Статьи журнала - Онтология проектирования
Все статьи: 582
Онтологический аспект модели вычислений графосимволического программирования
Статья научная
В статье рассматривается модель вычислений графосимволического программирования (ГСП), реализующего визуальный стиль разработки программ. Визуальное программирование повышает наглядность представления моделей алгоритмов, существенно уменьшает число ошибок, допускаемых на этапе проектирования и кодирования программ, и тем самым повышает надежность разрабатываемых программ. Последнее достигается во многом благодаря схожести методов структуризации предметной области, принятых в ГСП, и онтологического подхода к описанию окружающего мира. В данной работе обсуждаются онтологические аспекты технологии ГСП.
Бесплатно
Онтологический инжиниринг для поддержки принятия стратегических решений в энергетике
Статья научная
В статье описывается понятие онтологического инжиниринга как одного из методов формализации и моделирования знаний и возможности его применения для целей поддержки принятия решений в энергетике. Выполнен онтологический инжиниринг проблемы ситуационного управления, предложенного авторами для поддержки принятия стратегических решений по развитию энергетики с учётом требований энергетической безопасности. Использование принципов ситуационного управления соответствует общей схеме исследований проблемы энергетической безопасности и принятия стратегических решений, связанных с оценкой состояния объектов энергетики и топливно-энергетического комплекса в целом, а также с выбором основных направлений их дальнейшего функционирования и развития. В статье представлены в графическом виде онтологии, отражающие основные понятия ситуационного управления, включая ситуационный анализ и ситуационное моделирование, а также вариант онтологии ситуации, рассмотренной с позиции исследования проблемы энергетической безопасности. Разработанный и представленный комплекс онтологий позволяет интегрировать основные, достаточно разнородные понятия исследуемой предметной области в единую систему, называемую онтологическим пространством знаний, для дальнейшего использования при разработке программного обеспечения для исследований и поддержки принятия решений в энергетике.
Бесплатно
Статья научная
В статье описываются результаты применения онтологического инжиниринга при разработке интеллектуальной системы анализа угроз и оценки рисков нарушения кибербезопасности энергетических объектов. Построено онтологическое пространство знаний проблемной области оценки рисков, включающей идентификацию, анализ и оценивание рисков инцидентов кибербезопасности, способных вызвать экстремальные ситуации в энергетике. Представлены архитектура разрабатываемой интеллектуальной системы и задачи, для решения которых выполнялся онтологический инжиниринг. Онтологическое пространство знаний представлено онтологиями, разработка которых ведётся для каждого блока интеллектуальной системы. Приводятся онтологии, отражающие основные понятия кибербезопасности, включая актуальные угрозы в энергетическом секторе, классификацию рисков и компоненты сценария возникновения экстремальной ситуации в энергетике. Разработанные онтологии позволили интегрировать понятия основных областей исследования, в числе которых энергетическая безопасность, кибербезопасность, сценарное планирование и управление рисками. В работе использованы методы системного анализа, методические основы построения интеллектуальных информационных систем в энергетике, методы поддержки принятия решений, методы инженерии знаний, включая онтологический инжиниринг. Новизна работы - в структурировании экспертных знаний и построении онтологического пространства знаний, которое используется для разработки интеллектуальной системы анализа угроз и оценки рисков нарушения кибербезопасности объектов энергетики.
Бесплатно
Онтологический нечётко-возможностный подход к созданию модели управления печью пиролиза
Статья научная
Для объектов хозяйственной деятельности рассматриваются разработка и применение прикладного подхода к созданию подсистемы принятия управленческих решений, устраняющих возможные семантические разрывы между смежными слоями производственно-технологической иерархии при описании разноуровневых информационных потоков. Созданная с помощью предложенного подхода подсистема принятия решения способна обрабатывать разноуровневые потоки данных в комплексной структуре поддержания указанных объектов в жизнеспособном состоянии. Предложенный подход базируется на вертикально-интегрированных онтологических моделях, созданных с использованием стандартных программных средств. Выявленные семантические связи между концептами внутри формализованных разноуровневых онтологических моделей восстанавливаются с помощью явных и неявных знаний экспертов о ведении производственных операций. В качестве методологической основы извлечения и формализации знаний экспертов в виде нечёткого аналитического полинома выбран нечётко-возможностный подход. Применение предложенного подхода показано на примере управления процессом пиролиза высокомолекулярного углеводородного сырья в специализированных печах.
Бесплатно
Онтологический подход в управлении адаптивной подготовкой групп специалистов
Статья научная
1) Предлагается комплексный подход к решению задач управления процессом адаптивной подготовки групп специалистов, который позволит учитывать изменяющиеся внешние и внутренние факторы, а также динамику изменения уровня подготовки специалистов и оперативно подстраивать сценарий обучения под текущую ситуацию. Реализация этого подхода основана на онтологическом и прогнозном моделировании процесса адаптивной подготовки специалистов. В статье описывается метаонтология адаптивной подготовки групп специалистов организационно-технических систем для автоматизированного решения задач управления процессом подготовки. Рассматривается подход к решению задач сбора, обобщения и анализа цикла интеллектуального управления адаптивной подготовкой групп специалистов на основе метаонтологии. Применение разработанной метаонтологии позволяет автоматически определять наличие знаний и умений обучаемых, которые хранятся в их профилях и обновляются по результатам пройденных этапов подготовки. Это позволяет повысить оперативность формирования управляющих воздействий (учебно-тренировочных задач) и качество подготовки.
Бесплатно
Онтологический подход к оценке тематики научного текста
Статья научная
В работе предлагается подход к определению тематики научного текста, использующий онтологию предметной области. Излагается оригинальный принцип построения онтологии прикладных наук, при котором дерево онтологии содержит три обязательных ветви: «Фундаментальные теории», «Прикладные теории», «Области приложений», классами онтологии являются темы, а экземплярами классов - термины соответствующих тем. Описывается строение онтологии наук об управлении. Приводятся фрагменты онтологии управления и её словаря. Предполагается, что научный текст релевантен теме, если он содержит термины этой темы. Предлагается метод оценки степени релевантности научного текста различным темам, основанный на подсчёте числа вхождений в документ терминов этих тем. Результатом работы этого метода является «профиль документа» - вектор релевантностей документа темам онтологии. Описывается автоматическая система анализа тематики научных текстов из области теории и практики управления, разработанная на основании предложенного подхода. Обсуждаются лингвистические проблемы поиска терминов. Приведены некоторые статистические данные обработки тематических разделов журнала «Автоматика и телемеханика» и пример построения профиля для конкретной статьи журнала. Отмечаются возможные направления улучшения оценок релевантности.
Бесплатно
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
Статья научная
Предложен онтологический подход к построению цифровой телемедицинской платформы, обеспечивающий возможность конфигурирования и настройки процессов сбора и обработки медицинских данных в потоковом режиме в зависимости от назначения и применения. Впервые сформулирована обобщённая задача о медицинском осмотре как многокритериальная оптимизационная задача исследования операций. Предложены варианты реализации цифровой телемедицинской платформы для ведения периодических медицинских осмотров и диспансерного наблюдения пациентов и даны рекомендации по программной архитектуре, способной адаптироваться к условиям решения задачи в практическом здравоохранении. База знаний цифровой телемедицинской платформы представлена в виде семантической сети, которая объединяет понятия с соответствующими атрибутами и связывает цифровые профили пациентов с результатами медицинской диагностики. Применение онтологии обеспечивает конфигурируемость и адаптивность цифровой телемедицинской платформы, что способствует высокой эффективности её использования для сбора данных в учреждениях здравоохранения. Опыт внедрения цифровой телемедицинской платформы с возможностью настройки процессов сбора данных на базе онтологии показал необходимость адаптировать информационно-логические модели хранимых данных и процессы их внесения средствами интерактивных пользовательских интерфейсов, повышая производительность медицинского персонала. Предложенный подход имеет перспективу при сборе данных для обучения искусственных нейронных сетей в системах поддержки принятия врачебных решений.
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
