Uma infraestrutura orientada a serviços para a modelagem de nicho ecológico.

• Autor(a) principal: Santana, Fabiana Soares
• Data de Publicação: 2009
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: por
• Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
• Texto Completo: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3141/tde-13072009-165044/
• topic: Arquitetura de software; Biodiversidade; Biodiversity; Integração; Padrões de software; Software architecture; Software patterns; Systems integration

A modelagem de nicho ecológico combina dados ambientais com informações sobre a ocorrência de uma espécie para obter modelos que descrevem a sua distribuição probabilística em uma região. Algoritmos computacionais geram modelos baseados na hipótese de que, se uma espécie foi encontrada sob as condições que definem o seu nicho, então ela pode sobreviver em qualquer lugar que ofereça as mesmas condições. A técnica de modelagem normalmente utiliza dados obtidos de diferentes provedores, em grandes quantidades e em formatos diferentes, e os resultados são exportados para outras ferramentas de análise e interpretação, como os SIGs, Sistemas de Informação Geográfica. Os sistemas de informação disponíveis para modelagem de nicho ecológico são monolíticos e, embora efetivamente implementem algoritmos para gerar modelos, não foram projetados para atender todos os requisitos da modelagem. Este trabalho define uma solução mais abrangente, na forma de uma infraestrutura orientada a serviços para a modelagem de nicho ecológico. A opção pela orientação a serviços está diretamente relacionada com a integração de sistemas. A infraestrutura especifica um barramento de serviços para gerenciá-los, com funcionalidades como roteamento e garantia de entrega, e para tratar questões de interoperabilidade. Antes de construir a infraestrutura, foi formalizado o processo de modelagem de nicho ecológico. Ele permitiu definir o domínio do problema, identificar falhas e potenciais evoluções, e acelerar a curva de aprendizado de pesquisadores iniciantes. Definida a infraestrutura, foram abordados outros aspectos da modelagem, resultando em soluções integradas para alguns dos problemas identificados. Em algoritmos para geração de modelos, foi apresentada uma solução usando tecnologia adaptativa, com resultados promissores. Em computação de alto desempenho, o Garp, um dos algoritmos mais utilizados para modelagem, foi paralelizado. Além de resultados positivos em relação ao desempenho, esta iniciativa mostrou como se evoluir neste sentido. Para integração com outros provedores e disponibilização de recursos oferecidos por outras ferramentas de software, foi proposta a integração com serviços de SIG, utilizando padrões estabelecidos para serviços geoespaciais. Em conjunto, estas soluções mostram a capacidade da infraestrutura de atender os requisitos já identificados e evoluir para incorporar novas características que a evolução natural das técnicas de modelagem venham a desenvolver. Incorporando as soluções propostas à infraestrutura, foi desenvolvido um portal de modelagem para atender aos usuários desta técnica. A modelagem de nicho ecológico apresenta desafios em diferentes áreas do conhecimento e a abordagem adotada permitiu formalizá-los. Trabalhos em andamento incluem a avaliação de modelos, a evolução do barramento de serviços, o desenvolvimento de ontologias e a incorporação de sistemas legados, com potenciais benefícios para a modelagem de nicho ecológico. Como resultado adicional, o próprio desenvolvimento do trabalho mostrou que a solução é integrável com outros domínios, comprovadamente os de agricultura de precisão e polinizadores, mostrando a versatilidade e o potencial da infraestrutura de serviços apresentada.