Статьи журнала - Онтология проектирования
Все статьи: 530
Интеграция искусственных нейронных сетей с базами знаний
Статья научная
Статья посвящена вопросам и направлениям интеграции искусственных нейронных сетей с базами знаний. Рассмотрены два направления интеграции: коммуникация через входы и выходы искусственной нейронной сети с целью использования интеграции баз знаний и искусственных нейронных сетей для решения прикладных задач; через представление искусственных нейронных сетей с помощью онтологических структур и их интерпретацию средствами представления знаний в базе знаний с целью создания интеллектуальной среды по разработке, обучению и интеграции искусственных нейронных сетей, совместимых с базами знаний. Базы знаний, с которыми интегрируются искусственные нейронные сети, построены на основе однородных семантических сетей, а обработка знаний в них осуществляется с помощью многоагентного подхода. Предложена онтологическая модель представления искусственных нейронных сетей и их спецификаций в рамках модели унифицированного семантического представления знаний, отличающаяся возможностью представления в базах знаний искусственных нейронных сетей, их динамики и знаний других видов, включая спецификации искусственных нейронных сетей в виде текстов одного языка представления знаний с общей теоретико-модельной семантикой. Предложена многоагентная модель решения задач с использованием искусственных нейронных сетей и знаний других видов, отличающаяся взаимодействием агентов в соответствии с заданной темпоральной моделью через общую память, хранящую знания, интегрированные в единую базу знаний.
Бесплатно
Интеграция методов поиска в ширину и логического вывода для удовлетворения табличных ограничений
Статья научная
В рамках технологии программирования в ограничениях широко применяются табличные ограничения: обычные таблицы, compressed -таблицы, smart -таблицы, сегментированные таблицы и т.п. С их помощью могут быть представлены любые другие виды ограничений, а алгоритмы распространения табличных ограничений (логического вывода на табличных ограничениях) позволяют отфильтровывать «лишние» значения из доменов переменных, обладая при этом низкой вычислительной сложностью. В предыдущих исследованиях автора было предложено smart -таблицы подразделять на структуры С - и D -типов. Общепринятая методология решения задач удовлетворения ограничений заключается в совместном применении методов распространения ограничений и методов поиска в глубину с возвратами. В настоящем исследовании предлагается интегрировать методы поиска в ширину с авторским методом распространения табличных ограничений. Smart -таблицы D -типа предлагается представлять как соединение нескольких ортогонализованных smart -таблиц С -типа. Шаг поиска заключается в выборе пары smart -таблиц С -типа для соединения и последующем распространении ограничений. Для определения порядка соединения ортогонализованных smart -таблиц на каждом шаге поиска используется специализированная эвристика, которая обеспечивает сокращение пространства поиска с учётом дальнейших вычислений. При распространении ограничений ускорение процесса вычислений достигается за счёт применения разработанных правил редукции для случая smart -таблиц C -типа. Разработанный гибридный метод позволяет отыскивать все решения задач удовлетворения ограничений, моделируемых с помощью одной или нескольких smart -таблиц D -типа, без разложения табличных ограничений в элементарные кортежи.
Бесплатно
Интеграция телекоммуникационных сетей в системе мониторинга с использованием доменных онтологий
Статья научная
Обсуждаются вопросы проектирования облачных систем мониторинга телекоммуникационных сетей, основанных на построении и применении моделей таких сетей в форме графов знаний. Предлагаемые системы мониторинга объединяют в себе функции систем, используемых различными операторами телекоммуникационных сетей. Рассматриваемый подход к проектированию предполагает использование ряда общих онтологий и онтологий доменного уровня, таких как доменная онтология телекоммуникационных услуг ( TSDO ) и онтология гибридной телекоммуникационной сети ( ToCo ). Для учёта специфики сетей и операторов в разрабатываемой системе мониторинга предусматривается расширение доменной онтологии. В статье рассматривается случай объединения в рамках одной системы мониторинга телекоммуникационных сетей, построенных на основе различных онтологий доменного уровня либо без использования онтологической модели, путём добавления новых онтологий. Для автоматизации процесса проектирования предложен алгоритм сопоставления классов доменных онтологий с компонентами моделей телекоммуникационных сетей. Показано применение предложенного подхода на примере задачи добавления нового сегмента сети в систему мониторинга оператора кабельного телевидения.
Бесплатно
Интеллектуальная поддержка принятия решений при анализе рисков инновационного проекта
Статья научная
Рассмотрены вопросы управления инновационными проектами, реализуемыми на производственных предприятиях. Актуальной задачей является своевременное оказание поддержки в принятии решений всем участникам проекта. Целью исследования является изучение возможностей использования интеллектуальных технологий управления знаниями для поддержки принятия решений при выполнении инновационных проектов, разработка методологических и теоретических основ управления инновационными проектами в условиях неопределѐнности и риска на основе онтологического анализа и обработки знаний. По результатам анализа рисков сформированы уровни проблемных ситуаций, возникающих в ходе реализации инновационных проектов в среде производственных предприятий. Выделены основные проблемные ситуации, для решения которых участники инновационного проекта обращаются к онтологии. Предложен подход к управлению инновационными проектами, основанный на системной интеграции онтологии управления инновационными проектами и онтологии поддержки принятия решений. Построены интегрированная онтология поддержки принятия решений при управлении инновационными проектами. Новизна предложенной онтологии заключается в отображении понятий процессов управления проектами для формирования описаний различных ситуаций, требующих принятия решений
Бесплатно
Статья научная
Поддержка принятия управленческих решений в сложных системах, функционирующих в условиях неопределённости и ресурсных ограничений, предназначена для повышения эффективности управленческой деятельности и качества принимаемых решений, которые зависят от используемых для поддержки решений технологий, методов, качества данных и знаний. В настоящей статье рассмотрена математическая модель задачи управления ресурсами сложных систем с учётом семантических ограничений. Для решения задачи управления ресурсами с учётом семантических ограничений предметной области предложен обобщённый алгоритм на основе многоагентного подхода. Сформулированы основные требования и принципы к системе поддержки принятия решений при управлении ресурсами сложных систем. Представлено основное содержание видов обеспечений системы поддержки принятия решений. Приведены описание разработанного прототипа и результаты оценки эффективности его применения на примере решения задачи управления ресурсами в условиях чрезвычайных ситуаций.
Бесплатно
Статья научная
Системы управления предприятиями связывают в единое целое деятельность специалистов различных структурных подразделений, решающих свои частные задачи в тесном взаимодействии со своими коллегами, а также с представителями внешних организаций. Это даёт возможность формировать единое информационное пространство предприятия, а также единое пространство принятия решений, основанное на использовании массива накопленной информации, связанной с управлением бизнес-процессами. В данной статье рассматриваются вопросы повторного использования знаний и организации системы поддержки принятия решений при управлении взаимодействующими бизнес-процессами в проектно-ориентированных организациях. Представлен фрагмент онтологии прецедента проблемной ситуации. Разработана методика формирования онтологической модели управления взаимодействующими процессами в ИТ-проектах. Новизна применённой математической модели, лежащей в основе интеллектуальной системы, заключается в сочетании различных механизмов логического вывода при принятии решения в проблемной ситуации на базе всей имеющейся информации о предметной области. Разработана стратегическая карта консалтинговой организации, позволяющая оценить достижение целей и экономическую эффективность принятых с помощью интеллектуальной системы решений.
Бесплатно
Интеллектуальные технические системы на основе фотоники
Статья научная
Обсуждаются перспективы развития фотоники, показана значимость и актуальность проведения исследований в данной области. Раскрыт потенциал, которым обладает фотоника при ответе на социально-экономические вызовы цифровой трансформации. Продемонстрированы возможности, открывающиеся при внедрении устройств на основе фотоники в различных технических системах, предназначенных для повышения безопасности среды обитания и качества жизни человека. Рассмотрены структуры и устройства на базе фотоники для таких ключевых приложений как спектроскопия, аналоговые оптические вычисления, оптические нейронные сети. Указаны возможные приложения фотонных сенсоров и спектрометров нового типа, раскрыты их назначение и конкурентные преимущества. Рассмотрены сверхточные компактные фотонные спектрометры различных конфигураций. Обсуждаются преимущества аналоговых вычислителей перед традиционными электронными устройствами. Рассмотрены структуры нанофотоники, предназначенные для вычисления дифференциальных и интегральных операторов, показаны решения для задачи выделения контуров на изображении. Проанализирована концепция реализации искусственного интеллекта на платформе фотоники в виде оптических нейронных сетей. Рассмотрены структуры, состоящие из последовательности дифракционных элементов и основанные на принципе Гюйгенса-Френеля, а также структуры, состоящие из волноводов, взаимодействующих по принципу интерферометров Маха-Цендера. Приведена оценка мирового рынка фотоники, которая показывает, что фотоника прочно займёт своё место в индустрии будущего.
Бесплатно
Интеллектуальные технологии слияния данных при диагностировании технических объектов
Статья научная
Слияние разнородных данных, полученных в реальном времени от различных датчиков, является важной задачей при диагностировании технических объектов. В статье рассмотрены вопросы терминологии слияния данных на основе обзора литературы, предложено новое определение термина «слияние данных». Обобщены и систематизированы научные взгляды на проблему слияния данных при диагностировании технических объектов в условиях множества разнотипных датчиков и разнородной информации. Приведена адаптированная классификация слияния данных с учётом различных критериев (отношения между датчиками, уровень абстракции данных, тип архитектуры), а также классификация структурных моделей слияния данных, разработанных для построения интеллектуальных систем слияния данных. Проведён сравнительный анализ моделей процесса слияния данных, представлены их структуры, выявлены достоинства и недостатки моделей. Отмечено, что для эффективного сбора исходных данных, поступающих от множества разнотипных датчиков, и их обработки можно использовать несколько моделей слияния данных или их комбинации. Все основные аспекты, касающиеся интеллектуальных технологий слияния данных, рассмотрены в столь полном объёме на русском языке впервые.
Бесплатно
Интеллектуальный метод поддержки принятия решений в типовой ситуации
Статья научная
Рассмотрен метод поддержки принятия решений с использованием базы знаний. Показана актуальность исследований, связанных с принятием решений в типовых ситуациях. Рассмотрены вопросы системной интеграции нормативного базиса, онтологической модели и базы знаний интеллектуальной системы поддержки принятия решений в рамках бизнес-процесса. Сформирована модель пополнения базы знаний на структурном и аналитическом уровнях, демонстрирующая связь важнейших элементов системы: онтологической модели, базы знаний и нормативной подсистемы. Предложен алгоритм пополнения базы знаний. На основе использования теоретико-множественного аппарата описаны операции по работе со знаниями. Рассмотрены принципы адаптации онтологической модели как информационного объекта для увязки с базой знаний. Предложена концептуальная схема онтологической модели для принятия решений в рамках бизнес-процесса. Разработана и представлена информационная модель специализированной базы данных, применяемой в качестве технического базиса для построения базы знаний системы поддержки принятия решений в типовой ситуации, описаны её основные структурные элементы, принципы их взаимосвязи и подход к обеспечению непротиворечивости внутренней структуры.
Бесплатно
Интерактивное порождение новых знаний на основе автоматических средств логического вывода
Статья научная
Работа относится к области представления знаний и алгоритмизации их обработки. Для описания предмета рассмотрения совокупностью утверждений и их обработки используются логические средства первопорядкового типа. В отличие от известных достижений в области автоматического доказательства (АД) в формальных аксиоматических теориях, автоматический синтез текстов утверждений затруднён плохой формализуемостью понятия ценности знания, содержащегося в тексте. В работе на основе развития исчисления позитивно-образованных стандартизованных формул (пос-формул) исследуются возможности автоматизации анализа описания предмета рассмотрения и интерактивного порождения содержательных утверждений для совершенствования этого описания. Предлагаемый метод интерактивного порождения знаний объединяет возможности АД с алгоритмизированным человеко-машинным синтезом текстов новых знаний. АД в исчислении пос-формул помогает человеку не только в анализе свойств, но и в выборе требуемых свойств описания предмета рассмотрения. При выявлении посредством АД отсутствия в анализируемых знаниях свойства, желательного для человека, осуществляется формирование гипотезы, логически гарантирующей наличие требуемого свойства. Автоматически синтезируются в предварительном виде варианты гипотез, дорабатываемые затем интерактивно для повышения содержательности порождаемого текста нового знания. Обосновываются правила синтеза. Их применение продолжает вывод в ситуациях неприменимости базового правила вывода в исчислении пос-формул. Расширение исчисления правилами синтеза преобразует его как первопорядковое исчисление дедуктивного типа в средство дедуктивно-абдуктивного вывода, которое отличается от известных работ, использующих абдукцию, отсутствием ряда ограничений. На иллюстративных примерах показаны представление, анализ и порождение знаний. На этих примерах при интерактивной обработке знаний видна важность наглядности обрабатываемого текста, обеспечиваемой крупноблочной структурой пос-формул, построенных из типовых кванторов. В заключение сформулированы итоги работы и возможные направления развития полученных результатов.
Бесплатно
Интервальная производная и начала недетерминистского дифференциального исчисления
Статья научная
Показана возможность обобщения классического дифференциального исчисления на функции с интервальной неопределенностью переменных. Введено понятие производной от такой функции. Получены формулы, представляющие в явном виде интервальные производные любого порядка.
Бесплатно
Информационная модель результатов научного исследования
Статья научная
Результаты научного исследования существуют в разных формах, появляются на разных этапах процесса исследования и описываются несколькими относящимися к ним понятиями. Во-первых, это этапы исследования, на которых они производятся. Выделяют несколько этапов - от поиска информации до распространения результатов. На каждом из них исследователь осуществляет деятельность, направленную на получение результата. Во-вторых, сами результаты исследования существуют в разных формах - от традиционных статей до наборов данных, получаемых в результате экспериментов или знаний исследователя, лежащих в основе гипотез. Их условно можно разделить на контент, данные и знания. Для производства результатов, в-третьих, используется набор инструментов, которые могут быть классифицированы по результату, который они обеспечивают. В-четвёртых, результатам может быть обеспечен разный уровень доступности, который складывается из степени их открытости научному сообществу и интегрированности в существующие системы организации исследовательской информации. В работе впервые предлагается информационная модель результатов исследования, соединяющая рассмотренные характеристики. Изложенный материал может быть полезен при организации научно-исследовательских работ, в особенности на уровне руководителей и администраторов научных групп.
Бесплатно
Информационная система на основе фармацевтической онтологии
Статья научная
Для автоматизации рабочих процессов аптечного пункта предлагается информационная система на основе фармацевтической онтологии. Сущностями в разработанной онтологии являются лекарственные средства, симптомы и заболевания. В качестве источников описаний отношений между сущностями используются инструкции к лекарственным средствам, препаратам и их аналогам. Основные свойства препарата описываются его характеристиками: название, срок годности, фармакологическая группа, место хранения, форма отпуска, производитель, цена и др. Особенностями спроектированной информационной системы являются: возможность поиска лекарственных средств и препаратов из числа имеющихся в аптеке и внесённых в онтологию по симптому или заболеванию; ограничение продажи лекарственных средств, имеющих противопоказания у покупателя. Функционирование большинства модулей информационной системы осуществляется с использованием машины логического вывода онтологии. Для каждого конкретного процесса проводится автоматическая проверка согласованности ограничений в онтологии с учётом специфики хранения, отпуска и продажи фармацевтических препаратов. К особенности разработанной информационной системы можно отнести её способность осуществлять семантический поиск по объектам фармацевтической онтологии.
Бесплатно
Информационная система поддержки предварительного проектирования малых космических аппаратов
Статья научная
С развитием информационных технологий значительно выросла роль систем поддержки процесса проектирования технических изделий. Возможности систем управления знаниями позволяют обеспечивать общность терминологии, определений объектов и отношений между ними. Использование формальной семантики необходимо для поддержки многократного использования знаний. В статье рассматриваются пути повышения эффективности процесса проектирования малых космических аппаратов и создания средств для обмена знаниями о функциональных характеристиках типовых подсистем таких аппаратов. Рассматривается создание информационной системы поддержки предварительного проектирования малых космических аппаратов, которая содержит информацию, связанную с отношениями между функциями и компонентами подсистем и их характеристиками. Созданная система позволит упростить синтез различных конфигураций изделий. При разработке информационной системы использовались современные подходы в области структурных и функциональных классификаций систем малых космических аппаратов, существующие в отрасли таксономии, подходы к созданию структур баз данных. База данных информационной системы содержит набор характеристик широкой номенклатуры оборудования малых космических аппаратов. В качестве примера применения информационной системы поддержки проектирования малых космических аппаратов рассмотрен процесс выбора характеристик системы электропитания для перспективного малого космического аппарата, предназначенного для обеспечения связи между подвижными наземными терминалами
Бесплатно
Статья научная
В статье представлен метод создания прототипов баз знаний на основе шаблонов онтологического проектирования и таблиц решений. Метод содержит этапы: построение онтологии предметной области на основе онтологического шаблона содержания; формирование продукционной базы знаний на основе трансформации элементов онтологии предметной области; наполнение базы правил с использованием таблиц решений, а также их интерпретация и отладка. Разработан онтологический шаблон содержания, описывающий процесс технического обслуживания и ремонта согласно действующим стандартам. Трансформация онтологии в продукционную модель и генерация таблиц решений осуществлялись с использованием системы программирования продукционных баз знаний. С целью привлечения непрограммирующих конечных пользователей к процессу заполнения структур баз знаний конкретными правилами использован табличный редактор. Содержательная оценка полученной базы знаний осуществлена с использованием авторской программы-оболочки. Предложенные в работе метод и шаблон апробированы при решении задачи поиска причин неисправностей и формирования последовательности работ по техническому обслуживанию и ремонту системы электроснабжения самолёта Сухой Суперджет 100.
Бесплатно
Использование онтологического анализа для создания современных энциклопедических порталов
Статья научная
Обосновывается целесообразность разработки интеллектуальных, семантически структурированных информационных ресурсов Web, предусматривающих как их использование человеком, так и пригодность для автоматизированного анализа. Анализируются преимущества и недостатки технологии Wiki и перспективы её семантического расширения с использованием онтологического анализа. Предложена формальная модель онтологии Wiki-ресурса, на основе которой строится онтология задачи пользователя, предназначенная для использования во внешних интеллектуальных приложениях - например, при семантическом поиске. Описаны основные этапы построения этой онтологии. Рассматривается использование предложенных в работе моделей и методов на примере создания онлайновых энциклопедических изданий, объединяющих свободный доступ к материалам через среду Web с высоким уровнем доверия к контенту, разработанному экспертами. Сформированы базовые требования, предъявляемые к программному обеспечению таких проектов. Обосновывается необходимость семантизации ресурсов, анализируются основные направления развития функционала семантизированных электронных энциклопедий. На основе анализа выразительной мощности средств представления и обработки знаний, которые основываются на Wiki-технологиях, обосновывается необходимость расширения их методами искусственного интеллекта и технологиями Semantic Web. Для разработки портальной версии Большой украинской энциклопедии (е-ВУЕ) построена онтологическая модель энциклопедии. Описаны основные категории и семантические свойства типичных информационных объектов, которые используются в е-ВУЕ и могут применяться для поиска и интеграции информации.
Бесплатно
Использование онтологического подхода для защиты данных при их пересылке и архивации
Статья научная
Проблема передачи текстов в информационных системах непосредственно связана с разработкой алгоритмов сжатия информации, управлением потоками информации, транспортной задачей, контекстным анализом информации для ее адресной доставки. Одним из ключевых вопросов является однозначность трактовки передаваемой информации. В работе предлагается один из подходов к рассмотрению проблемы управления текстами: сжатия и передачи информации в локальной информационной системе, предназначенной для управления персоналом и управления частными текстами. Рассматриваются проблемы сжатия текстов для их передачи по каналам связи и архивации с сохранением смыслового содержания. Для структуризации текстов предлагается использовать метод онтологического анализа. Сжатие текстов предлагается выполнить с применением теории цепных дробей. Предлагаемый подход позволяет выполнить сжатие текста без потерь и может быть использован как вариант защиты текстов при сохранении и пересылке.
Бесплатно
Статья научная
В статье предлагается использовать онтологический подход для создания экспертной системы поддержки принятия решений в задачах концептуального и эскизного проектирования авиационного индикатора. Для создания онтологии использовался редактор Protégé. Показана возможность внедрения аппарата нечёткой логики в онтологию при помощи языка семантических данных SWRL. Схематично изображена структура отношений нечёткой онтологии авиационного индикатора. Для формирования запросов к онтологии и выдачи результатов использовался язык SQWRL. В качестве примера рассмотрен процесс выдачи рекомендации типа подсвета дисплея в зависимости от размера диагонали экрана и требуемой яркости при помощи нечёткой онтологии. Фаззификация и задание функции принадлежности нечёткого множества реализованы средствами редактора Protégé через свойства объектов онтологии. Для получения чёткого значения рекомендации проведён процесс дефаззификации, сформирован набор нечётких правил вывода экспертной системы, приведена методика расчёта коэффициентов рекомендации. В процесс вычислений применялись встроенные в SWRL функции. Показана возможная реализация рекомендаций экспертной системы в проектах индикаторов, в частности представлены типовые конструкции модуля подсвета авиационного ЖК-дисплея. Новым является применение онтологий с элементами нечёткой логики в решении задач проектирования авиационного индикатора.
Бесплатно
