Use este identificador para citar ou linkar para este item: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/41250
Título: Infraestrutura para a governança de grafos de conhecimento: o caso da plataforma ELLAS
Título(s) alternativo(s): Infrastructure for knowledge graph governance: the case of the Ellas platform
Autor(es): Fritoli, Rodgers
Orientador(es): Berardi, Rita Cristina Galarraga
Palavras-chave: Redes semânticas (Teoria da informação)
Web semântica
Arquitetura de software
Proteção de dados
Computação em nuvem
Semantic networks (Information theory)
Semantic Web
Software architecture
Data protection
Cloud computing
Data do documento: 11-Jun-2026
Editor: Universidade Tecnológica Federal do Paraná
Câmpus: Curitiba
Citação: FRITOLI, Rodgers. Infraestrutura para a governança de grafos de conhecimento: o caso da plataforma ELLAS. 2026. Dissertação (Mestrado em Computação Aplicada) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, 2026.
Resumo: A tecnologia de grafos de conhecimento está em desenvolvimento acelerado, pois permite relacionar diferentes tipos de dados em um contexto semântico, o que possibilita análises complexas em diversos setores. No entanto, modelos consolidados na literatura para a estruturação de tais plataformas tratam a camada de infraestrutura subjacente como uma “caixa preta”, sem detalhar como ingerir, triplificar, armazenar e disponibilizar os dados de forma sustentável sob restrições orçamentárias. Essa lacuna impõe uma barreira técnica e financeira a projetos de impacto social de médio porte: a ausência de uma infraestrutura planejada pode resultar em desempenho lento, escalabilidade limitada, gargalos de processamento e altos custos operacionais, inviabilizando iniciativas como o ELLAS. Diante desse cenário, esta pesquisa busca responder: como estruturar uma arquitetura de referência que viabilize, de forma sustentável e de baixo custo, a governança técnica de grafos de conhecimento em projetos de médio porte como o ELLAS? Para isso, o objetivo geral deste trabalho é propor uma arquitetura de referência para a governança de grafos de conhecimento em projetos de médio porte, de baixo custo e sustentável, instanciando-a de forma concreta na plataforma ELLAS. A adequação da proposta é demonstrada pelo desempenho observado sob carga real em ambiente de produção, apoiada na elasticidade da nuvem como mecanismo de provisionamento de recursos. A solução proposta foi aplicada e validada por meio de um caso de aplicação na plataforma ELLAS (Equality in Leadership for Latin American STEM). O produto deste trabalho é duplo: (i) uma arquitetura de referência, generalizável para projetos de governança de grafos de conhecimento de médio porte; e (ii) sua instanciação concreta na plataforma ELLAS, compreendendo o pipeline automatizado de ingestão, triplificação e carga, com exposição dos dados por meio de uma API REST documentada (Swagger) em ambiente de produção. Para fundamentar a solução, conduziu-se uma Revisão Sistemática da Literatura (RSL) focada em infraestruturas e integração de dados semânticos. Os resultados culminaram na modelagem de uma infraestrutura baseada no padrão Onion Architecture, separando o domínio ontológico dos componentes de orquestração e armazenamento. A arquitetura foi inicialmente prototipada em nuvem com baixo custo e, posteriormente, implantada em um ambiente de produção institucional. O monitoramento do ambiente em produção, submetido a testes de carga durante um evento de lançamento, comprovou a robustez da solução, suportando acesso concorrente. Portanto, o modelo proposto viabiliza a implementação de grafos de conhecimento de forma sustentável e acessível, com desempenho adequado sobcarga real, contribuindo para preencher a lacuna tecnológica em projetos de impacto social e democratizando o uso da Web Semântica.
Abstract: Knowledge graph technology is developing rapidly, as it allows different types of data to be related in a semantic context, enabling complex analyses across many sectors. However, consolidated models in the literature for structuring such platforms treat the underlying infrastructure layer as a “black box”, without detailing how to ingest, triplify, store, and serve data sustainably under budget constraints. This gap imposes a technical and financial barrier on medium-sized social-impact projects: the absence of planned infrastructure can lead to slow performance, limited scalability, processing bottlenecks, and high operational costs, rendering initiatives such as ELLAS unfeasible. Against this backdrop, this research asks: how can a reference architecture be structured to enable, in a sustainable and low-cost manner, the technical governance of knowledge graphs in medium-sized projects such as ELLAS? Accordingly, the general objective is to propose a reference architecture for the governance of knowledge graphs in medium-sized, low-cost, and sustainable projects, instantiating it concretely in the ELLAS platform. The adequacy of the proposal is demonstrated by the performance observed under real load in a production environment, supported by cloud elasticity as a resource-provisioning mechanism. The proposed solution was applied and validated through the ELLAS (Equality in Leadership for Latin American STEM) Platform Case. The outcome of this work is twofold: (i) a reference architecture, generalizable to medium-sized knowledge-graph governance projects; and (ii) its concrete instantiation in the ELLAS platform, comprising the automated ingestion, triplification, and loading pipeline, with data exposed through a documented REST API (Swagger) in production. To support the solution, a Systematic Literature Review (SLR) focusing on infrastructures and semantic data integration was conducted. The results culminated in the modeling of an infrastructure based on the Onion Architecture pattern, separating the ontological domain from the orchestration and storage components. The architecture was initially prototyped in the cloud at low cost and subsequently deployed in an institutional production environment. Monitoring of the production environment, subjected to load during a launch event, confirmed the robustness of the solution, supporting concurrent access. Therefore, the proposed model enables the implementation of knowledge graphs in a sustainable and accessible manner, with adequate performance under real load, while horizontal scalability remains as future work — contributing to filling the technological gap in social-impact projects and democratizing the use of the Semantic Web.
URI: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/41250
Aparece nas coleções:CT - Programa de Pós-Graduação em Computação Aplicada

Arquivos associados a este item:
Arquivo Descrição TamanhoFormato 
infraestruturagovernancagrafosconhecimento.pdf1,86 MBAdobe PDFThumbnail
Visualizar/Abrir


Este item está licenciada sob uma Licença Creative Commons Creative Commons