Алгоритмизация формирования и прагматической трансформации ограничений существования свойств предметной области

Автор: Семенова В.А., Смирнов С.В.

Журнал: Онтология проектирования @ontology-of-designing

Рубрика: Инжиниринг онтологий

Статья в выпуске: 3 (37) т.10, 2020 года.

Бесплатный доступ

Областью исследований является интеллектуальный анализ данных, конкретно - развиваемое авторами направление «онтологический анализ данных», что следует понимать как анализ эмпирических данных о неизученной, неструктурированной предметной области с целью построения ее формальной онтологии. Предметом исследования статьи является формирование набора свойств, которые, как предполагается, характеризуют объекты изучаемой предметной области (и, следовательно, подлежат измерению в самом широком смысле этого слова), но с ограничениями на сочетания таких характеристик у объектов - «ограничениями существования» свойств. Задачи исследования состоят в разработке алгоритмов пошагового формирования набора измеряемых свойств с ограничениями существования, алгоритмов модификации такого набора (замещения и удаления свойств), алгоритма преобразования «естественного» описания этого набора как множества с заданными на нём отношениями в форму, удобную для последующего конструктивного, прагматического использования информации об ограничениях существования в онтологическом анализе данных. В работе используются методы теории множеств и бинарных отношений, модели и методы анализа формальных понятий, а также существующая методология применения ограничений существования для построения формальных онтологий. Отличие и новизна предложенных алгоритмов формирования набора свойств с ограничениями существования заключается в «естественном» и эффективном с точки зрения машинной реализации представлении таких наборов в форме графов и матриц инцидентности. Новизна алгоритмов модификации набора свойств с ограничениями существования - в выполненной впервые алгоритмизации уникальных методов расширения набора измеряемых свойств, непосредственно опирающихся на фундаментальные законы классической логики. Сказанное верно и для алгоритма трансформации набора измеряемых свойств в набор групп свойств, однородных по виду экзистенционального сопряжения свойств-членов. Значение полученных результатов состоит в алгоритмическом обеспечении ряда этапов онтологического анализа данных.

Еще

Анализ формальных понятий, ограничения существования свойств, онтология, онтологический анализ данных, алгоритмизация

Короткий адрес: https://readera.org/170178863

IDR: 170178863   |   DOI: 10.18287/2223-9537-2020-10-3-361-379

Список литературы Алгоритмизация формирования и прагматической трансформации ограничений существования свойств предметной области

  • Ganter, B. Formal Concept Analysis. Mathematical foundations / B. Ganter, R. Wille. - SpringerVerlag Berlin Heidelberg, 1999.
  • Ferré, S. Formal Concept Analysis: From Knowledge Discovery to Knowledge Processing / S. Ferré, M. Huchard, M. Kaytoue, S.O. Kuznetsov, A. Napoli // In: P. Marquis, O. Papini, H. Prade (eds.): A Guided Tour of Artificial Intelligence Research. Vol. II: AI Algorithms. - Springer International Publishing, 2020 - P.411-445.
  • Formal Concept Analysis Homepage - http://www.upriss.org.uk/fca/fca.html
  • Смирнов, С.В. Онтологический анализ предметных областей моделирования / С.В. Смирнов // Известия Самарского научного центра РАН. - 2001. - Т. 3, № 1. - С.62-70.
  • Obitko, M. Ontology Design with Formal Concept Analysis / M. Obitko, V. Snasel, J. Smid // In: V. Snasel, R. Belohlavek (eds.): Proc. of the CLA 2004 Int. Workshop on Concept Lattices and their Applications (Ostrava, Czech Republic, September 23-24, 2004). - VSB-Technical University of Ostrava, Dept. of Computer Science, 2004. - P.111-119.
  • Sertkaya, B. A survey on how description logic ontologies benefit from FCA / B. Sertkaya // In: Proc. of the 7th Int. Conf. on Concept Lattices and Their Applications (October 19-21, 2010). - University of Sevilla, 2010. P.2-21.
  • Priya, M. A Survey of State of the Art of Ontology Construction and Merging using Formal Concept Analysis / M. Priya, Ch.A. Kumar // Indian journal of science and technology. - 2015. - Vol. 8, Issue 24. - P.1-7.
  • Ganter, B. Conceptual Exploration / B. Ganter, S. Obiedkov. - Springer-Verlag Berlin Heidelberg, 2016. - 315 p.
  • Bhuyan, Z. FCA Based Ontology Revision / Z. Bhuyan, S.M. Hazarika // In: J.K. Mandal, G. Saha, D. Kandar, A.K. Maji (eds.): Proc. of the Int. Conf. on Computing and Communication Systems I3CS 2016 (NEHU, Shillong, India 2016). Lecture Notes in Networks and Systems, vol 24. - Springer Singapore, 2018. - P.745-755.
  • Zhao, M. Matching biomedical ontologies based on formal concept analysis / M. Zhao, S. Zhang, W. Li, G. Chen // Journal of Biomedical Semantics. - 2018. - Vol. 9:11. - 27 p.
  • Загоруйко, Н.Г. Когнитивный анализ данных / Н.Г. Загоруйко. - Новосибирск: Академическое изд-во «Гео», 2013.
  • Барсегян, А.А. Анализ данных и процессов / А.А. Барсегян, М.С. Куприянов, И.И. Холод, М.Д. Тесс, C.И. Елизаров. - СПб.: БХВ-Петербург, 2009. - 512 с.
  • Ganter, B. Conceptual scaling / B. Ganter, R. Wille // In: F. Roberts (ed.): Applications of Combinatorics and Graph Theory to the Biological and Social Sciences. - New York Springer-Verlag, 1989. - P.139-167.
  • Ignatov, D.I. Introduction to Formal Concept Analysis and Its Applications in Information Retrieval and Related Filds / D.I. Ignatov // In: P. Braslavski, N. Karpov, M. Worring, Y. Volkovich, D.I. Ignatov (eds.): Information Retrieval. Revised Selected Papers 8th Russian Summer School, RuSSIR 2014 (Nizhniy Novgorod, Russia, August 18-22, 2014). - Springer International Publishing, 2015. - P.42-141.
  • Гетманова, А.Д. Логика. Углубленный курс / А.Д. Гетманова - М.: КНОРУС, 2016.
  • Ивин, А.А. Словарь по логике / А.А. Ивин, А.Л. Никифоров. - М.: Гуманит. изд. центр ВЛАДОС, 1997.
  • Lammari, N. Building and maintaining ontologies: a set of algorithms / N. Lammari, E. Metais // Data & Knowledge Engineering. - 2004. - Vol. 48, No. 2. - P.155-176.
  • Lammari, N. POEM: an Ontology Manager based on Existence Constraints / N. Lammari, C. du Mouza, E. Metais // In: S.S. Bhowmick, J. Küng, R. Wagner (eds.): Database and Expert Systems Applications. Proc. 19th Int. Conf. DEXA 2008 (Turin, Italy, September 1-5, 2008). Lecture Notes in Computer Science, vol. 5181. - Springer-Verlag Berlin Heidelberg, 2008. - P.81-88.
  • Пронина, В.А. Использование отношений между атрибутами для построения онтологии предметной области / В.А. Пронина, Л.Б. Шипилина // Проблемы управления. - 2009. - №1. - С.27-32.
  • Самойлов, Д.Е. Анализ неполных данных в задачах построения формальных онтологий / Д.Е. Самойлов, B.А. Семенова, С.В. Смирнов // Онтология проектирования. - 2016. - Т. 6, №3(21). - С.317-339. DOI: 10.18287/2223-9537-2016-6-3-317-339.
  • Samoylov, D.E. Defuzzification of the initial context in Formal Concept Analysis / D.E. Samoylov, V.A. Semenova, S.V. Smirnov // In: V Fursov, Y Goshin, D Kudryashov (eds.): Information Technology and Nan-otechnology ITNT 2019: Data Science. Proc. of the Data Science Session at the V Int. Conf. on Information Technology and Nanotechnology (Samara, Russia, May 21-24, 2019). - CEUR Workshop Proceedings, 2019. - Vol. 2416. - P.1-9. - DOI: 10.18287/1613-0073-2019-2416-1-9.
  • Samoylov, D.E. Multilevel recursive model of properties existence constraints in machine learning / D.E. Samoylov, V.A. Semenova, S.V. Smirnov // Journal of Physics: Conf. Series 1096 (2018) 012096. DOI: 10.1088/1742-6596/1096/1/012096
  • Смирнов, С.В. Две методологии вывода формальных понятий: когда и как они должны работать вместе / C.В. Смирнов // Знания - Онтологии - Теории: Материалы VII международной конференции. - Новосибирск: Институт математики СО РАН, Новосибирский государственный ун-т, 2019. - С.355-363.
Еще
Статья научная