PDF de programación - Meta-X: Sistema para creación de Metadatos

Centro de Investigación y de Estudios

Avanzados del Instituto Politécnico

Nacional

Departamento de Ingeniería Eléctrica

Sección de Computación

Meta-X: Sistema para creación de Metadatos.

Tesis que presenta

Rubén Isaí Rivera Rodríguez

para obtener el Grado de

Maestro en Ciencias

en la Especialidad de

Computación

Director de la Tesis

Sergio Víctor Chapa Vergara

México D.F.

Agosto 2005

I

Dedicatoria

Dedico este trabajo a mi madre Rebeca Rodríguez Ortíz

y a mi madrina Elia Rodríguez Ortíz.

Las amo, gracias por todo.

II

III

Agradecimientos

Primero agradezco a Dios, porque sin Él no estaría aquí, gracias por la paz y fortaleza
que me hace sentir con su presencia, y que me ha ayudado a lograr mis objetivos.

Agradezco a mi madre Rebeca Rodríguez Ortíz y a mi madrina Elia Rodríguez Ortíz

por todo su amor. Por sus consejos, por su guía, porque han sido un ejemplo para mí de

dedicación, de fortaleza y de respeto. Por la confianza, la fé que siempre me han tenido,

porque sin ustedes no podría haber llegado a donde estoy. Y porque son las personas que

más amo y admiro en el mundo. Gracias .

A mi hermana Saraí y a mi sobrino Irad, porque han sido una motivación para seguir

adelante.

A mi tía Miriam, y a sus hijos Alejandro, Gerardo y Sofía, por su cariño y por su fé en

mí, por siempre hacerme reir.

Al Dr. Sergio V. Chapa Vergara (Doc) por todo el apoyo que me ha brindado, por su

amistad, sus consejos y por sus oportunos regaños, su confianza en mí y por su infinita

paciencia, que hicieron posible que terminara este trabajo.

A la Dra. Ana María Martínez Enríquez y al Dr. Felipe Gómez Castañeda por su tiempo

para revisar esta tesis y por sus comentarios e ideas para concretar este trabajo.

A Sofy, porque ha sido una madre para mí en el Cinvestav, por todo su amor, su amistad,

su eterna sonrisa que siempre me levantaba el ánimo, por su apoyo en todos los aspectos,

tanto académicos como personales, porque siempre tuvo tiempo para escucharme.

A Flor y a Feli, por su buen humor y por su ayuda para completar todos los trámites que

nos solicitaban.

IV

A mis amigos de toda la vida, Camilo, Omar (Patiño), Luis (Panzón), Nancy, Luz, Ethel,

Javier (Gummy), Bello, Omar Garnica, Juan Canales, por su franqueza y por su confian-

za, porque siempre estuvieron ahi cuando me sentía agobiado y siempre hallamos juntos

la forma de salir de los problemas y en algunas ocasiones también la manera de meternos

en ellos. Gracias, porque con ellos he aprendido a no tomarme la vida tan en serio.

A Gaby Rivera porque siempre me ha apoyado y ha tenido las palabras indicadas para

no dejarme caer, por todo el cariño que me ha dado.

A los amigos que he conocido en el CINVESTAV, Nancy Soto, Lalo López, Betsa, Ulises,

Noé, Nancy, Marisol y Mayté. Porque vivimos muchas experiencias, algunas un poco más

difíciles que otras, pero que al fin y al cabo superamos y que nos dieron la oportunidad

de conocernos.

A Toño, por su amistad y porque siempre se dió tiempo para compartir sus conocimientos

y explicarme lo que en ocasiones se me complicaba entender.

A Lore por ayudarme a terminar esta tesis, por sus comentarios a este trabajo, por sus

bromas y sus infinitas muestras de amistad y palabras de ánimo que me ayudaron a hacer

las cosas de manera más serena y no sucumbir a la presión.

A Adriana porque su amistad, su paciencia, su tiempo y sus consejos me ayudaron a

superar algunos de los momentos más difíciles que he vivido.

Al CONACyT por su apoyo económico sin el cuál no habría sido posible concluir este

trabajo.

Al CINVESTAV porque me ha dado la oportunidad de alcanzar una de mis metas

académicas. Y porque aquí he conocido personas excelentes, y he vivido experiencias

que me son muy preciadas y que me han hecho crecer en todos los aspectos de mi vida.

Resumen

Actualmente los sistemas de información son utilizados hoy día en una gran diversidad

de campos, como son la medicina, la geografía, biología, etc. Un punto importante para

cualquier sistema de información es mantener su semántica, esta nos permite representar

con mayor precisión el universo del discurso y, para capturar esta semántica se utilizan

los metadatos, comúnmente definidos como : información acerca de la información.

Como se mencionó antes, en los sistemas de información se presenta el problema de

falta de semántica. Surge la necesidad de tener alguna forma de apoyar el diseño de los

sistemas de información desde las primeras etapas del desarrollo, a esto es lo que llamamos

metadiseño.

Nuestro sistema, llamado Meta-X, plantea una arquitectura cuya base son un conjunto

de bases de datos, a los que denominamos repositorios que, almacenarán requerimientos,

metadatos y reglas semánticas. En el presente trabajo, nos enfocamos a la parte de la

creación de metadatos, para lo cual desarrollamos una herramienta que nos permite cap-

turar metadatos, apoyándonos en el Estándar de Contenido para Metadatos, y salvarlos

en un formato XML.

Nuestra herramienta fue desarrollada sobre la plataforma Mac OS X, utilizando C-

Objetivo como lenguaje de programación. La captura de metadatos es realizada a través

de interfaces visuales programadas utilizando el framework Cocoa.

Palabras Clave: Bases de datos, metadatos, creación de metadatos, metadi-

seño, Estándar de Contenido para Metadatos

VI

Abstract

Nowadays the information systems are used in different areas as medicine, geography, bio-

logy, etc. A main issue for any information system is keeping its semantic. Semantic allow

us to represent more accurately the universe of discourse. In order to capture this semantic

we use metadata, which are commonly defined as: information about information.

As mentioned earlier, the information systems exhibits the problem of lack of semantics.

Therefore, arise the necesity of having a way to support the design of the information

systems from the beginning of the development, this is what we called metadesign.

Our system, called Meta-X, propose an architecture based on a set of databases, which

are named repositories. These repositories have the function of storing metadata, requi-

rements and semantic rules. At this work, we focus on metadata creation, developing a

tool which allow us to capture metadata based on Content Standard Digital Geographic

Metadata (CSDGM). The metadata are stored as XML files.

Meta-X was developed with Objective-C under Mac OS X. The metadata capture is

done through visual interfaces with the aid of the Cocoa Framework.

Keywords: Metadata, databases, metadata creation, metadesign, CSDGM.

VIII

Índice general

Agradecimientos

Resumen

Abstract

Introducción

1. Ingeniería de Metadatos

1.1. ¿Qué son los metadatos? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

1.2. ¿Qué hacen los metadatos? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

1.2.1. Descubrimientos de Recursos

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

1.2.2. Organización de Recursos Electrónicos

. . . . . . . . . . . . . . . .

1.2.3.

Interoperabilidad . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

1.2.4.

Identificación Digital

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

1.2.5. Preservación . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

1.3. Estructuración de Metadatos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

1.3.1. Esquemas de Metadatos y Conjuntos de Elementos

. . . . . . . . .

III

V

VII

1

5

5

6

6

7

7

7

8

8

9

1.3.2. Metadatos para Conjuntos de Datos . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12

1.3.3. Extensiones y Perfiles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13

1.4. Creación de Metadatos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13

1.4.1. Herramientas para Creación de Metadatos . . . . . . . . . . . . . . 14

1.5. Control de Calidad de los Metadatos

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16

X

ÍNDICE GENERAL

1.6.

Impacto de los metadatos en nuevas tecnologías de bases de datos . . . . . 17

1.6.1. Sistemas de Información Geográfica (SIG)

. . . . . . . . . . . . . . 17

1.6.2. Centros de Distribución de Datos

(Clearinghouses)

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18

2. Estándar de Contenido para Metadatos:

Geoespaciales Digitales

19

2.1. Desarrollo del Estándar . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19

2.2. Objetivo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20

2.3. Alcance del Estándar . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21

2.4. Organización del Estándar . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21

2.5. Secciones del Estándar . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23

2.5.1. Metadato . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23

2.5.2.

Identificación . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24

2.5.3. Organización de los datos espaciales . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28

2.5.4. Referencia Espacial . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30

2.5.5. Referencia de Metadatos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34

2.6. Secciones de Apoyo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35

2.6.1. Cita . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35

2.6.2. Periodo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37

2.6.3. Contacto . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37

3. Sistema Meta-X

41

3.1. Arquitectura del Sistema . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42

3.1.1. Herramienta de creación de metadatos

. . . . . . . . . . . . . . . . 42

3.1.2. Servidor de Bases de Datos

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42

3.2. Diseño e Implementación de Meta-X . . . . . . . . . . . . . . . . .