Статьи журнала - Онтология проектирования
Все статьи: 543
Онтология пользовательских интерфейсов в кибернетической модели интеллектуальных систем
Статья научная
Предложена модель интеллектуальной системы, поддерживающей высокоуровневое управление процессами профессионального применения многообразия знаний о программных интерфейсах с внешними пользователями. Унифицированная абстрактная модель системы базируется на согласованном семействе инвариантов модели формализма представления знаний, включающем: систему классов морфизмов абстрактных знаний и доменов морфизмов таких классов; инвариантов многомерной архитектуры компонентов интеллектуальных систем, включающей межкомпонентные потоки знаний и процессы синтеза знаний внутри компонентов; инвариантов агентов управления потоками и процессами обработки абстрактных знаний. Базу знаний модели составляют фрагменты онтологии предметных и профессиональных знаний, распределённые между компонентами многомерной архитектуры. Архитектура компонентов модели опирается на значения измерений, соответствующих аспектам абстрактности, структурированности и уровня знаний. В онтологиях отражаются представления о структурах памяти и процессах мышления, применяемых для моделирования схем профессиональной деятельности специалиста. Основой формализации таких представлений являются фундаментальные понятия философии, лингвистики, когнитивной психологи, математики, инженерии систем. Это позволяет сформировать содержательно полную систему классов информационных структур и процессов синтеза сложных знаний, поддерживающих извлечение, анализ и применение знаний о пользовательских интерфейсах в интеллектуальной системе. Процессами синтеза моделируется достижение разнообразных когнитивных целей, необходимых для осуществления профессиональной деятельности специалистов. Многообразие таких целей моделируется системой шаблонов высокоуровневой реализации. Они составлены из целей базовых типов, реализуемых с использованием когнитивных операций над знаниями, синтезируемыми из элементов онтологий. В качестве унифицированного представления знаний применяются структуры знаний в формате семантических иерархий. Когнитивные цели реализуются комбинациями операций над структурированными знаниями, адаптированными к специальным классам структур.
Бесплатно
Онтология понятийного аппарата для обработки библиографической информации
Статья научная
В статье рассматривается состояние теории и практики онтологии понятийного аппарата для обработки библиографической информации. Уточняется сущность онтологии основополагающих понятий аппарата библиографии. Раскрывается структура термина «библиография». Определяются содержательные характеристики библиографии. Поясняется назначение библиографии, библиографической информации, библиографического списка, библиографической записи, библиографического описания и библиографической ссылки. Выделяются важные особенности ГОСТ 7.1-2003 и ГОСТ Р7.0.5-2008, показывающие различия в элементах библиографического описания и библиографической ссылки. Предлагается классификация библиографии. С учётом анализа понятийного аппарата и обобщённой схемы библиографического описания строится ментальная карта библиографической информации. Это позволило сформировать структуру библиографической информации в виде XML-документа для автоматизации разбора библиографической информации и формирования информационной структуры в программном модуле синтеза библиографических ссылок.
Бесплатно
Онтология представления знаний о назначении персонифицированного лечения
Статья научная
В работе описывается обобщённая онтология, позволяющая формировать знания о различных видах лечения (медикаментозном, восстановительном, хирургическом) вне зависимости от раздела медицины. Онтология - необходимый компонент создания информационной системы, ориентированной на решение класса задач планирования лечения. Планирование позволяет объединить виды лечения для различных заболеваний и разделов медицины. Описывается метод адаптации обобщённой онтологии к различным видам лечения и терминологии, привычной разработчику базы знаний - эксперту предметной области. Из обобщённой онтологии наследуются все специализированные онтологии по конкретным видам лечения, сохраняя её структуру и семантические зависимости. Такой подход обеспечивает создание баз знаний в системах поддержки принятия решений по комплексному назначению лечения пациента, открывая возможность создания единого решателя, обеспечивающего снижение затрат на разработку информационной системы. Обобщённая онтология разработана на облачной платформе IACPaaS и в настоящее время используется для создания баз знаний в различных областях медицины.
Бесплатно
Онтология проектирования - terra incognita?
Статья научная
Онтология проектирования рассматривается как технология организации особого вида деятельности, ориентированного на разработку и внедрение проектных решений как в области материального, так и в области социального мира. Онтология предприятия направлена, прежде всего, на создание моделей организации деятельности по задачам, продуктам и территориям. Особая роль при этом отводится корпоративным классификаторам и словарям, которые являются основой онтологического репозитария. В конечном итоге проектирование деятельности предприятия в нашем понимании сводится к хорошо обоснованной технологии создания и внедрения онтологической модели BEOM (Business Entity Ontological Model).
Бесплатно
Онтология проектирования в контексте постулатов теории предмета труда
Статья научная
Предлагается вариант трактовки семантического статуса онтологии проектирования с учётом метаморфоз предмета труда - простого элемента любого производственного процесса. Рассматриваются в историко-логическом ключе определения понятий проектирование, онтология и онтология проектирования. Анализируются постулаты теории предмета труда, в которых отражаются его природные (потребительно-стоимостные) и социальные (стоимостные) составляющие, вещная и процессуальная характеристики; проводится различие между готовым и конечным продуктом проектирования по параметру качество. Сопоставляются понятия «результат проектирования» и «проект»; «объект проектирования» и «предмет»; аргументируется целесообразность включения в онтологию проектирования триады базовых понятий - условного, первичного и вторичного предметов проектирования. В контексте методологической парадигмы «распредмечивание-опредмечивание» уточняется сущность процессов проектирования и конструирования. Статус субъекта проектирования рассматривается как целеполагающая и целереализующая функциональная целостность. Жизненный цикл проектирования анализируется в виде двух технологических цепочек - базовой и параллельной. Первая ассоциируется с процессами проектирования и конструирования, этапами эксплуатации продукта вплоть до его утилизации. Вторая, соответственно, с возможностью использования побочных продуктов в вещественной и информационной формах.
Бесплатно
Онтология проектирования гетерогенных электронных систем
Статья научная
В статье рассматриваются математические и онтологические предпосылки для разработки фор- мальных методов синтеза и модернизации различных электронных систем и их фрагментов на основе гетерогенных электронных функциональных блоков.
Бесплатно
Онтология проектирования научного направления: формирование, развитие, примеры
Статья научная
В статье представлен авторский взгляд на онтологию научного направления и онтологию проектирования научного направления, который обсуждался на научном семинаре «Онтология проектирования» в феврале 2021 года. Очередная смена классификации научных дисциплин, представленная Высшей аттестационной комиссией при Министерстве науки и высшего образования Российской Федерации, и последовавшая за этим перестройка квалификационной структуры российской науки определили актуальность темы, затрагиваемой в статье. Делается попытка проанализировать - что есть, что включают и из чего состоят научные: достижения, направления, дисциплины, проблемы, научно-обоснованные решения; являются ли эти термины понятиями, каковы их определения и атрибутированы ли они, есть ли согласие по их содержанию в научном сообществе. Основной целью исследования было определить понятие «научное направление», выявить и обосновать его атрибуты, привести примеры научных направлений. Показано, что эволюция научного знания включает в себя разные стадии жизненного цикла научных дисциплин, степень зрелости которых хорошо коррелирует с кривой Гартнера. Основными атрибутами понятия «научное направление», по мнению автора, являются его: истоки, ключевые термины, научный базис, границы, механизм формирования и ожидаемый эффект от его развития. Наличие этих атрибутов в разной степени разработанности позволяет утверждать о сформированном научном направлении, а отсутствие хотя бы одного атрибута говорит лишь о фрагментарном поиске своего пути в науке. Для квалификационной оценки разработчика научного направления требуется подтверждение участия в формировании научного направления, т.е. наличия у исследователя личностного опыта и вклада в это направление. В качестве примеров рассмотрены научные направления, сформированные в Самарском университете, в частности, «Компьютерная оптика» и «Онтология проектирования».
Бесплатно
Статья научная
Предложена онтология проектирования специализированных цифровых двойников компонентов пространственно-распределённых индустриально-природных комплексов (ИПК) на основе ранее разработанных автором теории и интеллектуализированной системы ситуационного моделирования. Онтология позволяет исследовать взаимодействие нестационарных ИПК в нормальных режимах функционирования и при возникновении нештатных или чрезвычайных ситуаций. Отличительная особенность разработки состоит в возможности превентивной аналитики безопасности интеграции ИПК в существующие инфраструктуры и обеспечивает количественную оценку эффективности предполагаемых мер предупреждения отказов компонентов ИПК, включая раннее обнаружение зависимых (сложных, каскадных) отказов. С целью повышения гибкости моделирования создаваемых ИПК представлена концепция структурной безопасности, обобщающая способы учёта различных аспектов безопасности. Актуальность поставленной задачи определяется ростом количества и энерговооруженности ИПК в современном мире, усложнением их взаимодействий и увеличением возможности наиболее опасных зависимых отказов, а также ростом объёмов доступных для анализа данных в результате быстрого развития Интернета вещей. Новизна предлагаемого подхода заключается в комплексном применении экспертных знаний на всех этапах моделирования в причинно-следственной парадигме с целью синтеза предпочтительных вариантов структур ИПК.
Бесплатно
Онтология проектирования современного университетского профильного музея
Статья научная
Работа посвящена концепции современного профильного музея на примере музея авиации и космонавтики Самарского университета. Развитие Куйбышевского авиационного института, а впоследствии Самарского национального исследовательского университета им. академика С.П. Королева определило необходимость в совершенствовании экспозиций музея и предложить новую концепцию музея, существенно расширить его роль и значение во внешних связях, в образовательной и научной деятельности университета. В основу проектирования концепции музея положен онтологический подход. Проведён анализ законодательной базы музейной деятельности в Российской Федерации, рассмотрены взгляды философов и историков на концепцию музея, практики проектирования современных музеев, особенности профильных университетских музеев. Предлагается виртуально включить в музей локации, существующие в университете независимо и применяемые в учебном процессе, используя для этого, в том числе, режим онлайн-трансляции. Это: учебный аэродром, на котором представлены образцы авиационной техники; крупнейший в Европе Центр истории авиационных двигателей, самолётный класс и класс оборудования; музей истории КуАИ-СГАУ. Важным и значимым являются, с одной стороны, сохранение преемственности в экспозициях музея, с другой стороны, предложение инновационных решений, которые будут востребованы целевой аудитории, на которую работает и ориентирован музей. Предлагается сделать упор в музее на футуристичность, на музей будущего, на широкое использование информационных технологий, представление новых и будущих проектов, на расширение объёма тематического материала через QR-коды, позволяющие дополнить аудио- и видеоматериалы посетителям. Оснащение музея двуязычными основными надписями и аудиогидами - непреложное требование к современному музею. Наличие оригинальной подсветки, движущихся моделей и экспонатов, летающих дронов и махолётов, применение технологий виртуальной, дополненной и расширенной реальности, а также «релакс-зоны» в форме салона самолета позволит добиться нужного впечатления у посетителей об университете будущего.
Бесплатно
Онтология проектирования точного земледелия: состояние вопроса, пути решения
Статья научная
Развитие аэрокосмических и информационных технологий, наряду с успехами в агрохимии, семеноводстве и биологии в целом, позволили поднять эффективность земледелия и растениеводства. В статье представлен краткий обзор работ в предметной области «точное земледелие». Рассмотрены вопросы информационной поддержки точного земледелия в области рационального распределения ресурсов на основе использования средств дистанционного зондирования Земли (ДЗЗ). Рассматриваются различные типы летательных аппаратов (ЛА) от космических спутников до дронов, способных осуществлять ДЗЗ для сельхозпроизводителей. Результаты мониторинга сельхозугодий ЛА позволяют в оперативном режиме принимать локальные и стратегические решения по ситуациям, которые в реальной жизни характеризуются большой динамикой. Наличие у аграриев соответствующего инструментария в виде баз знаний и данных, систем поддержки принятия решений повышает эффективность земледелия. В работе рассмотрены различные предметные онтологии (онтологии растений, онтологии признаков растений, онтологии экспериментальных условий и др.) и онтологии задач, решаемых в области точного земледелия. Представлены оригинальные результаты онтологического моделирования исследуемой области на основе конструктора баз знаний, разрабатываемого компанией «Разумные решения». Для решения задачи распределения ресурсов и планирования работ предлагается использовать мультиагентный подход.
Бесплатно
Онтология проектирования, применения и сопровождения порталов научно-технической информации
Статья научная
В статье рассматриваются вопросы разработки онтологической модели для семантических научных порталов на основе технологии открытых данных. Такие порталы представляют новый класс семантических порталов, которые ориентированы на работу с научными и образовательными знаниями. Семантические научные порталы позволяют поддерживать образовательные процессы и процессы получения научных знаний в прикладных предметных областях. Для описания предметной области портала предложены проблемно-ориентированные модели. Процесс разработки онтологической модели включает следующие этапы: определение конечных пользователей; определение сценариев применения онтологии; определение требований к модели; определение возможности повторного использования существующих онтологий; верификация онтологической модели на основе компетентностных вопросов. При разработке использовались модели: VIVO, TEACH, FOAF, BIBO. Разработанная онтология состоит из модулей: модуль описания пользователя портала; модуль описания источников данных; модуль описания образовательного ресурса; модуль описания поисковой выдачи. Внедрение предложенной модели позволяет реализовать подход, при котором знания предметной области извлекаются из открытых источников с учётом интересов пользователей портала, и сохраняются в онтологическую модель для повторного использования и анализа, при этом происходит порождение новых знаний. Также, онтология позволяет реализовать единый интерфейс для работы с открытыми данными различных предметных областей. С использованием предложенной онтологической модели разработан семантический научный портал для поддержки образовательного процесса в Санкт-Петербургском национальном исследовательском университете информационных технологий, механики и оптики.
Бесплатно
Онтология термина "принцип совместимости" в реставрационном проектировании
Статья научная
В статье обсуждается вопрос актуальности терминологической базы современного реставрационного проектирования. В качестве примера рассматриваются термины «совместимость» и «принцип совместимости», обозначаются их понятийные пространства, раскрывается сущность применения данных терминов. На основе анализа основных терминологических дефиниций, полученных из словарей, учебников и научной литературы, обозначены онтологический и гноссеологический аспекты понятия «совместимость», как фундаментального принципа реставрационного проектирования. На основе анализа лингвистических различий понятия «совместимость» в русском, итальянском и английском языках выявлены сущностные различия в употреблении данного термина, а так же в реализации «принципа совместимости» в реставрации памятников архитектуры. Рассматривается проблема понимания термина «совместимость», в зависимости от страны и языка, на котором данный термин трактуется. В статье предложено новое определение понятия «совместимость», рекомендуемое к включению в словарь реставратора-проектанта.
Бесплатно
Статья научная
Рассматривается формализованная модель комплексной онтологии современной теории катастроф на основе интеллектуальных технологий XXI века. Основное внимание обращается на реализацию физико-философских аспектов этой теории в рамках комплексной онтологии обработки информа-ции в мультипроцессорной вычислительной среде. Разработанная модель онтологии учитывает расширение функциональных возможностей динамической модели катастроф при интерпретации сложных физических процессов с использованием интеллектуальных технологий. Указаны на-правления практических приложений онтологической системы знаний при реализации концепции представления и обработки информации в задачах контроля чрезвычайных ситуаций в сложной динамической среде. Статья представляет собой сокращенный вариант исследования, представ-ленного автором на Международном Форуме «World Forum-2013» в США.
Бесплатно
Статья научная
Рассматривается формализованная модель комплексной онтологии центра компетенции на основе интеллектуальной технологии iPSE (Intelligent Problem Solving Environment) и высокопроизводительных вычислений в среде «облачной» модели. Разработанная модель онтологии учитывает расширение функциональных возможностей технологии iPSE за счет модификации потока событий (WorkFlow - WF). Указаны направления практических приложений онтологической системы знаний при реализации концепции представления и обработки информации в задачах контроля чрезвычайных ситуаций в сложной динамической среде.
Бесплатно
Онтология электронного университета
Статья научная
В статье представлен подход к построению интеллектуального электронного университета. Знания являются одним из наиболее важных ресурсов для высших учебных заведений. Знания, интеллек-туальный капитал и интеллектуальная собственность получают все чаще признание в качестве нового источника развития. В связи с этим инновационные университеты стремятся эффективно управлять, контролировать свои знания. Целью этой работы является построение семантической модели интеллектуального электронного университета в виде онтологии. Онтология используется в качестве информационной модели портала.
Бесплатно
Статья научная
В работе предложены новые онтологии для описания и диагностирования неисправностей подсистем автономных необитаемых подводных аппаратов (АНПА) в рамках развития подхода к интеллектуальному диагностированию таких аппаратов с помощью баз знаний. Для реализации этого подхода предложено использовать две базы знаний, одна из которых описывает неисправности, признаки для их определения и действия, необходимые для адаптации к негативным последствиям, вызванным появлением неисправностей. Другая база содержит информацию об основных подсистемах АНПА, устройствах и сменных модулях, а также состояниях, в которых они могут находиться. Базы знаний используются в работе интеллектуальной контрольно-аварийной системы (ИКАС) на борту АНПА. ИКАС позволяет обеспечить комплексное функциональное диагностирование всех подсистем аппарата, включая модули полезной нагрузки, а также адаптацию к последствиям возникающих неисправностей с учётом реально имеющихся причинно-следственных связей между ними. Предложенные онтологии для указанных баз знаний компактны, что позволяет использовать ИКАС на борту АНПА. Для поддержания актуальной информации о возможных неисправностях предлагается осуществлять непрерывное удалённое сопровождение ИКАС с помощью программной интернет-платформы разработки и поддержки интеллектуальных облачных сервисов IACPaaS . Для проверки работоспособности ИКАС был разработан её прототип, реализующий функции обработки баз знаний и выработки решений по адаптации к неисправностям. Результаты моделирования работы прототипа показали, что ИКАС выполняет поставленные задачи и может быть реализована на бортовых вычислителях существующих АНПА с применением известных технологий программирования.
Бесплатно
Оптимальное проектирование в условиях неопределенности. Метод детерминизации
Статья научная
Рассмотрены существующие подходы к оптимизации систем (оптимальному проектированию) в усло-виях неопределенности. Дана точная постановка задачи условной оптимизации в случае интервальной неопределенности параметров целевой функции и ограничений. В связи с этим изложена математи-ческая теория сравнения интервалов, включающая точное определение максимального и минимального интервалов. На ее основе сформулирован и обоснован метод детерминизации, позволяющий решить задачу путем cведения к двум полностью определенным задачам оптимизации того же типа.
Бесплатно
Оптимальное проектирование сложных технических объектов с использованием онтологического подхода
Статья научная
В статье рассмотрены проблемы автоматизации процесса проектирования сложного технического объекта на примере самолета. Показаны основные этапы современного проектирования самолета с использованием компьютерных информационных технологий, представлен вариант концепции оптимального проектирования самолета с применением онтологического подхода и принципов анализа, декомпозиции и синтеза. В статье используются данные, полученные в результате проектирования в CAD/CAM/CAE-системе на стадии создания модели распределения объектов, учитываются весовые характеристики самолета в соответствии с требованиями эскизного этапа проектирования и на основе полученных данных с предыдущих этапов. Применение онтологического подхода позволяет решить основные задачи современного проектирования на различных этапах создания сложного технического объекта, согласовать параллельную работу конструкторов над проектом.
Бесплатно
Оптимизация обобщенных многоцелевых систем
Статья научная
В статье расширяется ранее введенное автором понятие многоцелевой системы. Многоцелевая система рассматривалась как множество элементов, в совокупности реагирующих на множество внешних воздействий путем оптимального распределения этих воздействий между собой. При этом полагалось, что в многоцелевой системе критерий оптимальности скалярен, любой элемент системы может реагировать на любое отдельное внешнее воздействие, причем исключительно автономно, то есть не в кооперации с другими элементами системы. В статье рассматривается модель обобщенной многоцелевой системы, где эти ограничения снимаются. Предусматриваются ограниченная возможность реагирования элементов системы на внешние воздействия, возможность совместного реагирования ее элементов на отдельные внешние воздействия и многокритериальность оценки эффективности функционирования системы. Предложены точные алгоритмы оптимизации интегральных и гарантирующих систем, основанные на модели смешанного линейного программирования. Учитывая их высокую размерность, предлагаются точные и эвристические методы снижения размерности численно решаемых при этом оптимизационных задач. В терминах оптимизации обобщенных многоцелевых систем могут успешно решаться задачи проектирования технических объектов и систем технических объектов, стандартизации и унификации, размещения и обслуживания и др.
Бесплатно
