Статьи журнала - Онтология проектирования
Все статьи: 495
Онтологический подход к построению цифровых двойников объектов и систем энергетики
Статья научная
Рассматриваются предпосылки применения онтологического подхода к построению цифровых двойников, учитывая имеющиеся результаты в области онтологического инжиниринга систем энергетики. Предлагается использовать известный опыт разработки математических моделей объектов и систем энергетики разных уровней, а также опыт построения онтологий задач и методов, онтологических моделей для описания и накопления экспертных знаний, для построения и интеграции математических, имитационных и онтологических моделей, как основы цифровых двойников. Приводятся основные понятия в области цифровых двойников, рассматриваются основные типы цифровых двойников и их отличие от «цифровых теней». Предложены этапы перехода к цифровым двойникам, включающие онтологический инжиниринг предметной области и построение соответствующих онтологических моделей. Приведены примеры онтологий предметной области, связанной с теплоэнергетикой и онтологии на языке XML для тепловой электростанции. При создании цифровых двойников предварительно выполняется структурирование знаний предметной области с помощью онтологических моделей, на основе которых осуществляется построение информационных и математических моделей, составляющих основу цифровых двойников, и разработка программных комплексов.
Бесплатно
Онтологический подход к представлению знаний о методологии моделирования сложной системы управления
Статья научная
Рассматривается онтологический подход к решению проблемы представления знаний о моделировании современных организационно-технических систем управления. Целью данной работы является формирование модели предметной области моделирования сложной системы в сфере государственного управления. Предметом системного анализа выбрана оценка эффективности функционирования сложной системы управления, рассматриваемая как отдельный объект в моделировании системы. Представлены: структура методологического обеспечения рассматриваемой системы и её состав, включающий методологию моделирования, методику оценки эффективности и концепцию сопровождения разработки и внедрения системы поддержки выбора оптимальных параметров функционирования системы; структура методологии моделирования, включающая системную концепцию оценки эффективности и концепцию описания многоуровневой структуры сложной системы; модель предметной области моделирования и оценки эффективности сложной системы. Модель включает описания: сложной системы управления; деятельности по проектированию и оценке системы управления; разработки системы поддержки принятия решений. Новизна предложенного подхода заключается в его способности придать целенаправленный характер деятельности по моделированию сложной системы с определёнными характеристиками и логической структурой, а также в способности выделять существенные объекты реальных отношений в практике проектирования и представлять знания для совместной работы специалистов в компьютерном моделировании экспертной деятельности.
Бесплатно
Онтологический подход к проектированию научно-производственных систем
Статья научная
Рассматривая онтологию как один из аспектов систематизации, исследование сосредоточено на анализе сущностей, присутствующих и возникающих в процессе проектирования. Все сущности отображаются с различных процедур и операций проектирования, объединяются процессом проектирования и являются связующими между проектными процедурами и операциями. Их онтология образует некоторый «скелет», основную часть этого процесса. Выявленный порядок объединения сущностей используется в проектировании научно-производственной системы. Синтезируется структура системы, включающая как исследовательскую, так и экспериментально-производственную составляющие. Выявляется ключевой параметр, определяющий проектирование и реализацию проектируемой системы - её эффективность, оцениваемая по трём аспектам: результативности, целесообразности и оптимальности. При этом научно-исследовательская и экспериментально-производственная составляющие оцениваются принципиально различными показателями. В основу оценки научных результатов положена их значимость, а при оценке функционирования производственной составляющей используются экономические показатели. В работе синтезирована двухуровневая схема управления процессом проектирования, нацеленная на максимизацию эффективности проектируемой системы. На втором уровне отслеживаются показатели результативности, целесообразности и оптимальности всех проектируемых составляющих на каждом этапе. При отклонении значений какого-либо из этих показателей от оптимальных второй уровень направляет на первый один или несколько управляющих воздействий: параметрическое, структурное, организационное.
Бесплатно
Онтологический подход к формированию нормативного профиля при сертификации программного обеспечения
Статья научная
Предложен подход к автоматизации процедуры формирования нормативного профиля при сертификации программного обеспечения. Отмечено, что в настоящее время практическое проведение экспертизы на этапе формирования нормативного профиля при сертификации программного обеспечения в значительной мере заключается в ручном анализе экспертами больших объёмов нормативной и проектной документации, представленной текстами на естественном языке. Это приводит к определённому субъективизму экспертных оценок, снижению их полноты и достоверности, а применение стандартных методов является неэффективным в силу их универсальности. Дан анализ процедуры сертификации и формирования нормативного профиля. Приведена структура нормативного профиля, выделены виды нормативных профилей, а также варианты его формирования. Рассмотрены типичные ошибки, которые могут возникнуть при автоматизации процедуры формирования нормативного профиля. Обоснована целесообразность использования онтологической среды для автоматизации процедуры формирования нормативного профиля. Описание предметной области сертификации программного обеспечения представлено в виде расширенной онтологической модели, которая включает в себя онтологию критериев качества программного обеспечения, онтологию нормативной базы сертификации программного обеспечения, онтологию ядра семантической целостности, онтологическую систему организации вывода на знаниях. Результаты исследований могут быть использованы при разработке интеллектуальной диалоговой системы поддержки принятия решений аудитором сертификационного центра с целью повышения эффективности работы аудитора за счёт автоматизации рутинного процесса, а также снижения риска принятия неверного решения при недостаточной квалификации лица, принимающего решение.
Бесплатно
Онтологический репозиторий услуг системы моментальных платежей
Статья научная
Рассматривается задача создания единого семантического описания услуг для системы моментальных платежей. Для такого типа систем характерным является наличие двух типов клиентов: население и провайдеры товаров и услуг. Анализируются требования клиентов системы платежей. Требования позволяют формализовать управляемые, не управляемые параметры и показатели эффективности. Формализуются понятия услуги и процесса оказания услуг в системе моментальных платежей. Разрабатывается онтология услуг и программное обеспечение для работы с онтологией в виде репозитория системы моментальных платежей и модуля создания услуг. Для разработки онтологии используется редактор Protégé, а для разработки программного обеспечения использован язык программирования JavaScript. Разработанная онтология исследуется с точки зрения когнитивной эргономики. Новым для систем моментальных платежей является применение онтологий для создания единого информационного пространства для всех участников процесса оказания услуг финансового посредничества.
Бесплатно
Онтологический синтез моделей нестационарной динамики бортовых интеллектуальных систем
Статья научная
Рассматривается онтологический синтез моделей интерпретации нестационарной динамики в бортовых интеллектуальных системах, функционирующих в режиме экстренных вычислений ( Urgent Computing - UC ). Сформулирована онтологическая система динамической базы знаний на основе теоретических моделей современной теории катастроф. Анализ и прогноз эволюционной динамики нестационарного объекта реализован в мультипроцессорной вычислительной среде. В рамках онтологической системы сформулирован подход к интерпретации нестационарной динамики с использованием фрактальной геометрии и теории устойчивости динамических систем. Практическое приложение разработанной модели онтологии обсуждается применительно к интерпретации взаимодействия морского динамического объекта с внешней средой на заданном временном интервале. Динамическая модель современной теории катастроф определяет движение морского динамического объекта системы к целевому аттрактору и при потере устойчивости. Приведены примеры реализации онтологического синтеза нестационарной динамики в системах обеспечения безопасности мореплавания и посадки летательных аппаратов корабельного базирования.
Бесплатно
Онтологическое исследование процесса электронного обучения и проектирование средств поддержки
Статья научная
В работе проведено онтологическое исследование процесса электронного обучения. Построена концептуальная модель электронного обучения, в которой учтена лингвистическая неопределенность представлений эксперта о проведении учебных занятий, что позволит более полно отразить знания и личный профессиональный опыт эксперта в системе поддержки электронного обучения.
Бесплатно
Онтологическое моделирование в ситуационном управлении
Статья научная
В статье анализируется фундаментальные причины сходства структурной схемы процесса принятия решения по регулированию проблемной ситуации с позиций постнеклассической науки и общей схемы онтологического моделирования. Между элементами указанных схем устанавливается соответствие для обоснования онтологического подхода к реализации ситуационного управления. Сопоставляется содержание соответствующих друг другу элементов схем с целью раскрытия механизмов ситуационного управления. Построение информационных моделей предпонимания и понимания в ситуационном управлении предлагается рассматривать как задачу построения онтологий предметных областей и онтологических моделей ситуаций
Бесплатно
Статья научная
В статье рассматривается возможность и опыт использования онтологического моделирования для концептуального описания конкретной предметной области, а также для повышения эффективности поиска и категоризации информации. Описаны этапы построения онтологической модели предметной области на примере Института дополнительного профессионального образования с помощью редактора Protégé 4.2. Приведены примеры: описания классов и индивидов, наполняющих предметную область, а также отношений между ними; выполнения SPARQL-запросов к данным; описания классов и отношений между ними с помощью языка логики предикатов первого порядка. Представлена сетевая модель предметной области (семантическая сеть). Перечислены достоинства онтологического моделирования предметной области. Сформулированы задачи дальнейших исследований по оптимизации процессов анализа и обработки информации в учреждении дополнительного профессионального образования с использованием разработанной онтологии предметной области.
Бесплатно
Статья научная
Работа посвящена проблеме обеспечения семантической совместимости интеллектуальных систем. Показано, что обеспечение совместимости интеллектуальных систем и разработка соответствующих стандартов является ключевым направлением развития технологий проектирования интеллектуальных систем. Формально уточнено понятие смыслового представления информации в памяти интеллектуальной системы, которое обеспечивает однозначность представления информации с использованием заданного набора понятий. Показана возможность автоматической интеграции знаний в рамках смыслового представления знаний, которая сводится к склеиванию синонимичных знаков. Показана возможность автоматической интеграции различных моделей обработки знаний, если эти модели представляют собой коллективы агентов, ориентированных на обработку знаний, представленных в памяти интеллектуальных систем в смысловой форме, и взаимодействующих между собой через указанную память. Предложена Технология OSTIS, ориентированная на разработку семантических компьютерных систем. Предложена концепция Экосистемы OSTIS, представляющей собой коллектив взаимодействующих интеллектуальных систем, построенных по Технологии OSTIS и поддерживающих эволюцию и совместимость интеллектуальных систем в ходе их эксплуатации в рамках данной экосистемы. Рассмотрены примеры использования Технологии OSTIS при разработке прикладных интеллектуальных систем.
Бесплатно
Онтологическое проектирование подсистемы оценки обстановки интеллектуальных агентов
Статья научная
Рассматривается онтологический подход к проектированию подсистем оценки обстановки (ПОО) интеллектуальных агентов (ИА), функционирующих в динамических многоагентных средах, в том числе в условиях группового противодействия. Подход основан на выделении аспектов построения ПОО, инвариантных конкретным областям применения агентов и решаемым ими задачам. В качестве теоретического базиса процесса проектирования предложено семейство моделей, формализующих различные аспекты построения и функционирования ПОО, с учётом представления разных компонентов внутренней модели мира агента, особенностей организации процесса вычислений и этапов проектирования ПОО. Предложенные модели позволяют с единых позиций проектировать ПОО для разных ИА с использованием онтологий. Выделены два класса онтологий, поддерживающих процесс проектирования: онтология ПОО и онтологии конкретных предметных областей. Онтология ПОО обеспечивает интеграцию в инвариантный каркас программного кода, реализующего функции оценки обстановки для конкретного агента. Онтология предметной области расширяет онтологию ПОО и поддерживает автоматическую генерацию программного кода и его интеграцию в инвариантный каркас ПОО. Генерация программного кода ПОО для конкретного ИА обеспечивается предложенными отображениями онтологических классов и свойств в программные структуры. Рассмотрен прототип инструментальной платформы разработки ПОО, реализованный с использованием языков представления и обработки онтологий OWL, SPARQL, SPIN и языка программирования Java. Подход иллюстрируется построением ПОО агента, функционирующего в среде виртуального футбола.
Бесплатно
Онтология диагностики процессов
Статья научная
Диагностика в предметных областях, где внутри систем или объектов процессы протекают во времени, изменяясь и влияя на другие процессы и характеристики, сложна. Для повышения эффективности диагностики разработано большое количество систем, основанных на знаниях. Но в их моделях знаний не учитываются одновременно все виды темпоральных отношений: изменение значений признаков с течением времени, учёт промежутков времени, прошедших от моментов начала развития процесса и внешних воздействий и др. В статье рассматривается универсальная онтология знаний о диагностике процессов в различных предметных областях. Онтология позволяет формализовать аномалии как развивающиеся внутренние процессы, не присущие нормально функционирующей системе. Для построения таковой потребовалось определить некоторые понятия и отношения, которые являются особенностью таких предметных областей. Статья может быть полезна для разработчиков диагностических систем и для специалистов в области теории и практики применения онтологий.
Бесплатно
Онтология задач интеллектуальной деятельности
Статья научная
Приведён обзор литературы, представляющей классификации задач, решаемых интеллектуальными системами, описания задач и формальные постановки задач. Показана актуальность построения классификации задач, основанной на общих принципах, единой и точно определённой с помощью математического аппарата терминологии. Предложен математический аппарат, позволяющий вводить математические абстракции для всех содержательных понятий, используемых в постановках задач. Предложена многоуровневая классификация задач, в которой базовая классификация задач выражена достаточно абстрактно. Далее на более низких уровнях абстракции введены и формально представлены частные свойства предметных областей и предложены уточнённые постановки задач и новые характерные задачи.
Бесплатно
Онтология и анимация прецедентов
Статья научная
В работе описана мета-онтология, предназначенная для накопления, классификации, контроля и поиска прецедентов, представляющих экземпляры конкретных ситуаций и сценариев, которые возникают при практической деятельности в той или иной предметной области. Особенностью онтологий, создаваемых на её основе, является наличие прагматических - алгоритмических, геометрических, предикатных, графовых - моделей понятий, с помощью которых, дополнительно к средствам логического вывода, можно осуществлять «анимацию» прецедентов для визуального контроля и поддержки принятия решений. Алгоритмические модели могут быть заданы формулой, программой, анимационным файлом в формате GIF. Геометрические модели задаются файлами в форматах XML, SVG, JPG и др. Графы также могут быть заданы в формате XML и ему подобных. Предикатные модели - это логические выражения, задаваемые в строковом виде. В результате синтаксического и семантического анализа текста формируется прагматическая семантическая модель, которая отображает атрибутивный граф ситуации или сценария. В этом графе вершинами являются предметы, процессы и отношения, а рёбрами - связи между ними. Описаны эксперименты с использованием системы Protege для разработки онтологий.
Бесплатно
Онтология идентификации человека по движениям тела и лицу в видеонаблюдениях
Статья научная
В настоящее время разработка моделей и методов распознавания по движениям тела и лицу в видеонаблюдениях является актуальной задачей. Особенно это важно в обеспечении безопасности на объектах с массовым скоплением людей для противодействия преступлениям террористической направленности. В статье приведена классификация основных биометрических признаков и параметров, характеризующих потенциального нарушителя, разработанная для систем контроля безопасности, пропускных систем предприятий. Предложена структурная схема слияния биометрических данных и распознавания нарушителя, которая может лежать в основе разработки систем контроля безопасности. Рассмотрены виды систем и методы распознавания человека по движениям тела и лицу, выявлены их достоинства и недостатки. Отмечено, что для распознавания нарушителя в условиях множества биометрических признаков целесообразно использовать комбинацию методов распознавания. Это позволит принимать правильные решения относительно выявления потенциального нарушителя. В статье сделана попытка рассмотреть основные аспекты, касающиеся распознавания человека по движениям тела и лицу в видеонаблюдениях в целом, в отличие от известных работ, посвящённых отдельным биометрическим признакам.
Бесплатно
