Статьи журнала - Онтология проектирования
Все статьи: 620
Жизненный цикл: смысловая матрица процессного моделирования
Статья научная
Ускорение социально-технологической динамики увеличивает число и сложность задач процессного моделирования. Освоение соответствующих навыков мышления становится массовой необходимостью. В статье представлен метод схематизации процессов, позволяющий систематизировать такое мышление на основе жизненного цикла. Любой процесс представляется последовательностью этапов восприятие, анализ, проектирование, действие, согласование и оценка. Эта последовательность формализована в виде круговой траектории на фазовой плоскости, декартовыми осями которой являются факторы сила и активность классической семантики. В результате схема получает простое математическое выражение и сопрягается со стандартными методами семантических измерений. Экспериментально представленная структура выявлена в векторной модели английского языка word2vec , что дополнительно связывает её с алгоритмами машинного обучения и искусственного интеллекта. Разработанная модель представляет собой общую онтологию процессов в Природе, используемую в естественном мышлении как стереотип построения причинно-следственных моделей событий. Полученный результат открывает возможности для развития методов процессного и причинно-смыслового моделирования в научно-технических и повседневных целях.
Бесплатно
Жизнеспособность как обобщѐнная характеристика свойств технической системы
Статья научная
В связи с увеличением состава интеллектуальных функций и свойств современных технических систем, присущих живому организму, существует необходимость обобщения этих свойств. В качестве понятия, отражающего свойства живых систем, рассматриваются разные трактовки жизнеспособности системы в различных предметных областях. В работе за основу понятия жизнеспособность принят термин «жизнь», отличительные признаки которого сформулированы в рамках биологии и смежных с ней дисциплин. С применением логико-лингвистического анализа этих признаков показана большая общность понятия жизнеспособности индивидуума по отношению к жизнеспособности популяции с присущими ей свойствами репродукции и эволюции. Рассмотрены условия применимости этого понятия к одиночной технической системе. В статье решается задача построения онтологической модели жизнеспособности технической системы на основе предложенного определения этого понятия. Качество жизни технической системы предложено рассматривать с точки зрения реализуемости свойств жизнеспособности в условиях изменения внутренней и внешней среды. Определѐн перечень этих свойств. Предложена онтологическая модель жизнеспособности технической системы в виде ориентированного графа, корневой вершиной которого является жизнеспособность системы, а висячими вершинами – свойства, обеспечивающие жизнь системы. Если принять жизнеспособность технической системы за собирательное свойство, мера его полноты определяется составом присущих ей терминальных свойств. Предложены способы оценивания меры жизнеспособности.
Бесплатно
Извлечение информации из текстов на основе онтологии и больших языковых моделей
Статья научная
Рассматривается извлечение информации из текстов на основе онтологии предметной области и нейросетевых методов анализа текста с привлечением больших языковых моделей. Обсуждается роль эксперта при разработке и сопровождении систем на примере задачи извлечения информации из аналитических статей и при построении онтологий по компьютерной лингвистике, описывающих основные понятия, интересующие пользователя/заказчика системы. Создание онтологии сопровождается созданием словаря - терминологического ядра онтологии с дальнейшей разработкой методов извлечения новых терминов данной предметной области. Данная задача рассматривается как задача извлечения именованных сущностей, для решения которой стандартом является обучение нейросетевой модели на представительном наборе данных. Этот подход сравнивается с подходом на основе больших языковых моделей, для реализации которого разработаны лексико-синтаксические шаблоны, шаблоны инструкций для проверки гипотез относительно новых терминов-словосочетаний, инструкции для верификации результатов. Разработанные инструкции для решения задачи извлечения отношений включают вопросы оценки компетенций на естественном языке, генерируемые автоматически для каждого отношения онтологии. Новизна предлагаемого подхода заключается в интеграции онтологических, лингвистических и нейросетевых подходов для извлечения информации из текстов. Показана возможность решать задачи анализа текста и извлечения информации путём выстраивания цепочки больших языковых моделей, инструкции для которых динамически формируются на основе результатов предыдущих этапов анализа. В эксперименте достигнуты следующие оценки F1-меры: для извлечения и классификации терминов F1=0.8, для извлечения отношений F1=0.87.
Бесплатно
Индустрия 5.0 как интеграция интернета знаний и интернета вещей
Статья научная
Предложена методология создания систем класса «Индустрия 5.0» с использованием технологий искусственного интеллекта. Методология основана на многоагентных методах создания баз знаний и пригодна для разработки систем проектирования и управления для цифровых интеллектуальных производств. Разработана интегрированная структура Интернета знаний и Интернета вещей. Проанализирован жизненный цикл изделий машиностроения и предложены методы применения Интернета знаний и Интернета вещей на различных этапах этого цикла. Приведена функциональная декомпозиция основных этапов жизненного цикла. Даны концептуальные основы Интернета знаний. Разработаны многоагентные методы создания баз знаний. Предложена метаонтология инженерных агентов. Описаны принципы построения многоагентных систем полуавтоматического проектирования изделий. Приведено описание возможностей интеллектуальных систем программирования обработки на оборудовании с ЧПУ в части формирования траектории и областей переходов. Описаны возможности интеллектуальных систем проектирования и нормирования технологических процессов. Предложено использование стандарта IDEF3 для создания метамоделей технологических процессов и модифицированных маршрутных карт для формирования баз знаний. Дано описание интеллектуальной системы оперативного управления машиностроительным производством.
Бесплатно
Инженерия образов, творческие задачи, эмоциональные оценки
Статья научная
В статье описаны некоторые итоги развития и отражения образного мышления и интуиции специалиста в системах искусственного интеллекта. Рассматриваются вопросы построения инженерии образов, в том числе основные отличия образа от понятия, в особенности, различия между образным и понятийным механизмами обработки информации (решения задач). Показана ведущая роль нейросетевых и нечётких моделей при компьютерной реализации элементов образного мышления. Раскрывается природа творческих задач, характеризующаяся выявлением и разрешением противоречий в условиях решаемых задач. Особое внимание уделено роли интуиции и эмоций в решении творческих задач. Обсуждаются важные функции эмоций как инструмента управления поведением, средства мобилизации творческих ресурсов и механизма оценки типа внутрисистемного критика. Вводится алгебра эмоций, позволяющая вычислять величину и знак сложной эмоции с помощью простых операций над её составляющими. Строится бинарное дерево эмоций на основании рефлексивных оценок. Определяются основные характеристики эмоциональных состояний. Новизна работы связана с развитием аппарата алгебры эмоций, энтропийного описания характеристик эмоциональных состояний и построения дерева эмоций как способа определения вторичных эмоций путём оценок успехов или неудач других людей.
Бесплатно
Инновационное понятие "космос" в трансформационной модели университета
Статья научная
В статье формулируются методологические основания модели университета четвёртого поколе-ния. Университет понимается как социальный институт, выполняющий функцию развития чело-века. Проблема, на решение которой ориентированы приведённые в статье размышления, - отсутствие в актуальном дискуссионном поле проработанной модели университета философского уровня, отвечающей целевым показателям национальных проектов «Наука», «Образование» и «Цифровая экономика». Методология исследования - схемы развития в теории познания, теории деятельности и философии техники. Результат заключается в демонстрации онтологической схемы для построения трансформационной модели университета, допускающей верификацию текущего положения дел в процессах реформирования высшего образования России, гарантирующей когерентность стандартов развития университета как социального института. В первых трёх разделах формулируются базовые онтологические предпосылки взаимодействия человека и космоса, раскрывается содержание понятий космоса, научного познания и технического творчества, демонстрируются ступени развития искусственной природы. Приводится онтологическая схема, фиксирующая знание и действие человека в актуальном и потенциальном космосе. В четвёртом разделе защищается тезис о том, что университет - это форма социальной организации, выполняющая функцию управления взаимодействием космоса и человека и развивающаяся соразмерно уровню науки и техники. В пятом и шестом разделах обсуждаются так называемые «поколения» университетов, трансформация университета описывается как последовательная эмансипация и институционализация функций самоуправления социального субъекта: второе поколение университетов формирует в себе структуры управления исследованиями, третье поколение - структуры внедрения результатов исследований в реальную экономику. В седьмом разделе формулируется тезис о том, что университет четвёртого поколения, синтезирующий формы исследовательского и предпринимательского университета, чтобы соответствовать актуальному состоянию искусственной среды обитания человечества, должен создать в себе структуры управления целеполаганием и научиться работать с новым уровнем неопределённости.
Бесплатно
Инструкция по подготовке научных статей для журнала "Онтология проектирования"
Ред. заметка
Описываются правила подготовки публикации в журнале «Онтология проектирования», конкретно - научной статьи (формат и правила подготовки публикаций в ином жанре, например, редакционной передовицы, открытого письма в редакцию, сообщения о научно-организационном событии и т.п. согласовываются с Исполнительной редакцией журнала в индивидуальном порядке). Инструкция разработана от имени и по поручению Редакционной коллегии журнала; её составители руководствовались двумя главными целями - уменьшить авторам трудоёмкость подготовки статей и сократить техническое редактирование представляемых материалов при вёрстке издания. Инструкция представляет собой шаблон- инструкцию для создания оригинальной научной статьи для журнала «Онтология проектирования». Использование предлагаемого шаблона обеспечит выполнение требований, предъявляемых к оформлению материалов статьи, и облегчит работу авторов, рецензентов и издателей. В качестве инструмента для подготовки текста статьи требуется использовать редактор MS Word версии не ниже 97-2003, а как основное средство форматирования текста - применять ограниченный набор стилей, принятый для журнала «Онтология проектирования» и представленный в шаблоне-инструкции. Только эти принятые стили должны использоваться при подготовке текстов рукописей статей. Примеры стилей использованы при оформлении различных элементов данного шаблона-инструкции. Зафиксирована структура научной статьи. Новым для подобных шаблонов-инструкций является формулирование обязательных требований и технических ограничений к содержанию различных составляющих статей, подготавливаемых для публикации в журнале. Ряд требований определяется этикой научных публикаций. Инструкция предназначена для авторов статей, представленных на русском языке.
Бесплатно
Статья научная
Совершенствование потоков работ, обеспечивающих спецификации концептуализаций, способст- вует повышению степени успешности проектирования современных автоматизированных систем. В статье предлагаются новые формы и средства спецификации, в основу которых положено опе- ративное построение и использование онтологии проекта в процессах его пошаговой детализации, вопросно-ответного анализа проектных задачи и их моделирования как прецедентов.
Бесплатно
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 контуров управления в многоуровневой архитектуре цифровых систем
Статья научная
Многоуровневые цифровые системы управления характеризуются высокой структурной сложностью, динамичностью и наличием неоднородных контуров принятия решений. Существующие подходы характеризуются недостаточной формализацией согласования решений между уровнями системы в условиях неопределѐнности. Целью исследования является разработка формализованной трѐхуровневой архитектуры управления на основе когнитивно-смысловой интеграции. В работе использованы системный анализ, когнитивное моделирование, онтологическое проектирование и гибридные технологии искусственного интеллекта. Предложена архитектурная модель, объединяющая семантический, когнитивный и вычислительный уровни в едином контуре управления, где вычислительный уровень рассматривается как подчинѐнный операциональный механизм реализации смысловых и когнитивных структур. Показано, что использование разработанной архитектуры обеспечивает согласование управленческих решений, снижение конфликтов между уровнями управления и повышение адаптивности системы. Новизна работы заключается в формализации принципов межуровневого согласования и самообучения в многоуровневых системах управления. Практическая значимость связана с возможностью применения предложенной архитектуры при разработке интеллектуальных платформ и систем поддержки принятия решений.
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 анализа градостроительных проектов на основе онтологии
Статья научная
Проектирование градостроительных объектов основано на подходах, которые включают создание новых методов извлечения и представления знаний и позволяют адаптировать цифровые модели к изменяющимся условиям, упрощая согласование междисциплинарных требований. В статье рассматриваются вопросы формализации знаний о типах строительных конструкций, стандартах, условиях эксплуатации и других видах данных, которые необходимо учитывать в процессе градостроительной деятельности. На основе анализа процесса проектирования и нормативносправочной документации разработана онтология, которая предназначена для поддержки оценки градостроительных проектов. Предложен метод анализа градостроительных проектов, который обеспечивает интеграцию данных информационной, геометрической и онтологической моделей для проверки соответствия цифровых моделей и проектной документации нормам и стандартам. Метод инвариантен к градостроительным проектам, и условия его применения зависят от полноты баз данных и правил. Программная реализация метода позволяет снизить трудоѐмкость экспертизы градостроительных проектов и повысить их качество.
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
