Статьи журнала - Онтология проектирования
Все статьи: 495
Как "нумеризовать" понятие "важнее"
Статья научная
Проблема многокритериального выбора является ключевым элементом принятия сложных решений и уже более полувека не теряет актуальности. Предложен целый ряд подходов и методов, позволяющих предполагать, что принимаемые с их использованием решения наиболее рациональны. Основным элементом большинства из этих методов является линейная свёртка частных критериев, а различие заключается в тех или иных эвристических или экспертных способах задания числовых значений коэффициентов важности критериев. В этих условиях представляется полезным поиск универсальных средств многокритериального сравнения альтернатив, основанных на небольшом числе естественных аксиом, математически строго обоснованных и, в то же время, простых при практическом использовании. В статье предлагается подход, состоящий в том, чтобы перейти от непрерывного пространства коэффициентов важности частных критериев к более естественному для лица, принимающего решение, дискретному пространству политик выбора. Использование такого пространства позволило достаточно просто классифицировать задачи принятия решения и сформировать универсальную таблицу коэффициентов сравнительной важности частных критериев пригодную для любых задач многокритериальной оптимизации альтернатив. Кроме этого, анализ понятия «важности» в пространстве политик выбора позволил рассмотреть некоторые новые аспекты сравнительной оценки многокритериальных альтернатив. В частности, показана некорректность осреднения нормированных значений критериев, признаваемых эквивалентными по важности; выявлен так называемый «краевой эффект», состоящий в постоянстве цепочек коэффициентов сравнительной важности критериев, отвечающих одинаковым крайним фрагментам политики выбора. Проведено сравнение предложенного подхода с широко известным методом анализа иерархий Т. Саати и разработана модификация, повышающая обоснованность и простоту использования этого метода.
Бесплатно
Как вычислять интересные следствия
Статья научная
В современном дедуктивном анализе к основным задачам относятся следующие: поиск доказательства заданного утверждения с помощью аксиом и правил вывода; проверка корректности заданного следствия из определённых посылок. О задачах вывода следствий с заранее заданными свойствам (задачи с интересными следствиями) в настоящее время известно немного, и нет чётких ответов на вопросы: какие свойства присущи интересному следствию и как вычислить интересное следствие? Ответы можно получить, если для моделирования рассуждений воспользоваться математическим аппаратом алгебры кортежей на основе свойств декартова произведения множеств. Объектами алгебры кортежей являются произвольные многоместные отношения. Эти отношения можно рассматривать как интерпретации формул математической логики. Они представляют собой матрицеподобные структуры, у которых ячейки содержат не элементы, а подмножества соответствующих атрибутов. Операции (дополнение, обобщённое пересечение и обобщённое объединение) в алгебре кортежей соответствуют логическим связкам математической логики (отрицание, конъюнкция, дизъюнкция), а отношение обобщённое включение - отношению выводимости. Вычисление кванторных операций выполняется с помощью операций с атрибутами (добавление фиктивного атрибута, что соответствует правилу обобщения в исчислении предикатов, и элиминация атрибута). Для двух из четырёх типов структур алгебры кортежей элиминация атрибутов соответствует вычислению проекции отношения. Для вывода интересных следствий в алгебре кортежей используется структура, названная минимальным следствием, которая равна обобщённому пересечению посылок, выраженных структурами алгебры кортежей. Интересные следствия вычисляются как проекции минимального следствия. В результате вычислений и проверок получаются следствия с сокращённым или заданным составом переменных, а также с сокращённым объёмом записи
Бесплатно
Классификация приоритетности боевых беспилотных летательных аппаратов на основе комплексной оценки
Статья научная
Рассмотрена задача получения оценок перспективности боевых беспилотных летательных аппаратов (БЛА) и дальнейшей их кластеризации по значению комплексного показателя приоритета. Предложена новая схема оценивания с использованием пяти известных частных показателей БЛА, которые после их нормирования объединены в комплексный показатель БЛА. На основе полученных оценок комплексных показателей рассматриваемых БЛА, проведена кластеризация рассматриваемых БЛА согласно принадлежности комплексного показателя интервалам его возможных значений в баллах от 0 до 100. Сто или ноль баллов может получить тот БЛА, у которого все частные показатели имеют лучшие или худшие значение среди всех сравниваемых БЛА, соответственно. Кластеризация позволила разделить БЛА на группы по принципу близости значений комплексного показателя. На языке программирования Python разработана программа, которая реализует предложенную схему кластеризации, позволяет получать оценки объектов и классифицировать их по указанному принципу. Эта схема позволяет выявить лучшие и худшие БЛА в каждом из классов БЛА, выделяемых по обычно используемому показателю кластеризации - взлётной массе. Около 14% БЛА, рассмотренных в настоящей работе, вошли в лучший по комплексному показателю кластер со значением показателя не ниже 59 баллов при максимальной оценке 100 баллов. Полученные результаты могут быть использованы при разработке требований к оборудованию и эксплуатации БЛА.
Бесплатно
Ключевые термины онтологии проектирования: обзор, анализ, обобщения
Статья научная
Предлагаемая статья - это приглашение к дискуссии о понятийном аппарате формирующейся области научных исследований. Статья дополняет предыдущую статью автора «Научный базис онтологии проектирования» в журнале «Онтология проектирования» (№1(7), 2013). В статье продолжается исследование понятийного аппарата, на основе которого делается попытка определить саму область исследований, круг основных понятий и дать обоснование ключевым терминам онтологии проектирования. Автор надеется, что формирование в будущем «единого» языка проектанта на базе разрабатываемого тезауруса обеспечит и облегчит взаимопроникновение полученных результатов и достижений проектной деятельности в различные предметные области.
Бесплатно
Статья научная
Рассмотрены когнитивные проблемы, возникающие при выполнении проектирования сложных систем на основе компьютерных моделей: когнитивный барьер и аберрация когнитивного процесса. Определены причины указанных проблем, которые носят как технический, так и социо-гуманитарный характер. В неолибералистском капитализме повысилась значимость финансового сектора. Сменяемость поколений технических устройств вызвана экономической, а не научно-технической задачей или потребностями человека. Инновационная экономика порождает дискурс изменений человека с целью создать потребителя, соразмерного темпам технического прогресса. Вызванный экономикой темп технических изменений не антропомерен, не соответствует темпу «счастливой жизни». Динамизация базиса приводит к динамизации морально-нравственной сферы, возникает транзиторная этика. Латентность когнитивных проблем проектирования - следствие потребности получить инновационный продукт в жёстких временных рамках. При главенстве техницизма в науке и неизбежности внедрения результатов проектирования в жизнь проектная деятельность должна сопровождаться философской рефлексией.
Бесплатно
Когнитивный потенциал естественных языков агглютинативного типа в интеллектуальных технологиях
Статья научная
Описан подход к разработке новых интеллектуальных технологий на основе исследования когнитивного потенциала и семиотического моделирования лексико-грамматических структур агглютинативных языков (на примере татарского языка). Проведена классификация когнитивных лексико-грамматических структур, определяющих информационную технологичность языка. На конкретных примерах показаны возможности татарского языка для компактного представления знаний, оперирования с нечёткой информацией, раскрыты такие важные свойства, как регулярность, естественная и конструктивная сложность, рекурсия, глубокий морфологический эллипсис, функциональное разнообразие и семантическая многовалентность аффиксов. Предложенный подход, основанный на семиотических моделях агглютинативного языка и применении децентрализованной системы технологических средств вербализации и контекстного распознавания значений элементов языка, может позволить получать эффективные решения для создания интеллектуальных инструментов накопления и обработки знаний. Работы в этом направлении создают перспективу построения когнитивно-коммуникативной системы искусственного интеллекта на базе универсального языка общения систем искусственного интеллекта между собой и с человеком.
Бесплатно
Другой
Существует множество связей между искусственным интеллектом, обучением, логическим выводом и онтологиями. Онтологический саммит 2017 года был посвящён исследованию, выявлению и формулированию отношений между этими областями. Для популяризации онтологической науки в рамках сессий онтологического саммита 2017был выделен диалоговый инструментарий, что способствовало обсуждению и обмену знаниями между заинтересованными лицами. Результаты подтверждаются примерами из различных областей. Материал представлен в форме коммюнике, который дополнен ссылками на источники в Интернете.
Бесплатно
Статья научная
Рассматриваются различные точки зрения на понятие «кортеж многоместного отношения», используемые в математике и информационных технологиях. Особое внимание уделено эволюции понятия «кортеж» в рамках технологии программирования в ограничениях - Constraint Programming , где появление новых интерпретаций понятия «кортеж» связано с попытками разработать более компактное табличное представление качественных зависимостей, чем обычные реляционные таблицы. Подобное компактное представление может служить основой для ускорения процедур удовлетворения качественных ограничений. В работах-прототипах были предложены такие разновидности табличных ограничений как compressed -таблицы и smart -таблицы. При этом понятия compressed - и smart - кортежа существенно отличаются от традиционного понятия кортежа многоместного отношения. Однако, известные виды табличных ограничений не одинаково хорошо подходят для моделирования и обработки всех видов качественных зависимостей, например, возникают неудобства при моделировании продукционных правил. В статье предлагается новый вид табличных ограничений - smart -таблицы D -типа, применение которых позволяет в некоторых случаях существенно сократить расход памяти компьютера по сравнению с использованием известных типов табличных ограничений. В частности, smart -таблицы D -типа хорошо подходят для моделирования продукционных правил, некоторых типов логических выражений, а также некоторых типов глобальных ограничений.
Бесплатно
Комплекс онтологий для виртуальных тренажёров с биологической обратной связью
Статья научная
В настоящее время активно разрабатываются и внедряются виртуальные тренажёры для решения задач широкого профиля, особое место среди них занимают решения, построенные на основе виртуальной реальности и биологической обратной связи. Использование онтологического подхода и семантического представления информации позволяет оптимизировать процессы обработки, хранения, поиска и анализа данных на всех этапах жизненного цикла виртуальных тренажёров. Представлены основные принципы создания виртуальных тренажёров с биологической обратной связью, которые используются для их создания и сопровождения. Практическое применение виртуальных тренажёров требует описания виртуальной среды, создания сценария работы и управления им на основе индивидуальных параметров пользователя. Предложен комплекс онтологий для виртуальных тренажёров с биологической обратной связью, который состоит из онтологии виртуальной среды, онтологии исследований, онтологии карты пользователя, онтологии оборудования и онтологии знаний о состояниях пользователя. Показано, что применение данного комплекса онтологий позволяет снизить трудозатраты при проектировании виртуальных тренажёров и сформировать информационное представление разрабатываемых решений, упростить создание и внесение изменений. Приведён пример виртуального тренажёра для выполнения работ на высоте, с помощью которого можно провести тестирование человека на акрофобию и профилактику тревожных расстройств с возможностью изменения параметров виртуальной среды в зависимости от состояния пользователя.
Бесплатно
Комплексная верификация продукционных баз знаний с использованием VTF-логик
Статья научная
Рассматривается комплексная процедура верификации продукционных баз знаний с использованием логик с векторной семантикой в варианте VTF-логик при специальном представлении фактов и правил. Описанная техника позволяет решать такие задачи верификации, как выявление несвязанных фактов, выявление незавершённых продукций, выявление логических кругов, контроль соответствия между множеством гипотез и множеством терминальных фактов, выявление противоречий, выявление молчащих продукций, выявление нештатных обрывов цепочек вывода. Продукции в базе знаний упорядочиваются причинно-следственным образом так, что если один и тот же факт входит в правую часть одной продукция и левую часть другой, первая продукция всегда выполняется раньше. В результате процедура верификации имеет линейную сложность по числу правил и экспоненциальную по числу стартовых фактов. Объём вычислений можно существенно уменьшить, выделяя группы фактов, относящихся к конкретной гипотезе. Новым является применение для верификации аппарата логик с векторной семантикой, которые сохраняют способность к выводу при аномальных значениях истинности. Это позволяет, в частности, использовать машину вывода для динамической верификации знаний. В результате не требуется вводить в систему дополнительные архитектурные элементы (например, таблицы решений), создавать внешние верифицирующие программы и т.п. Получение решения обеспечивается штатными средствами экспертной системы. Статическая верификация обеспечивается специальным представлением фактов и правил.
Бесплатно
Комплексная онтология исследовательского проектирования морских динамических объектов
Статья научная
Обсуждаются вопросы комплексной онтологии в динамической структуре интеллектуальной системы исследовательского проектирования морских судов и технических средств освоения океана. Концептуальная модель обеспечивает построение онтологии мореходных качеств в сложных динамических средах, обусловленных нелинейным взаимодействием исследуемых объектов с ветроволновыми возмущениями. Онтология предметной области основана на построении и анализе семантической модели. Объекты в этой модели систематизированы по функциональному признаку их свойств, которые являются частью иерархии классов. Связи определяют структуру системы, а элементы - функцию узлов в этой структуре. Формальная модель и иерархическая структура онтологии рассмотрены в рамках парадигмы обработки информации в мультипроцессорной вычислительной среде. Приведен фрагмент семантической сети, определяющей физические эффекты и тенденции исследуемой предметной области. Функциональные элементы базы знаний реализуют динамическую структуру «Поля знаний» и «Пирамиды знаний» при анализе экстремальных ситуаций, возникающих в практике эксплуатации морских динамических объектов. Особое внимание обращается на формализацию предметной области при решении проблемы мореходности в условиях неопределенности и неполноты исходной информации.
Бесплатно
Статья научная
Рассматривается комплексная онтология нейродинамической системы в современной теории катастроф. Сформулирована онтологическая система знаний, определяющих функционирование нейродинамической системы в мультипроцессорной вычислительной среде в условиях неопределенности и неполноты исходной информации. Структурный синтез нейродинамической системы осуществлен на основе метаонтологии. Анализ и прогноз чрезвычайных ситуаций реализован в рамках принципа конкуренции. В рамках онтологической системы сформулирован подход к интерпретации динамики взаимодействия с использованием фрактальной геометрии и теории устойчивости динамических систем. В качестве меры неопределенности используется энтропия процесса. Практическое приложение разработанной модели онтологии обсуждается применительно к задачам интерпретации взаимодействия нестационарного динамического объекта с внешней средой в процессе эволюции системы на заданном временном интервале. Динамическая модель катастроф определяет движение системы к целевому аттрактору и при потере устойчивости. Приведены примеры реализации нейродинамических систем в задачах анализа и прогноза поведения морского динамического объекта в условиях непрерывного изменения динамики объекта и внешней среды.
Бесплатно
Комплексный подход к анализу аргументативных отношений в текстах научной коммуникации
Статья научная
Рассматривается задача автоматического анализа аргументации в текстах научной коммуникации. Под аргументацией понимается упорядоченная совокупность аргументов, используемых для подтверждения некоторого тезиса. Аргумент включает как минимум одну посылку и одно заключение, связанные аргументативным отношением. Цель работы - экспериментальное исследование нейросетевых подходов к решению задачи поиска и извлечения аргументативных отношений между утверждениями, расположенными близко в тексте. Исследование проводилось на корпусе текстов с аргументативной разметкой, созданной с помощью разработанной веб-платформы. Корпус включал тексты научных новостей, аналитические статьи с сайта Хабр, научные статьи и рецензии. На основе этих текстов построены наборы данных для машинного обучения. Для повышения качества обучения нейросетевых моделей эти наборы дополнены путём применения автоматических методов перефразирования и двойного перевода. Рассмотрено два подхода к обучению моделей: с маркированием индикаторов в текстах и с предварительным обучением языковой модели на задаче предсказания индикаторов. Для оценивания результатов работы моделей предложен подход на основе оценок согласия между экспертами, применяемый для сравнения разметок текстов, созданных вручную. Сравнение коэффициентов согласия между экспертами и обученными моделями показало, что порог качества для извлечения аргументативных связей достигнут на модели с маркированными индикаторами. Анализ ошибок модели проведён путём визуализации полученных результатов. Новизна работы заключается в применении комплексного подхода к созданию наборов данных, обучению моделей и оцениванию результатов, полученных при автоматическом извлечении аргументативных отношений.
Бесплатно
Компьютерный анализ эмоциональной компоненты научных публикаций на примерах в физике и экономике
Статья научная
Представлены результаты применения системы автоматизированного извлечения и визуализации метаданных эмоциональности текстов научных публикаций в области инновационных исследований в физике и экономике. В физике рассматриваются работы по прямому преобразованию светового излучения в электрическую энергию на основе фотоплазмы - эффекта возникновения разности потенциалов в плазме щелочных металлов. В этой области практически завершён этап научно-исследовательских работ, и происходит переход к опытно-конструкторским работам с последующей оценкой экономической эффективности производства и эксплуатации фотопреобразователей на основе фотоплазмы. Такие метаданные необходимы для разработки и внедрения в практику систем интеллектуального анализа новостных текстовых данных, аналитических публикаций для повышения эффективности прогноза и оценки перспектив развития в разных сферах, например, в финансово-экономической деятельности для прогноза котировок на рынке ценных бумаг. В работе приведены примеры сентимент-анализа и его визуализация экономических научных текстов и текста из области исследований газоразрядной плазмы. Инструментальные методы эмоционального анализа текстов реализованы на языке R , который позволяет в короткий срок формировать необходимые пакеты программ анализа текстов не только профессиональным программистам, но и аналитикам.
Бесплатно
Статья научная
Статья посвящена разработке автоматизированного конвертера, преобразующего базу знаний в виде онтологии, представленной в одном из форматов, допустимых редактором онтологий OntoStudio (OWL или RDF), в объектно-ориентированную базу данных (ООБД) db4o. Впервые предложен подход, основанный на использовании компилятора компиляторов ANTLR (ANother Tool for Language Recognition). Это позволяет сократить трудозатраты и применить программное средство ANTLR для других онтологий, так как разработана грамматика языка описания онтологий, которая не зависит от предметной области базы знаний. Грамматика содержит не только лексические и синтаксические правила для проверки правильности текста, но и правила действий для преобразования элементов онтологии в изоморфные им элементы объектной базы данных.
Бесплатно
Конкурентное сходство как универсальный базовый инструмент когнитивного анализа данных
Статья научная
При решении задач анализа данных (классификации, таксономии, выбора признаков, прогнозирования) человек применяет некий универсальный психофизиологический механизм познания, ключевую роль в котором, по нашему мнению, играют способность оценивать меру сходства между объектами и стремление к максимальной компактности и простоте описания мира в терминах этой меры сходства. Николаем Григорьевичем Загоруйко была предложена модель для оценивания сходства объекта с образом, основанная на учете конкурентной ситуации. В статье определяется функция конкурентного сходства (FRiS-функция) и описываются возможности её использования для оценки компактности и разделимости образов. Эти оценки легли в основу алгоритмов для решения задач построения решающего правила (алгоритм FRiS-Stolp), выбора информативных признаков (алгоритм FRiS-GRAD) и цензурирования (алгоритм FRiS-Censor). Основные идеи и свойства этих алгоритмов, а также результаты их применения к модельным и реальным задачам представлены в данной статье.
Бесплатно
Конструирование эффективных фронтов инновационных проектов
Статья научная
Задача оценки системной эффективности инновационных проектов и определения их сравнительной значимости является актуальной при определении приоритетов финансирования как на уровне государственных, так и частных инвестиций. Решение этой задачи предполагает расчёт локальных показателей эффективности инновационных проектов и определение процедур свёртки таких показателей в интегральную обобщённую оценку, позволяющую однозначно определить приоритет проекта в рамках анализируемой совокупности конкурирующих предложений. Для инновационных проектов, имеющих максимальную интегральную оценку, актуальным является построение фронтов эффективности, определяющих границы эффективности проекта в пространстве параметров состояний. Конструирование таких фронтов эффективности возможно на основе оценок, полученных методом многокритериального оценивания Data Envelopment Analysis. Новизна исследования заключается в содержательной интерпретации секторов, формирующих эффективный фронт, в пространстве весовых коэффициентов обобщённого показателя эффективности.
Бесплатно
