Статьи журнала - Онтология проектирования
Все статьи: 530
Статья научная
В настоящее время идёт активная цифровизация процессов предоставления государственных услуг и исполнения функций государственными органами власти. В сфере государственных услуг поставлена задача их проактивного предоставления, вследствие чего появляется необходимость разработки систем поддержки принятия решений для оказания услуг населению в проактивной форме и их информационного обеспечения. Такие системы должны иметь возможность адаптироваться к изменению законодательства и обладать таким механизмом логического вывода, который мог бы определять государственные услуги, полагающиеся заявителю, на основании ограниченной информации о нём. Цель работы - исследование возможности применения миварного подхода при создании подобных систем поддержки принятия решения. Описана суть миварного подхода как математического аппарата для разработки систем искусственного интеллекта, созданных путём комплексирования продукционного подхода и «сетей Петри». Рассмотрены модели и методы миварного подхода, проведён анализ моделей представления структур данных, а также методов поиска маршрута логического вывода на сети правил. Представлено технологическое и техническое описание системы поддержки принятия решений, основанной на миварном подходе. Предложены этапы построения логической сети гиперправил с мультиактивизаторами, созданной с использованием экспертных систем, и показана её реализация на примере предоставления государственных услуг.
Бесплатно
Применение онтологий в семантических информационных системах
Статья научная
В работе рассмотрены проблемы проектирования и реализации информационных систем и предлагается подход к разработке семантических информационных систем. Одной из главных проблем при создании информационных систем является изменение требований к ней уже после ее проектирования и реализации. Предложено ввести в архитектуру информационных систем некоторую «вариативную часть», которая определяет специфику предметной области, методов и задач. Эта часть может быть представлена в виде семантической сети или онтологии. Интерпретация онтологии позволяет выполнять конфигурирование информационной системы статически или динамически. Настройке могут подвергаться поведение, интерфейсы, модели данных или правила взаимодействия с другими смежными системами. Таким образом, семантические информационные системы обладают новыми свойствами и гибкостью поведения. Изложенные идеи были реализованы на практике и хорошо себя зарекомендовали. Рассмотрен методический подход, позволяющий быстро и легко разрабатывать семантические информационные системы, основанные на Репозитарии ИТ-инфраструктуры исследований энергетики. Репозитарий может настраиваться on-line на представление и обработку информации в соответствии с онтологиями.
Бесплатно
Статья научная
В статье излагается разработанный авторами методический подход к построению программного обеспечения для решения задач проектирования теплоснабжающих систем. Этот подход основан на применении концепции модельно-управляемой разработки (Model-Driven Engineering), которая представляет собой совокупность методических принципов автоматического построения сложных программных систем на основе предварительно разработанных моделей. При построении программного обеспечения применяются современные технологии метапрограммирования и формализованные в виде онтологической системы знания предметной области. Излагаются принципиальные положения разработанной в ходе выполненной работы методики автоматического построения программной системы. В статье представлены принципы построения инструментальной платформы, которая служит в качестве единой основы при автоматическом построении программного обеспечения для решения задач оптимального проектирования теплоснабжающих систем. Приведено описание программного комплекса СОСНА, разработанного на базе предложенного методического подхода.
Бесплатно
Применение онтологического моделирования в задачах организации учебного процесса вуза
Статья научная
В связи с переходом на стандарты нового поколения, формируется перечень задач, связанный с планированием и организацией учебного процесса, формированием структуры и состава основных образовательных программ. Уже на начальном этапе планирования структуры и состава учебного процесса встает ряд проблем, связанных с необходимостью оценки соответствия основных образовательных программ требованиям образовательного и профессионального стандартов и учёта актуальных потребностей рынка и студентов. В работе представлены примеры онтологических моделей для решения задач организации учебного процесса ВУЗа и дано описание их построения. Рассмотрено два примера: онтологическое моделирование при планировании учебного процесса ВУЗа и онтологическое моделирование для описания компетенций ИT-специалиста. Сделан вывод о перспективности применения онтологий для формализации такой предметной области, как организация учебного процесса ВУЗа.
Бесплатно
Статья научная
Описывается применение онтологического подхода к решению задачи генерации событийных данных, поступающих из журналов имитационных экспериментов. В настоящее время в рамках научного направления «Интеллектуальный анализ процессов» развиваются методы и алгоритмы, позволяющие решать задачи машинного обучения применительно к событийным данным. Имитационное моделирование в данном случае может играть важную роль для формирования обучающих выборок. Однако экспериментальные результаты имитации в виде журналов определённой структуры необходимо приводить к виду событийных журналов так, как они понимаются в интеллектуальном анализе процессов. В данной работе приводится постановка задачи формирования онтологического ресурса, позволяющего сформировать журнал событий по результатам имитационных экспериментов с дискретно-событийной моделью, в которой заявки на обработку представлены в виде агентов. Приводится формальное описание онтологии предметной области и алгоритм её доопределения на основе данных журналов имитационной модели. В качестве объекта имитации в работе предлагается рассматривать иерархическую систему принятия решений, в которую поступают задачи различной сложности. Уровень сложности задач является определяющим для выбора уровня иерархии, на котором данную задачу требуется решать. Приводится архитектура разработанной онтологической системы, а также структура понятий с соответствующими семантическими отношениями и наборами экземпляров.
Бесплатно
Статья научная
Статья посвящена проблеме разработки, сопровождения и использования прикладных онтологий, в рамках информационных систем интегрированного пространства знаний. Основной задачей при этом видится преодоление семантической разнородности онтологий и, как следствие, обеспечение семантической интероперабельности основанных на них информационных систем. Для этого предлагается применять онтологические паттерны на протяжении всего «жизненного цикла» онтологий. Представлено понятие паттерна онтологического проектирования, а также различные виды паттернов и их примеры. Приводятся основные преимущества применения паттернов в таких сценариях работы, как разработка онтологий, их визуализация для передачи онтологических знаний пользователям, выполнение запросов к онтологиям. Рассматриваются также основные проблемы, возникающие при использовании онтологий, основанных на паттернах.
Бесплатно
Статья научная
В работе исследована методика построения нечётких онтологий, а также разработана онтологическая модель оценки состояния вертолётных агрегатов. В статье приведено формальное описание нечётких онтологий и особенностей представления элементов нечётких аксиом в нотации FuzzyOWL. Согласно предложенному подходу, резюмирование состояния сложной технической системы осуществляется посредством логического вывода на базе нечёткой онтологии, объекты, свойства и аксиомы которой определяют параметры функций принадлежности и лингвистические переменные объектов анализа, представленных в виде временных рядов. Разработан программный продукт, обеспечивающий реализацию предложенного подхода. Проведены эксперименты по поиску аномальных ситуаций и поиску возможных неисправных вертолётных агрегатов с использованием разработанного подхода к интеграции нечётких временных рядов и нечёткой онтологии. Впервые получены результаты логического вывода знаний на основе интеграции нечётких временных рядов и нечётких онтологий в задачах анализа диагностики сложных технических систем. Предложенный подход интеграции нечётких временных рядов и нечётких онтологий позволил достоверно распознать аномальные ситуации и найти возможные неисправные агрегаты, соответствующие каждой аномальной ситуации.
Бесплатно
Принципы построения системы управления знаниями предприятий ракетно-космической промышленности
Статья научная
Актуальной проблемой ракетно-космической промышленности является повышение эффективности использования накопленных знаний в виде разнородных документов, описывающих результаты интеллектуальной деятельности. Для решения этой задачи предлагается использовать систему управления знаниями предприятий ракетно-космической промышленности, построенной на основе новых технологий. Новизна заключается в использовании онтологии доменов (Semantic Web) и «мультиагентного Интернета» в качестве интеллектуальной базы для управления знаниями предприятий ракетно-космических промышленности и всей отрасли. В работе проведён анализ и сравнение доступных онтологических редакторов, отмечены их достоинства и недостатки. Рассмотрен пример использования предлагаемого подхода для описания онтологии, а также представлен механизм создания семантического дескриптора на базе конструкторской и эксплуатационной документации на изделие. Результатом являются разработанные методы и средства для построения систем управления знаниями. Практическое использование системы управления знаниями позволит улучшить эффективность повторного использования результатов интеллектуальной деятельности, повысить производительность работы специалистов предприятий ракетно-космической промышленности за счёт семантизации накопленного материала, а также смысловую поддержку процессов коммуникации и взаимодействия специалистов и экспертов отрасли.
Бесплатно
Принятие решений на основе консенсуса с применением мультиагентных технологий
Статья научная
Повышение эффективности управления связывается с достижением взаимопонимания и консенсуса в процессах совместного принятия решений лицами, находящимися в проблемной ситуации и принимающими участие в её урегулировании. Взаимопонимание рассматривается не как одинаковость точек зрения, а как «притяжение различных»: если один человек имеет возможность удовлетворить потребность другого, то договорённость об оказании соответствующей услуги можно интерпретировать как достижение взаимопонимания между ними. В этом контексте для ускорения и совершенствования процедуры принятия решений на основе консенсуса предлагается строить мультиагентные модели ситуаций, обеспечивающих поддержку процессов достижения взаимопонимания. Описываются этапы работ, которые необходимо осуществить на пути создания средств поддержки взаимопонимания и консенсуса.
Бесплатно
Проблемы разработки и развития онтологии науки: анализ классификаций
Статья научная
Существующие классификации науки отличаются разнообразием в подходах. Очередная смена номенклатуры научных специальностей, представленная Высшей аттестационной комиссией (ВАК) при Министерстве науки и высшего образования Российской Федерации, и нерешённость проблемы «упрощения процедуры внесения в неё изменений и дополнений» определили актуальность темы, затрагиваемой в статье. Рассмотрены рекомендации ВАК по разработке номенклатуры и паспортов научных специальностей. Отмечены усилия ВАК по сокращению научных специальностей, их обобщению с целью снизить бюрократические преграды при квалификационной оценке соискателей учёных степеней на стыках областей знаний. Рассмотрены количественные результаты научных достижений за последнее десятилетие в форме представленных к защите диссертаций по различным отраслям науки. Доминирование технических и медицинских наук ожидаемо, при этом можно отметить всплеск достижений в экономических и политических науках, который наблюдался особенно в 2013-2018 годы. Научные достижения соискателей в физико-математических, филологических и биологических науках стремятся не отстать от лидеров. Представлен анализ номенклатуры научных специальностей: названий, паспортов, направлений исследований. Проведён частотный анализ терминов, используемых в паспортах научных специальностей, осуществлена количественная оценка заявленных направлений исследований научных специальностей и используемых слов при их описании. Выявлено существенное различие в подходах при описании направлений исследований научных специальностей и значительное количественное отличие. В качестве примера приведён анализ социально-гуманитарной области науки, включающей наибольшее количество отраслей наук. Автор полагает, что разработка онтологии науки может стать тем самым «правовым механизмом» актуализации номенклатуры, который позволит ВАК добиться поставленной цели.
Бесплатно
Проблемы современной русской терминологии
Статья научная
Работа посвящена анализу состояния современной русской терминологии. Излагаются правила терминотворчества. Сопоставляются шкалы смыслов и наименований разных народов. Анализируются исторические и современные причины неумеренного заимствования иностранных слов. Приводятся примеры англо-русской бессмыслицы. Рассматривается различие в выражении мыслей на русском и английском языках. Обсуждается проблема понимания текста. Указывается большая роль слов национального происхождения в понимании текстов. Приводятся примеры анализа понятий, имеющих отношение к тематике журнала. Для улучшения состояния отечественной терминологии предлагается разрабатывать научно-обоснованные терминологические стандарты и программные средства, оценивающие научные работы на предмет избыточности иностранных слов.
Бесплатно
Статья научная
Рассматривается возможность применения когнитивных моделей для прогнозирования востребованности компетенций на рынке труда. Выделены возможные направления применения когнитивного моделирования при решении задачи прогнозирования востребованности компетенций. Основные задачи исследования: выбор факторов, влияющих на востребованность компетенций, выбор типа когнитивной модели, анализ возможности применения профессиональных стандартов при построении когнитивной модели. Оценивается возможность учёта полученных прогнозов ценности компетенций при корректировке программ обучения в ВУЗе, при этом используется когнитивная модель программы обучения. Новизна предложенного подхода к прогнозированию востребованности компетенций с помощью когнитивных карт заключается в том, что применение когнитивных моделей позволяет при решении рассматриваемой задачи использовать большое число разнородных качественных и количественных факторов: данные о востребованных и прогнозируемых новых профессиях, результаты экспертных опросов, данные о перспективных научных направлениях, данные о тематике и числе научных публикаций и т.п., а также преемственные связи между компетенциями, отражающие стадии их формирования. Полученные результаты применяются при корректировке программы обучения бакалавров.
Бесплатно
Прогрессивность многокритериальных альтернатив
Статья научная
Обсуждается понятие прогрессивности многокритериальных альтернатив на фоне контекста. Предлагаются три суждения относительно прогрессивности альтернатив, согласие с которыми лица, принимающего решения, позволяет ему осуществить наилучший выбор.
Бесплатно
Проект космического ракетного комплекса на базе ракеты-носителя сверхлёгкого класса
Статья научная
В статье рассмотрена потребность ракетно-космической отрасли в ракетах-носителях (РН), предназначенных для запуска малых космических аппаратов, а именно в РН сверхлёгкого класса (РН СЛК). Описаны наиболее известные зарубежные проекты РН СЛК, их особенности и характеристики. Произведено сравнение их с предлагаемой РН СЛК «Аквилон» по основным технико-экономическим показателям. Рассмотрена возможность отработки и применения на предлагаемой РН СЛК «Аквилон» новых технологических и конструктивных решений. В частности: применение в конструкции полимерных композитных материалов (углепластиков в конструкции как сухих отсеков, так и с применением специального покрытия стенок топливных баков; углеуглепластиков в конструкции высокотеплонагруженных элементов: камерах сгорания, створках головного обтекателя, обтекателя первого ускорителя и передних кромок консолей крыла в возвращаемой конфигурации); использование аддитивных технологий при изготовлении двигательной установки, силовых элементов с использованием топологической оптимизации на этапе их проектирования; новых компонентов топлива; создание возвращаемого и повторно используемого первого ракетного блока. Новым для исследований в данном направлении является использование комплексного подхода к рассмотрению современных тенденций в области ракетостроения с учётом потребностей рынка пусковых услуг.
Бесплатно
Проект краткого курса "Избранные вопросы инженерии"
Статья научная
Предложено дополнить существующие вузовские курсы «Введение в инженерию» кратким авторским учебно-проектным курсом «Избранные вопросы инженерии». В качестве примера приведён план пятидневного курса. Курс предназначен для общего понимания специфики, структуры и проблем инженерной деятельности и, по замыслу, должен улучшить освоение материала курсов «Введение в инженерию». Курс имеет формат коллективного учебно-проектного процесса, который реализуется в когнитивной инфраструктуре ситуационного центра на доступных организаторам ресурсах. Такой центр может быть создан вне аудитории с использованием смартфонов участников. Познавательная среда обеспечивается наличием команды поддержки в составе координатора, методолога, планшетиста и игротехника. Функции команды поддержки может выполнить и один специально подготовленный преподаватель, способный к рефлексивному восприятию учебной ситуации. Предложен конструктор вариантов курса, включающий различные типы процессов реализации. Предложен вариант метафорической когнитивной карты инженерии в виде набора картин и комментариев к ним. Отмечена необходимость отдельного рассмотрения: этапов постановки задач и работы над ошибками; возможностей оперативного доступа студентов к сетевым ресурсам и технологий коллективной работы. Использован авторский подход "4К" (коллективный, когнитивный, конфигураторный, конвергентный) в комплексе с системой кросс-технологий, которая обеспечивает многодисциплинарность. Использована концепция взаимной подстройки когнитивных профилей студентов и форматов преподавания учебных предметов (визуальный, аудио, кинестетический, тактильный). Применение перечисленных авторских инструментов обеспечивает оригинальность предложенных решений.
Бесплатно
Статья научная
В работе рассматривается открытый проект, направленный на создание и развитие технологии компонентного проектирования интеллектуальных систем. Первая часть статьи содержит разработанные авторами принципы построения технологии проектирования интеллектуальных систем, основанных на онтологиях и семантическом представлении знаний. Обсуждается использование накопленного опыта современных информационных технологий, применение графодинамических моделей обработки информации. В частности, предлагается ориентироваться на параллелизм и асинхронность, на смысловые модели представления и обработки знаний, на графовые языки программирования. Авторы рекомендуют делать упор на унификацию абстрактного смыслового представления знаний, унификацию структуризации баз знаний и формального описания поведения агентов обработки информации в графодинамической семантической памяти.
Бесплатно
Статья научная
Статья является второй в цикле статей, посвященных рассмотрению открытого проекта, направленного на создание и развитие технологии компонентного проектирования интеллектуальных систем. В работе рассматривается унификация семантических моделей обработки знаний - моделей информационного поиска, моделей интеграции знаний, моделей решения задач, моделей трансляции семантических сетей во внешнее представление и обратно. На основе унифицированных семантических моделей интеллектуальных систем рассмотрена модель их компонентного проектирования, основанная на выделении многократно используемых компонентов интеллектуальных систем и на обеспечении платформенной независимости их проектирования. Рассмотрены также средства обеспечения открытого характера технологии проектирования интеллектуальных систем, методика их эволюционного проектирования и принципы построения метасистемы, предназначенной для комплексной поддержки проектирования интеллектуальных систем.
Бесплатно
Проектирование индикаторов мониторинга в сфере науки: теоретические основания и модели
Статья научная
Рассматривается семиотический подход к описанию итераций проектирования новых индикаторов мониторинга, включая верифицируемые его варианты, и генерации новых экспертных знаний в процессе проектирования. Для описания итераций проектирования и динамики процессов генерации используется пространство Фреге. Результаты каждой итерации проектирования индикаторов фиксируются в базе экспертных знаний, названной проективным словарем, который является компонентом системы мониторинга и оценивания программно-целевой деятельности. С помощью этого словаря могут быть реализованы две основные функции системы мониторинга. При формировании индикаторов он позволяет экспертам описывать каждую итерацию процесса их проектировании, представлять результаты формирования различных вариантов индикаторов в графической форме, сравнивать и оценивать эти варианты. При использовании сформированных и утвержденных индикаторов словарь обеспечивает возможность верификации их значений с учетом динамики пополнения информационных ресурсов системы.
Бесплатно
Проектирование интеллектуальной противопожарной системы
Статья научная
Противопожарные системы используют извещатели, основанные на пороговой обработке измерительных сигналов датчиков факторов пожара и выработке сигнала о пожаре в соответствии с логической функцией. Применение искусственных нейронных сетей позволяет путём их обучения проектировать извещатели, основанные на информации от сети датчиков. Для обучения искусственных нейронных сетей необходимы большие наборы данных, которые предложено получать путём моделирования пожара на суперкомпьютере. Натурные испытания представляют собой дорогостоящий эксперимент, который подвержен случайным факторам, ограничен одним-двумя помещениями и не даёт полного представления о развитии пожара. Поэтому проектирование интеллектуальных пожарных систем относится к классу модельно-ориентированного проектирования. Путём моделирования получены большие наборы данных для обучения алгоритмов пожарной системы и расширен круг решаемых задач. Предложен коллектив нейронных сетей для: поиска оптимального расположения многопараметрических датчиков; определения типа горящего материала; обнаружения возгорания на ранних этапах; локализации зоны возгорания, что позволяет выбрать адекватные средства тушения. Искусственные нейронные сети позволяют прогнозировать развитие пожара, строить карту распределения опасных факторов для поиска оптимального пути эвакуации людей. Приведён пример модельно-ориентированного проектирования судовой противопожарной системы.
Бесплатно
