Статьи журнала - Онтология проектирования
Все статьи: 495
Онтологическая база для обучения персонала САПР
Статья научная
Обосновывается актуальность и практическая ценность применения онтологического подхода при обучении автоматизированному проектированию. Подготовка и переподготовка персонала является одним из важных этапов внедрения автоматизированных систем промышленного назначения, а средства методического обеспечения обязательно присутствуют в портфеле всех ведущих компаний-производителей систем автоматизированного проектирования (САПР). Предложены принципы и подходы формирования онтологической базы предметной области обучения автоматизированному проектированию. Для выделения структуры учебной онтологии предложено использовать понятия аспектов машиностроительного проектирования. Определена иерархия уровней подготовки пользователей САПР. На операторском уровне обучение сводится к освоению пользователями ограниченного множества терминов и понятий, реализованных в конкретных системных решениях. На уровне техника требуется освоить набор типовых проектных процедур, характерных для класса базовых технологий САПР. На инженерных уровнях пользователь приобретает знания, необходимые для освоения технологий и средств САПР в комплексе всех стадий технической подготовки производства. Описана методика онтологического анализа предметной области обучения, обеспечивающая формирование целевых траекторий подготовки и переподготовки специалистов и предусматривающая ряд последовательных этапов формирования онтологической базы. Для оптимизации индивидуальных траекторий обучения специалистов по САПР разработано специальное программное обеспечение, интегрированное с онтологическим редактором Protégé .
Бесплатно
Статья научная
Статья посвящена решению задачи интеграции разнородных по структуре и тематике пространственных баз данных в единую региональную базу данных для организации информационной поддержки принятия решений по управлению крупным промышленным регионом. Для осуществления такого рода интеграции на семантическом уровне авторами предложена онтологическая модель, позволяющая описать с единых методологических позиций структуру разнородных баз пространственных данных, выделив в их составе онтологии пространственных, атрибутивных и метаданных. Разработан алгоритм построения и встраивания онтологии в программное обеспечение интеграции разнородных по структуре и тематике пространственных баз данных. Апробация разработанного алгоритма осуществлена на примере создания единой региональной базы пространственных данных в составе Геоинформационной системы органов исполнительной власти Республики Башкортостан.
Бесплатно
Онтологическая система "знания-деятельность"
Статья научная
Рассматривается подход к построению онтологического описания рациональной деятельности. Подобное описание может служить дополнительным источником для входа в информационное пространство, расширяет класс возможных индексов для описания документов и позволяет осуществлять контекстный поиск. Рассмотрены назначение и особенности использования онтологий при описании предметной области, как с теоретической, так и с прикладной точки зрения. Обозначены критерии для выделения типов онтологий. Исходя из принципов схематизма познания, разработана система онтологий представления знаний, объединяющая язык, формы представления знаний и схемы процессов. Показано, что такая система онтологий даёт возможность практического использования онтологий в вычислительных средах. Для комплексного описания производственной (рациональной) деятельности представлены онтологии артефакта и процессов, разрабатываемые на основе анализа государственных и международных стандартов. Онтология артефакта представляет собой описание объекта - средства и результата целенаправленной деятельности, онтология процессов - формализованное описание жизненного цикла деятельности. С помощью онтологии артефакта становится возможным представить логическую структуру деятельности, а с помощью онтологии процессов - временную структуру, которые совместно определяют две стороны описания сложной деятельности. Предложенная онтология процессов включает иерархически связанную совокупность этапов жизненного цикла деятельности, объекты и субъекты деятельности каждого этапа и исполняет роль «навигационной карты» для субъектов деятельности, позволяя им ориентироваться в сложных организационных структурах.
Бесплатно
Онтологическая система знаний и вычислительных ресурсов современных интеллектуальных технологий
Статья научная
Обсуждаются концептуальные решения построения онтологической системы знаний в функциональных пространствах современной теории катастроф. Теоретический базис реализации онтологической системы знаний определяет принцип генерации управляющих воздействий в условиях неопределённости на основе иерархической структуры. Анализ альтернатив и выбор решения в среде многофункционального программного комплекса осуществляется на основе ансамблевого прогноза. Интерпретация поведения сложных систем в многофункциональном программном комплексе предсказательных моделей с помощью онтологической системы знаний ведётся в рамках стратегии обработки больших объёмов данных, потока событий и гибридной технологии, а также топологической структуры выявления критических ситуаций с использованием когнитивных и фрактальных структур, нейродинамических и мультиагентных систем, синергетической теории управления. Особое внимание обращается на обоснование и выбор интерпретирующей модели с учётом физических эффектов и закономерностей из условия адекватности.
Бесплатно
Онтологические аспекты исследования взаимовлияния энергетики и геоэкологии
Статья научная
В статье представлен подход к решению проблемы оценки влияния энергетики на геоэкологию региона. Работа выполняется в рамках Международного проекта совместно с исследователями Беларуси и Армении при поддержке фондов ЕАПИ-РФФИ. Рассматриваются базовые понятия новой междисциплинарной области исследований - геоэкологии, основной задачей которой является изучение состояния жизнеобеспечивающих ресурсов под влиянием природных и антропогенных факторов. Влияние энергетики как одного из основных антропогенных факторов очевидно и требует специального исследования, в том числе и с точки зрения взаимосвязи основных понятий. Для учета требований геоэкологии к энергетике, связанных с необходимостью сохранения для нынешних и будущих поколений людей продуктивной природной среды, предлагается использовать понятие «качество жизни». В статье даётся определение основных понятий геоэкологии, имеющих отношение к исследованиям влияния энергетики на геоэкологию региона. Приведены примеры онтологий, отображающих основные взаимосвязи энергетики и геоэкологии. Для наглядности онтологии представлены в графическом виде, выполнены с использованием инструментария CmapTools.
Бесплатно
Статья научная
В статье раскрывается проблема ограниченности применения существующих информационных технологий на этапе эскизного проектирования. По мнению авторов эта проблема имеет причины, коренящиеся в доминирующем теоретико-методологическом подходе к моделированию архитектурного проектирования, оказавшем влияние на способы его формализации. Архитектурное проектирование складывалось на пересечении двух плохо согласованных между собой конфигураций объектности и субъектности: его объектность далека от открытой и творческой онтологии, поскольку замещена типологическими описаниями прошлого опыта, а его субъектность неправомерно отождествлена с художнической волей архитектора-творца. Эту диспозицию авторы рассматривают на частном примере проектирования малоэтажного индивидуального жилого дома - одного из традиционных, архетипических объектов архитектуры, в котором решающую роль имеет субъектность пользователя. Обосновывается необходимость пересмотра онтологических представлений, отход от типовых решений для обезличенного потребителя к кастомизированным, полученным в организованном диалоге с конкретным пользователем. Описывается прототип облачной системы автоматизированного проектирования малоэтажных жилых домов, способной обеспечить решение указанных задач, разработанный в учреждённом авторами малом инновационном предприятии «Бюро средового проектирования».
Бесплатно
Онтологические модели для систем реального времени
Статья научная
Современный этап развития информационных технологий характеризуется ужесточением требований, предъявляемых к эффективности функционирования создаваемых информационных систем, к стоимости и срокам их разработки, а также к уровню их «интеллекта». Действенным средством решения этих задач является использование онтологических моделей на всех этапах жизненного цикла информационных систем. В значительной части создаваемые информационные системы являются системами реального времени. Для систем реального времени специфическим является архитектурный этап проектирования. На этом этапе предлагается использование архитектурных онтологических моделей, которые позволяют реализовывать систему поддержки принятия архитектурных решений и накопления архитектурного знания. Рассматривается структура архитектурной онтологической модели, выделяются три уровня этой модели. Рассматривается состав знаний, который должен быть включен в ядро модели. Встроенные онтологические модели в системах реального времени могут быть использованы при реализации функций, связанных с реализацией когнитивного поведения. Делается вывод о целесообразности интегрирования рассматриваемой архитектурной онтологической модели в широко используемый архитектурный фреймворк Захмана.
Бесплатно
Онтологические модели для систем управления электроснабжением олимпийских объектов в Сочи
Статья научная
Рассматривается применение методов и технологий онтологического моделирования при проектировании и внедрении информационных систем центра управления энергоснабжением (ЦУЭ) Сочинского энергорайона, созданного для надежного обеспечения деятельности олимпийских и инфраструктурных объектов. Показано, что такой крупный технологический проект реализовать в достаточно сжатые сроки без использования онтологических моделей было бы практически невозможно. Впервые в проекте ЦУЭ была поставлена и выполнена сложная задача по технологической интеграции множества разнородных энергообъектов, включая магистральные сети, распределительные сети, а также генерацию, тяговые подстанции Российских железных дорог и объекты территориальных сетевых организаций. В качестве базовой использовалась онтологическая модель BEOM. Она послужила основой для разработки конкретных прикладных онтологических моделей и решений.
Бесплатно
Онтологические модели освоения городских территорий с позиций прикладной культурологии
Статья научная
Объектом исследования являются универсальные процессы освоения пространства в градостроительной деятельности. Предлагается онтологическая модель освоения пространства, применимая к зонированию мегаполисов и общественных пространств, допускающая её секторальное и зигзагообразное представления. Территориальное планирование определяется как формализация процессов генезиса и самоорганизации. Формализация включает: восемь этапов процесса самоорганизации; абсолютную и относительную пространственную интерпретацию каждого этапа; набор градостроительных функций по каждому этапу. Данный подход может использоваться для экспертизы зонирования общественных пространств как в составе проектируемого общественного пространства, так и в окружающей застройке. В секторальной онтологической модели освоение пространства представляется как процесс генезиса, направленный от общего к частному и имеющий абсолютную или относительную ориентацию по сторонам света. В зигзагообразной онтологической модели относительная пространственная ориентация устанавливается между рядом расположенными объектами. Новизна исследования состоит в установлении единых принципов структурирования пространства для мегаполисов и их общественных пространств.
Бесплатно
Онтологические модели ситуаций в задачах компьютерного контроля знаний иностранного языка
Статья научная
В работе обсуждаются современные подходы к проектированию сложных интеллектуальных систем компьютерного контроля знаний иностранного языка для поддержки учебного процесса в высшем учебном заведении. Исследуются механизмы построения онтологических моделей ситуаций в задачах компьютерного контроля знаний английского языка в рамках парадигмы ограниченной рациональности. Рассматриваются онтологические модели ситуаций на примере корпуса заданий на проверку знания личных местоимений в английском языке. На пути к становлению новой парадигмы компьютерного тестирования сделан очередной шаг, связанный с «очеловечиванием» поведенческой природы холонов, «примеривших» на себя одну из «шляп мышления» Эдварда де Боно. Процессы согласования «точек зрения» и «взаимных уступок» участников определяются цветом их шляп мышления, наиболее полно описывающих мотивы и логику шаблонов поведения людей.
Бесплатно
Онтологические модели трансформации данных о состоянии технических объектов
Статья научная
Для наблюдения за техническими объектами на них устанавливается множество датчиков, которые позволяют собирать данные о состоянии этих объектов. В зависимости от свойств собираемых данных и решаемых практических задач определяются процессы их обработки. При изменении данных или требований к результатам их обработки процессы перестраиваются. Для обеспечения эффективной обработки предложены метод и модель трансформации данных. Они предусматривают формальное описание последовательностей трансформаций в общем виде, а также их представление в виде процессов обработки. Для практической реализации метода предложено представлять трансформации в виде связанных онтологических моделей, включающих функциональную, информационную и процессно-сервисные модели. Построение моделей осуществляется с использованием правил, множество которых представляется в виде управляющей модели. Приводится онтологическая модель для трансформации данных, представленных в виде временных рядов. Структуру еѐ классов определяют классификаторы, определѐнные для исходных временных рядов и их представлений, а также методов, алгоритмов и процедур их обработки и оценки результатов. Приводится пример обработки результатов измерений значений параметров давления технического объекта космического назначения при проведении технического контроля его состояния.
Бесплатно
Онтологические парадоксы в системе государственного стратегического управления
Статья научная
В статье авторы акцентируют внимание на процессы, происходящие в российской системе стратегического управления. Стратегическое управление на Западе, возникновение которого было ответом на проблемы бизнеса, продолжает эволюционное развитие как в практической, так и в научной сферах. Происходящее в системе стратегического управления в России свидетельствует о её формировании. Однако этот процесс характеризуется возникновением так называемых «институциональных ловушек» и, как следствие, онтологических парадоксов - ситуаций, при которых реальность отличается от планируемого состояния и ожидаемого эффекта, несмотря на то, что все предпринятые действия были направлены на их достижение. В статье на основе законодательства, регулирующего систему государственного стратегического планирования, и в координатах «действие-бездействие», «стимул-антистимул» выстраивается холархия форм участия субъектов в системе управления. Просматриваемый диапазон такого участия - от утилитарного поведения до «институциональных ловушек» (наличие в системе антистимулов, которые блокируют деятельность участников этой системы) и «институциональных провокаций» (деятельности участников, которая направлена на использование «институциональных ловушек» для перераспределения ресурсов в целях получения выгоды для себя или для третьих лиц). Делается вывод о присутствии «ловушек» и «провокаций» в самом законодательстве. Охарактеризованы «ловушка глоссария», «ловушка пессимизма», «провокация видимости действия», «провокация подмены стратегических целей», «провокация бездействия». Новизна исследования заключается в классификации форм поведения участников системы государственного стратегического планирования, что позволяет выработать меры противодействия «ловушкам» и «провокациям», возникающим на этапе нормотворчества, а также нивелировать культурную инерцию, определяемую как эффект закрепления институциональных ловушек.
Бесплатно
Онтологические ресурсы и информионно-аналитическая система в предметной области "безопасность"
Статья научная
В статье рассматривается подход к описанию широкой области национальной безопасности как тезауруса (лингвистической онтологии) для автоматической обработки документов. Созданный Тезаурус по безопасности имеет модель представления тезауруса РуТез и не имеет аналогов в мире в такой широкой предметной области. Тезаурус по безопасности используется в специализированной информационно-аналитической системе, в том числе для автоматической текстовой классификации документов в соответствии с несколькими рубрикаторами, включая рубрикатор угроз, рубрикатор ценностей, рубрикатор региональных проблем и др. Используемая информационно-поисковая система NearIdx обеспечивает стандартные функции информационного поиска, а также даёт возможность задания запросов и поиска информации с использованием специализированных ресурсов, включая онтологию и рубрикаторы. Аналитический компонент NearIdx предоставляет возможности фасетного анализа, спектрально-фасетного анализа временных рядов, построения когнитивных схем и аналитических справок, в которых могут использоваться созданные лексико-терминологические ресурсы.
Бесплатно
Онтологический анализ дефектов при проектировании компонентов аппаратно-программных комплексов
Статья научная
Статья посвящена анализу дефектов в аппаратно-программных комплексах (АПК) как составной части управления функциональной безопасностью сложных систем. Выделены места возникновения непреднамеренных дефектов, способных нарушить функциональную безопасность АПК. Предложен подход к рассмотрению понятия «дефект» как многомерной системы, описаны её проекции: влияние на правообладателей, технологическая, управленческая. Приведена классификация дефектов, характерных для программных продуктов и проектов. Предложены системные и математические модели программных продуктов и проектов как основа выявления возможных мест возникновения дефектов. Описана роль субъективной составляющей при разработке компонентов АПК.
Бесплатно
Онтологический анализ проекта передовой инженерной школы
Статья научная
Рассмотрен проект организации передовой инженерной школы на основе анализа основных сущностей, составляющих структуру проекта. Отмечается, что положение передовой школы обеспечивается выбором фронтирной задачи, а инженерная направленность связана с производственной деятельностью в рамках создания инновационной продукции. Для реализации этой цели школа образует симбиоз между образовательным учреждением и высокотехнологичным индустриальным предприятием. Сущность школы заключается в подготовке квалифицированных кадров и включает образовательную, научную и производственную деятельность. Передовой характер школы увязывается с подбором квалифицированных кадров со стороны образовательного учреждения и опытных производственников со стороны индустриального партнера. Особенностью образовательной технологии является уменьшение аудиторных занятий и увеличение времени на решение проблемных задач, на экспериментирование, анализ, сравнение; задания для самостоятельной работы включают проблемные вопросы; аудиторные занятия включают индивидуальные консультации; вместо общих программ разрабатываются индивидуальные и групповые планы; традиционное обучение заменяется формами организации сотрудничества; воспитательная и развивающая работа преподавателя осуществляется его участием в решении общих проблем; правила внутреннего распорядка принимаются самими обучающимися; дисциплина обеспечивается требованиями собственной и коллективной безопасности и совместного развития; нет групп в общем смысле, а есть сообщность единомыслящих.
Бесплатно
Онтологический аспект модели вычислений графосимволического программирования
Статья научная
В статье рассматривается модель вычислений графосимволического программирования (ГСП), реализующего визуальный стиль разработки программ. Визуальное программирование повышает наглядность представления моделей алгоритмов, существенно уменьшает число ошибок, допускаемых на этапе проектирования и кодирования программ, и тем самым повышает надежность разрабатываемых программ. Последнее достигается во многом благодаря схожести методов структуризации предметной области, принятых в ГСП, и онтологического подхода к описанию окружающего мира. В данной работе обсуждаются онтологические аспекты технологии ГСП.
Бесплатно
Онтологический инжиниринг для поддержки принятия стратегических решений в энергетике
Статья научная
В статье описывается понятие онтологического инжиниринга как одного из методов формализации и моделирования знаний и возможности его применения для целей поддержки принятия решений в энергетике. Выполнен онтологический инжиниринг проблемы ситуационного управления, предложенного авторами для поддержки принятия стратегических решений по развитию энергетики с учётом требований энергетической безопасности. Использование принципов ситуационного управления соответствует общей схеме исследований проблемы энергетической безопасности и принятия стратегических решений, связанных с оценкой состояния объектов энергетики и топливно-энергетического комплекса в целом, а также с выбором основных направлений их дальнейшего функционирования и развития. В статье представлены в графическом виде онтологии, отражающие основные понятия ситуационного управления, включая ситуационный анализ и ситуационное моделирование, а также вариант онтологии ситуации, рассмотренной с позиции исследования проблемы энергетической безопасности. Разработанный и представленный комплекс онтологий позволяет интегрировать основные, достаточно разнородные понятия исследуемой предметной области в единую систему, называемую онтологическим пространством знаний, для дальнейшего использования при разработке программного обеспечения для исследований и поддержки принятия решений в энергетике.
Бесплатно
Статья научная
В статье описываются результаты применения онтологического инжиниринга при разработке интеллектуальной системы анализа угроз и оценки рисков нарушения кибербезопасности энергетических объектов. Построено онтологическое пространство знаний проблемной области оценки рисков, включающей идентификацию, анализ и оценивание рисков инцидентов кибербезопасности, способных вызвать экстремальные ситуации в энергетике. Представлены архитектура разрабатываемой интеллектуальной системы и задачи, для решения которых выполнялся онтологический инжиниринг. Онтологическое пространство знаний представлено онтологиями, разработка которых ведётся для каждого блока интеллектуальной системы. Приводятся онтологии, отражающие основные понятия кибербезопасности, включая актуальные угрозы в энергетическом секторе, классификацию рисков и компоненты сценария возникновения экстремальной ситуации в энергетике. Разработанные онтологии позволили интегрировать понятия основных областей исследования, в числе которых энергетическая безопасность, кибербезопасность, сценарное планирование и управление рисками. В работе использованы методы системного анализа, методические основы построения интеллектуальных информационных систем в энергетике, методы поддержки принятия решений, методы инженерии знаний, включая онтологический инжиниринг. Новизна работы - в структурировании экспертных знаний и построении онтологического пространства знаний, которое используется для разработки интеллектуальной системы анализа угроз и оценки рисков нарушения кибербезопасности объектов энергетики.
Бесплатно
Онтологический нечётко-возможностный подход к созданию модели управления печью пиролиза
Статья научная
Для объектов хозяйственной деятельности рассматриваются разработка и применение прикладного подхода к созданию подсистемы принятия управленческих решений, устраняющих возможные семантические разрывы между смежными слоями производственно-технологической иерархии при описании разноуровневых информационных потоков. Созданная с помощью предложенного подхода подсистема принятия решения способна обрабатывать разноуровневые потоки данных в комплексной структуре поддержания указанных объектов в жизнеспособном состоянии. Предложенный подход базируется на вертикально-интегрированных онтологических моделях, созданных с использованием стандартных программных средств. Выявленные семантические связи между концептами внутри формализованных разноуровневых онтологических моделей восстанавливаются с помощью явных и неявных знаний экспертов о ведении производственных операций. В качестве методологической основы извлечения и формализации знаний экспертов в виде нечёткого аналитического полинома выбран нечётко-возможностный подход. Применение предложенного подхода показано на примере управления процессом пиролиза высокомолекулярного углеводородного сырья в специализированных печах.
Бесплатно
Онтологический подход к оценке тематики научного текста
Статья научная
В работе предлагается подход к определению тематики научного текста, использующий онтологию предметной области. Излагается оригинальный принцип построения онтологии прикладных наук, при котором дерево онтологии содержит три обязательных ветви: «Фундаментальные теории», «Прикладные теории», «Области приложений», классами онтологии являются темы, а экземплярами классов - термины соответствующих тем. Описывается строение онтологии наук об управлении. Приводятся фрагменты онтологии управления и её словаря. Предполагается, что научный текст релевантен теме, если он содержит термины этой темы. Предлагается метод оценки степени релевантности научного текста различным темам, основанный на подсчёте числа вхождений в документ терминов этих тем. Результатом работы этого метода является «профиль документа» - вектор релевантностей документа темам онтологии. Описывается автоматическая система анализа тематики научных текстов из области теории и практики управления, разработанная на основании предложенного подхода. Обсуждаются лингвистические проблемы поиска терминов. Приведены некоторые статистические данные обработки тематических разделов журнала «Автоматика и телемеханика» и пример построения профиля для конкретной статьи журнала. Отмечаются возможные направления улучшения оценок релевантности.
Бесплатно
