Ontology-based knowledge framework to support organizations in child protection on transnational digital platforms

Abstract

Resumo: A proliferação de plataformas digitais transnacionais, embora ofereça vantagens, expõe crianças (indivíduos menores de 18 anos) a riscos significativos, estabelecendo a proteção infantil como um desafio global crítico. O principal obstáculo para uma resposta coordenada e eficaz a este desafio é a fragmentação sistêmica do conhecimento entre os principais grupos interessados, incluindo organizações privadas de tecnologia da informação e agências governamentais, que gera barreiras jurisdicionais, organizacionais e semânticas. Neste sentido, o estudo objetiva desenvolver um framework de conhecimento baseado em ontologia, projetado para auxiliar organizações na proteção de crianças contra ameaças online em plataformas digitais transnacionais. A pesquisa adotou uma abordagem metodológica dupla, utilizando a Design Science Research (DSR) para o desenvolvimento do framework, e a OntoForInfoScience (com suporte de Python e suas bibliotecas) para a criação da ontologia de domínio, que serve como núcleo do framework. Adicionalmente, uma revisão estruturada da literatura foi conduzida (com suporte de Python e suas bibliotecas) para estabelecer os fundamentos teóricos do estudo. O resultado é um artefato conceitual composto por três componentes: (1) uma ontologia de domínio para a proteção à criança em plataformas digitais transnacionais, nomeada Child Harm Identification in Large Digital-platforms Ontology (CHILD-Onto), parcialmente alinhada à Ontologia Formal Básica (BFO) para servir como um modelo semântico comum; (2) um framework de conhecimento, nomeado Ontology-Based Knowledge Framework on Child Protection (OBKF-CP); (3) e um guia de princípios norteadores que regem a aplicação do framework. Conclui-se que o framework proposto oferece um modelo para abordar a fragmentação do conhecimento, estabelecendo assim a base necessária para a futura interoperabilidade semântica e aplicação do framework no mundo real. Esta pesquisa contribui com um modelo teórico formal com implicações práticas para o avanço da proteção infantil na era digital

Abstract: The proliferation of transnational digital platforms, while offering advantages, exposes children (individuals under 18) to significant risks, positioning child protection as a critical global challenge. The primary obstacle to a coordinated and effective response to this challenge is the systemic fragmentation of knowledge among key stakeholders, including private technology companies and government agencies, which manifest jurisdictional, organizational, and semantic barriers. Accordingly, this study aims to develop an ontology-based knowledge framework designed to assist organizations in protecting children from online threats on transnational digital platforms. The research adopted a dual methodological approach, using Design Science Research (DSR) to develop the framework, and OntoForInfoScience (supported by Python and its libraries) to construct the domain ontology that serves as the framework's core. Additionally, a structured literature review was conducted (supported by Python and its libraries) to establish the theoretical foundations of the study. The resulting conceptual artifact comprises three components: (1) a domain ontology for child protection on transnational digital platforms, named Child Harm Identification in Large Digital-platforms Ontology (CHILD-Onto), partially aligned with the Basic Formal Ontology (BFO) as a common semantic model; (2) a knowledge framework, named Ontology-Based Knowledge Framework on Child Protection (OBKF-CP); (3) and a guiding principles governing the framework’s application. This study concludes that the proposed framework provides a model to address knowledge fragmentation, thereby laying the groundwork for future semantic interoperability and real-world application. This research contributes a formal theoretical model with practical implications for advancing child protection in the digital age