Разработка диагностических интеллектуальных систем на основе онтологий
Автор: Грищенко М.А., Дородных Н.О., Коршунов С.А., Юрин А.Ю.
Журнал: Онтология проектирования @ontology-of-designing
Рубрика: Инжиниринг онтологий
Статья в выпуске: 2 (28) т.8, 2018 года.
Бесплатный доступ
Создание интеллектуальных проблемно-ориентированных систем различного назначения, направленных на решение слабоструктурированных задач, остаётся актуальной проблемой, эффективность решения которой может быть повышена путём совершенствования подходов (методологий) или создания специализированного программного обеспечения. В работе описывается подход к разработке интеллектуальных диагностических систем, включая базы знаний, на основе онтологических моделей. В качестве методологической основы используется модельно-управляемый подход, в рамках которого произведено переопределение основных этапов, уточнены модели, определены правила трансформации и средства реализации. Реализация предлагаемого подхода осуществлена на примере создания диагностических систем. Под диагностированием понимается определение состояния объекта, в том числе: контроль состояния, поиск места и определение причин нарушения функционирования (отказ, неисправность), прогнозирование состояния. Объекты, подвергаемые диагностированию, описываются в виде последовательности состояний, где состояние - это множество параметров объекта и их значений в заданный момент времени. Особенностью реализации подхода является использование: онтологии в качестве вычислительно-независимой модели, описывающей особенности решаемой задачи; оригинального визуального языка моделирования правил (Rule Visual Modeling Language) для описания платформо-независимых и платформо-зависимых моделей и языка программирования C Language Integrated Production System. Описан пример применения подхода с использованием прототипов программных средств: Knowledge Base Development System и Personal Knowledge Base Designer.
Модельно-ориентированный подход, интеллектуальная система, база знаний, онтология, правила, концептуальная модель
Короткий адрес: https://sciup.org/170178787
IDR: 170178787 | УДК: 004.891.3 | DOI: 10.18287/2223-9537-2018-8-2-265-284
Ontology-based development of diagnostic intelligent systems
Development of problem-oriented intelligent systems for solving semistructured problems remains a topical problem. The solution efficiency of this problem can be increased by improving approaches (methodologies) or creating specialized software. The paper describes an approach for the ontology-based development of diagnostic intelligent systems (including knowledge bases). A model-driven approach is used as a methodological basis with a subsequent redefinition of the main stages, models, transformation rules and means of implementation. The proposed approach is used for development of diagnostic systems in petrochemistry. Diagnosis is considered as the definition of the object’s state, including: monitoring the state, finding a location and determining the causes of a failure, forecasting the state. The objects to be diagnosed are presented as a sequence (chain) of states, where the state is a set of parameters and their values at a given time. The features of the proposed approach implementation are the following: the use of ontology as a computation independent model that describes the features of the problem; the use of the Rule Visual Modeling Language to present the platform independent and platform dependent models; the use of C Language Integrated Production System as a programming language and a target platform. An example of the approach application by means of software prototypes called Knowledge Base Development System and Personal Knowledge Base Designer is described.
Список литературы Разработка диагностических интеллектуальных систем на основе онтологий
- Ноженкова, Л.Ф. Создание комплексной системы безопасности региона на основе системной интеграции технологий / Л.Ф. Ноженкова, В.В. Ничепорчук, А.И. Ноженков // Информатизация и связь. - 2013. - №2. - С.122-124.
- Массель, Л.В. Технологии и инструментальные средства интеллектуальной поддержки принятия решений в экстремальных ситуациях в энергетике / Л.В. Массель, А.Г. Массель // Вычислительные технологии. - 2013. - Т.18. Специальный выпуск. - С.37-44.
- Балута, В.И. Среда моделирования, прогнозирования и экспертиз как интеллектуальное ядро поддержки управления сложными системами / В.И. Балута, В.П. Осипов, О.Ю. Яковенко // Препринты ИПМ им. М.В.Келдыша. - 2015. - № 82. - 16 с.
- Berman, A.F. A methodology for the investigation of the reliability and safety of unique technical systems / A.F. Berman, O.A. Nikolaychuk, A.Yu. Yurin, A.I. Pavlov // Part O: Journal of Risk and Reliability. - 2014. - Vol. 228, No. 1. - P.29-38.
- Ebrahim, A.S. A structured approach for the diagnosis of formation damage caused by organic scale deposits and surface active agents, Part II: Expert system development / A.S. Ebrahim, A.A. Garrouch, H.M.S. Lababidi // Journal of Petroleum Science and Engineering. - 2016. - Vol. 138. - P.245-252.