em Ciência da Computação pela Universidade Federal do Espírito Santo.

Doutorado em Applied Economic Sciences pela Universiteit Gent.

References

ALMEIDA, Maurício Barcellos. Uma abordagem integrada sobre ontologias: ciência da informação, ciência da computação e filosofia. Perspectivas em Ciência da Informação, Belo Horizonte, v. 19, n. 3, p. 242-258, 2014. DOI: https://doi.org/10.1590/1981-5344/1736. Disponível em: https://www.scielo.br/j/pci/a/T3BjQ9y9RvMMTJFY8mWBNBH/?format=pdf&lang=pt. Acesso em: 28 ago. 2023.

AYALEW, Yirsaw; MOENG, Barbara; MOSWEUNYANE, Gontlafetse. Experimental evaluation of ontology-based HIV/AIDS frequently asked question retrieval system. Health Informatics Journal, Londres, v. 25, n. 4, p. 1434-1450, 2019. DOI: https://doi.org/10.1177/1460458218775147. Disponível em: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/29792088/. Acesso em: 10 abr. 2023.

BOLZAN, Milena R.; GRIFFO, Cristine; TEIXEIRA, Maria das Graças da Silva. ODF: uma ontologia de domínio do direito de família brasileiro com foco na prestação alimentícia. In: SEMINÁRIO DE PESQUISA EM ONTOLOGIAS NO BRASIL, 13., 23-26 nov. 2020, Vitória. Proceedings [...]. Vitória: ONTOBRAS, 2020. Disponível em: https://ceur-ws.org/Vol-2728/paper7.pdf. Acesso em: 28 ago. 2023.

BRANDÃO, Anarosa Alves Franco; LUCENA, Carlos José Pereira de. Uma introdução à engenharia de ontologias no contexto da web semântica. Rio de Janeiro: Pontifícia Universidade Católica do Rio de Janeiro, 2002. Disponível em: http://bib-di.inf.puc-rio.br/ftp/pub/docs/techreports/02_29_brandao.pdf. Acesso em: 10 abr. 2023.

COSTA, Danielli dos Reis et al. O uso da abordagem SABiO na construção do overview de OntoSaúde. In: ALMEIDA, João Paulo A.; GUIZZARDI, Giancarlo (ed.). Engineering ontologies & ontologies for engineering: Celebrating Ricardo Falbos’s career. [S. l.]: Nemo, 2020. p. 82-98. Disponível em: https://nemo.inf.ufes.br/wp-content/papercite-data/pdf/engineering_ontologies_and_ontologies_for_engineering_celebrating_ricardo_falbos_career_2020.pdf. Acesso em: 10 abr. 2023.

DICIONÁRIO de dados. In: ONTOHI. [S. l.]: GitHub, 2020. Repositório. Disponível em: https://github.com/daniellic9/OntoHI/blob/master/Dicion%C3%A1rio%20de%20Dados.md. Acesso em: 28 ago. 2023.

DUARTE, Rafael Batista et al. Uma abordagem colaborativa de modelagem conceitual de informação utilizando Mind maps. In: WORKSHOP ON REQUIREMENTS ENGINEERING, 17., 23-25 abr. 2014, Pucón. Anais […]. Rio de Janeiro: PUC-Rio, 2014. p. 1-14. Disponível em: http://wer.inf.puc-rio.br/WERpapers/artigos/artigos_WER14/paper36.pdf. Acesso em: 28 ago. 2023.

DUNCAN, Jeffrey et al. Building an ontology for identity resolution in healthcare and public health. Online Journal of Public Health Informatics, Toronto, v. 7, n. 2, p. e219, 2015. DOI: https://doi.org/10.5210%2Fojphi.v7i2.6010. Disponível em: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4576444/. Acesso em: 10 abr. 2023.

FALBO, Ricardo de Almeida. Experiences in using a method for building domain ontologies. In: INTERNATIONAL WORKSHOP ON ONTOLOGY IN ACTION; INTERNATIONAL CONFERENCE ON SOFTWARE ENGINEERING AND KNOWLEDGE ENGINEERING, 16., 2004, Banff. Proceedings […]. [S. l: s. n.], 2004.

FALBO, Ricardo de Almeida. SABiO: Systematic approach for building ontologies. In: JOINT WORKSHOP ONTO.COM/ODISE ON ONTOLOGIES IN CONCEPTUAL MODELING AND INFORMATION SYSTEMS ENGINEERING, 1.: INTERNATIONAL CONFERENCE ON FORMAL ONTOLOGY IN INFORMATION SYSTEMS, 8., 21 set. 2014, Rio de Janeiro. Proceedings [...]. Rio de Janeiro: OntoCom, 2014. Disponível em: https://ceur-ws.org/Vol-1301/ontocomodise2014_2.pdf. Acesso em: 29 ago. 2023.

FOWLER, Martin. UML essencial: um breve guia para a linguagem-padrão de modelagem de objetos. 3. ed. Porto Alegre: Bookman, 2004.

GÓMEZ-PÉREZ, Asunción; BENJAMINS, Richard. Overview of knowledge sharing and reuse components: ontologies and problem-solving methods. In: IJCAI-99 WORKSHOP ON ONTOLOGIES AND PROBLEM-SOLVING METHODS: Lessons Learned and Future Trends, 2 ago. 1999. Estocolmo. Proceedings […]. Estocolmo: IJCAI-99, 1999. Disponível em: https://citeseerx.ist.psu.edu/document?repid=rep1&type=pdf&doi=0a48a04d88ba6772a08f29e3c9b9879a18d2dd67. Acesso em: 10 abr. 2023.

GUARNIER, Thayza Sacconi et al. Tuberculosis diagnosis – An ontology-driven conceptual model. In: INTERNATIONAL WORKSHOP ON ONTOLOGIES AND CONCEPTUAL MODELING, 8.; 11-18 set. 2021, Bolzano. CEUR Workshop Proceedings. Bolzano: OntoCom, 2021. v. 1613, p. 0073. Disponível em: https://ceur-ws.org/Vol-2969/paper54-OntoCom.pdf. Acesso em: 10 abr. 2023.

GUARNIER, Thayza Sacconi et al. Um modelo conceitual baseado em ontologia para doenças infecciosas com ênfase em tuberculose. SEMINÁRIO DE PESQUISA EM ONTOLOGIAS NO BRASIL, 13., 23-26 nov. 2020, Vitória. Proceedings [...]. Vitória: ONTOBRAS, 2020. Disponível em: https://ceur-ws.org/Vol-2728/short5.pdf. Acesso em: 28 ago. 2023.

GUIZZARDI, Giancarlo et al. Towards ontological foundations for conceptual modeling: the unified foundational ontology (UFO) story. Applied Ontology, [s. l.], v. 10, n. 3-4, p. 259-271, 2015. DOI: https://www.doi.org/10.3233/AO-150157. Disponível em: https://content.iospress.com/articles/applied-ontology/ao157. Acesso em: 10 abr. 2023.

GUIZZARDI, Giancarlo; WAGNER, Gerd. Towards ontological foundations for agent modelling concepts using the Unified Fundational Ontology (UFO). In: INTERNATIONAL BI-CONFERENCE WORKSHOP ON AGENT-ORIENTED INFORMATION SYSTEMS, jun. 2004, Riga, Nova York. Agent-Oriented Information Systems II. Berlim: Springer Berlin, 2005, Revised Selected Papers. p. 110-124. Disponível em: https://link.springer.com/chapter/10.1007/11426714_8. Acesso em: 10 abr. 2023.

INSTITUTE FOR GENOME SCIENCES. The Disease Ontology Project (DO). Baltimore: University of Maryland School of Medicine, 2020. Disponível em: https://disease-ontology.org/. Acesso em: 29 jun. 2020.

LAJOLO, Camila P.; LANGHI JUNIOR, Dante M.; MARQUES JÚNIOR, José Francisco C. HIV-ELISA negativo com NAT positivo: uma realidade em hemoterapia. Revista Brasileira de Hematologia e Hemoterapia, São Paulo, v. 30, n. 4, p. 330-331, 2008. DOI: https://doi.org/10.1590/S1516-84842008000400018. Disponível em: https://www.scielo.br/j/rbhh/a/mf8mHQkn7P3tXSy6tZS7YdL/. Acesso em: 31 ago. 2023.

MEIRELES, Luiz Guilherme Rodrigues; OLIVEIRA, Ana Fernanda Inocente; TEIXEIRA, Maria das Graças da Silva. OntoGender: an ontology in the domain of gender and sexuality. In: 2nd INTERNATIONAL WORKSHOP ON ONTOLOGY OF SOCIAL, LEGAL AND ECONOMIC ENTITIES, 2., 11-18 set. 2021, Bolzano. CEUR Workshop Proceedings. Bolzano: SoLEE, 2021. v. 2969, p. 1-10 Disponível em: https://ceur-ws.org/Vol-2969/paper70-SoLEE.pdf. Acesso em: 31 ago 2023.

MELCHIOR, Regina et al. Desafios da adesão ao tratamento de pessoas vivendo com HIV/aids no Brasil. Revista de Saúde Pública, São Paulo, v. 41, n. sup. 2, p. 87-93, 2007. DOI: https://doi.org/10.1590/S0034-89102007000900014. Disponível em: https://www.scielo.br/j/rsp/a/Fpn8YtnNHvmxw5tXhVZWkbx/?format=pdf&lang=pt. Acesso em: 31 ago. 2023.

MYLOPOULOS, John. Conceptual modelling and telos. In: LOUCOPOULOS, Pericles; ZICARI, Roberto (ed). Conceptual modelling, databases, and CASE: an integrated view of information system development. Nova York: Wiley: 1992. p. 49-68. Disponível em: https://www.researchgate.net/profile/John-Mylopoulos/publication/242177349_Conceptual_Modelling_and_Telos1/links/5564397508ae9963a11f0a53/Conceptual-Modelling-and-Telos1.pdf. Acesso em: 10 abr. 2023.

NUÑEZ, David Lira; BORSATO, Milton. OntoProg: an ontology-based model for implementing prognostics health management in mechanical machines. Advanced Engineering Informatics, [s. l.], v. 38, p. 746-759, 2018. DOI: https://doi.org/10.1016/j.aei.2018.10.006. Disponível em: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1474034617306080. Acesso em: 31 ago. 2023.

PENG, Cong; GOSWAMI, Prashant. Meaningful integration of data from heterogeneous health services and home environment based on ontology. Sensors, Basel, v. 19, n. 8, p. 1747, 2019. DOI: https://doi.org/10.3390/s19081747. Disponível em: https://www.mdpi.com/1424-8220/19/8/1747. Acesso em: 31 ago. 2023.

RESENDE, Igor Henrique Correia. Estudo para a modelagem de um sistema moderno por meio da UML e extensões. 2020. 52f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Sistemas de Informação) – Faculdade de Computação, Universidade Federal de Uberlândia. Uberlândia, 2020. Disponível em: https://repositorio.ufu.br/bitstream/123456789/28179/4/EstudoModelagemSistema.pdf. Acesso em: 31 ago. 2023.

RYBOLA, Zdeněk; PERGL, Robert. Towards OntoUML for software engineering: optimizing kinds and subkinds transformed into relational databases. In: ENTERPRISE AND ORGANIZATIONAL MODELING AND SIMULATION, 14., 11-12 jun. 2018, Talín. Conference Proceedings. [S. l.]: Springer International Publishing, 2018. p. 31-45. DOI: http://dx.doi.org/10.1007/978-3-030-00787-4_3. Disponível em: https://www.researchgate.net/publication/327576920_Towards_OntoUML_for_Software_Engineering_Optimizing_Kinds_and_Subkinds_Transformed_into_Relational_Databases. Acesso em: 31 ago. 2023.

SANTOS, Ana Cláudia Freitas et al. Perfil epidemiológico dos pacientes internados por HIV no Brasil. Revista Eletrônica Acervo Saúde, [s. l.], n. 48, p. e3243, 2020. DOI: https://doi.org/10.25248/reas.e3243.2020. Disponível em: https://acervomais.com.br/index.php/saude/article/view/3243/1915. Acesso em: 31 ago. 2023.

SCHUSTER, Aline Daniele; LISE, Michelle Larissa Zini; HOERLLE, Jairo Luis. Avaliação sorológica de HIV por técnicas de ELISA de quarta geração. Revista de Epidemiologia e Controle de Infecção, Santa Cruz do Sul, v. 3, n. 4, p. 122-127, 2013. DOI: https://doi.org/10.17058/reci.v3i4.3895. Disponível em: https://online.unisc.br/seer/index.php/epidemiologia/article/view/3895. Acesso em: 31 ago. 2023.

STEINMETZ, Charles et al. Using ontology and standard middleware for integrating IoT based in the industry 4.0. IFAC-PapersOnLine, [s, l.], v. 51, n. 10, p. 169-174, 2018. DOI: https://doi.org/10.1016/j.ifacol.2018.06.256. Disponível em: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2405896318305767. Acesso em: 31 ago. 2023.

STUDER, Rudi; BENJAMINS, V. Richard; FENSEL, Dieter. Knowledge engineering: principles and methods. Data and Knowledge Engineering, [s. l.], v. 25, n. 12, p. 161-197, 1998. DOI: http://dx.doi.org/10.1016/S0169-023X(97)00056-6. Disponível em: https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0169023X97000566?via%3Dihub. Acesso em: 31 ago. 2023.

THE OBO FOUNDRY. Open Biological and Biomedical Ontology (OBO) Foundry. [S. l.]: OBO Technical WG, 2020. Disponível em: http://www.obofoundry.org/. Acesso em: 29 jun. 2020.

USCHOLD, Mike. Building ontologies: towards a unified methodology. In: ANNUAL CONFERENCE OF THE BRITISH COMPUTER SOCIETY SPECIALISTS GROUP ON EXPERT SYSTEMS, 16., 16-18 dez. 1996, Cambridge. Proceedings […]. Edimburgo: University of Edinburgh, 1996. Disponível em: https://www.aiai.ed.ac.uk/project/pub/documents/1996/96-es96-unified-method.pdf. Acesso em: 31 ago. 2023.

VEIGA, Viviane Santos de Oliveira et al. VODAN BR: a gestão de dados no enfrentamento da pandemia coronavírus. Páginas a&b: arquivos e bibliotecas, Porto, S. 3, n. especial ConfOA, p. 51-58, 2021. DOI: https://doi.org/10.21747/21836671/pagnespc7. Disponível em: https://www.arca.fiocruz.br/bitstream/handle/icict/46443/Artigo_CONFOA_2021_Veiga_et_al.pdf?sequence=2&isAllowed=y. Acesso em: 10 abr. 2023.

VERDONCK, Michaël et al. Ontology-driven conceptual modeling: a systematic literature mapping and review. Applied Ontology, [s. l.], v. 10, n. 3-4, p. 197-227, 2015. DOI: https://www.doi.org/10.3233/AO-150154. Disponível em: https://content.iospress.com/articles/applied-ontology/ao154. Acesso em: 28 ago. 2023.

ZAMBORLINI, Veruska Carretta. Estudo de alternativas de mapeamento de ontologias da linguagem ontoUML para OWL: abordagens para representação de informação temporal. 2011. 205 p. Dissertação (Mestrado em Informática) – Departamento de Informática, Universidade Federal do Espírito Santo, Vitória, 2011. Disponível em: https://nemo.inf.ufes.br/wp-content/papercite-data/pdf/estudo_de_alternativas_de_mapeamento_de_ontologias_da_linguagem_ontouml_para_owl__abordagens_para_representacao_de_informacao_temporal_2011.pdf. Acesso em: 10 abr. 2023.

Published

2023-09-29

How to Cite

Costa, D. dos R., Guarnier, T. S., Santos, A. S. dos, Bubach, S., Rissino, S. das D., & Teixeira, M. das G. da S. (2023). Construction of a reference ontology for the domain of HIV/Aids . Revista Eletrônica De Comunicação, Informação & Inovação Em Saúde, 17(3). https://doi.org/10.29397/reciis.v17i3.3725

Issue

Section

Original articles