Статьи журнала - Онтология проектирования
Все статьи: 495
Математические модели онтологии базы знаний информационной обучающей системы
Статья научная
Исследована система знаний эксперта и построена онтология базы знаний информационной обучающей системы. Обосновано применение методологии нечеткого моделирования при формальном описании выделенных классов онтологии. Построены математические модели представления знаний эксперта в реляционной базе данных информационной обучающей системы. Программная реализация описанных в статье математических моделей позволит определить представление учебной дисциплины в наглядном и обозримом виде с учетом качественных характеристик учебного материала, отразить в обучающей системе личный профессиональный опыт преподавателя и, тем самым, повысить качество автоматизированного обучения.
Бесплатно
Математические основы онтологии проектирования бинарных систем обработки информации
Статья научная
В статье рассматриваются теоретические предпосылки для достижения булевской функциональной полноты простейших гетерогенных и гомогенных бинарных функциональных блоков и систем из них, предназначенных для логической обработки информации. Информация в таких системах может быть представлена различными (разнородными) физическими параметрами, кодирующими разные состояния физических объектов. Анализируются простейшие типы функциональных зависимостей выходных сигналов (параметров) таких блоков от входных, обеспечивающие полноценную логическую обработку. Рассматриваются схемы типовых устройств и систем, гарантирующих подобную обработку. Показано, что гомогенные и гетерогенные бинарные системы обработки информации могут быть построены на основе общей (универсальной) базовой онтологии, рассматривающей любые физические объекты как функциональные, преобразующие один набор некоторых физических параметров (физических свойств в самом широком смысле) в другой.
Бесплатно
Математическое моделирование формирования учебных планов на основе онтологии. Часть 1
Статья научная
Предлагается математическая модель оптимального формирования учебного плана на основе решения задачи многокритериальной оптимизации. В сочетании с ранее разработанной онтологией образовательного процесса она позволяет предложить информационную технологию индивидуализированного формирования в вузах учебных планов подготовки специалистов разного уровня.
Бесплатно
Метаонтология исследовательского проектирования морских динамических объектов
Статья научная
Обсуждаются вопросы модификации онтологии и метаонтологии в динамической структуре ин- теллектуальной системы исследовательского проектирования морских судов и технических средств освоения океана. Информационная модель обеспечивает построение онтологии мореход- ных качеств в сложных динамических средах, обусловленных нелинейным взаимодействием ис- следуемых объектов с ветроволновыми возмущениями. Структура волнового поля задана в виде климатических спектров морского волнения. Взаимосвязь между онтологиями информационной модели представляется в виде дерева решений. Формальная модель и иерархическая структура онтологии рассмотрены в рамках парадигмы обработки информации в мультипроцессорной вы- числительной среде. Приведен фрагмент семантической сети, определяющей онтологию функ- циональных элементов базы знаний и реализующей динамическую структуру знаний при анализе экстремальных ситуаций, возникающих в практике эксплуатации морских динамических объек- тов. Особое внимание обращается на формализацию предметной области при решении проблемы мореходности в условиях неопределенности и неполноты исходной информации.
Бесплатно
Метод извлечения знаний и навыков/компетенций из текстов требований вакансий
Статья научная
Анализ требований вакансий на рынке труда показывает, что они представляют собой многоуровневые языковые конструкции из нескольких слов со сложными семантическими связями. Целью исследования является разработка метода извлечения коротких текстов знаний и навыков/компетенций из текстов требований, имеющих сложную организационную структуру. Метод состоит в дополнении структуры сложных предложений новыми связями посредством дообученной на текстах онлайн-вакансий нейросетевой модели BERT и перехода от сложного текста к набору простых комбинаций слов. Показан процесс дообучения нейросетевых моделей BERT от лаборатории по искусственному интеллекту Сбербанка на текстах онлайн-вакансий. Реализованы два механизма добавления новых связей между словами требований с учётом знаний из предметной области: линейный и через дополнение дерева синтаксического разбора. Проведён сравнительный анализ для нескольких комбинаций инструментов. Наилучший результат показала комбинация: дообученная модель BERT плюс deeppavlov_syntax_parser плюс линейный способ дополнения связей. Применимость метода проверена на текстовом корпусе требований онлайн-вакансий. Предложенный метод показал более высокую эффективность, чем подход, основанный на правилах, который предполагает использование формальных правил и правил грамматики для анализа естественного языка. Использование метода позволяет оперативно определять ключевые изменения потребностей рынка труда на уровне текстов требований отдельных знаний и навыков/компетенций.
Бесплатно
Метод косвенных предпочтений формирования весов критериев с многоуровневой структурой
Статья научная
Представлен метод формирования весов критериев в задачах многокритериального оценивания объектов с многоуровневой структурой показателей, представленных в виде иерархического дерева. Значения весов вычисляются на основе косвенного измерения предпочтений смежных пар локальных весов критериев, входящих в вершины более высокого уровня иерархического дерева, в виде экспертных оценок в количественной шкале отношений. Вычисление количественных весов вначале сводится к лексикографическому упорядочению по убыванию важности критериев на каждом уровне иерархии, входящих в вершины более высокого уровня, вследствие чего сокращается число экспертных сравнений смежных пар в шкале отношений. Формирование локальных коэффициентов важности критериев математически обосновано и базируется на матрице, обладающей особыми свойствами. Дан сравнительный анализ предлагаемого метода формирования количественных весов с методом анализа иерархий, методом наименьших квадратов и методом аппроксимационной матрицы, базирующимися на матрице парных сравнений. Приводится пример решения задачи многокритериального оценивания боевых самолётов, принимавших участие в тендере, по тактико-техническим характеристикам, представленным в различных шкалах измерения.
Бесплатно
Метод решения задачи запроса дополнительной информации
Статья научная
В статье рассматривается задача сбора необходимой информации о ситуации, обычно решаемая в процессе диагностики для сокращения числа гипотез о диагнозе. На практике при решении этих двух задач важно учитывать все виды причинно-следственных отношений, изменчивость значений признаков с течением времени, влияние событий на динамику значений признаков. Предложенный в статье алгоритм решения этой задачи сводит её к выявлению дифференциаторов среди известных измеряемых признаков. Выявление дифференциаторов производится с использованием знаний о развивающихся внутренних процессах и влиянии на них внешних событий. Такой алгоритм применим для решения задачи запроса дополнительной информации для распознавания ситуаций в различных областях деятельности.
Бесплатно
Метод универсальных коэффициентов при принятии многокритериальных решений
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. Представлен обзор наиболее распространённых методов и их приложений. Основным элементом большинства этих методов является линейная свёртка частных критериев, а их различие состоит в тех или иных эвристических или экспертных способах задания числовых коэффициентов важности критериев. Автором разработан подход, который позволяет использовать при формировании линейной свёртки заранее рассчитанные универсальные таблицы числовых коэффициентов важности частных критериев, что существенно уменьшает как трудоёмкость процесса подготовки принятия решения, так и неизбежный субъективизм, возникающий при эвристическом подборе или экспертном назначении её коэффициентов. Разработанный подход формирования универсальных коэффициентов важности для каждого вида свёртки критериев в различных публикациях называется как минимаксная, гарантирующая свёртка (свёртка Гермейера). Предложенный новый общий метод принятия решений и сравнения многокритериальных альтернатив основан на совместном использовании обоих видов свёрток. Его применение продемонстрировано на двух практически важных задачах - рейтинговой оценке университетов и анализе различных проектных концепций высотных беспилотных летательных аппаратов.
Бесплатно
Методика агрегированного оценивания систем с поддержкой ключевых компонентов
Статья научная
В работе рассматривается проблема построения агрегированных оценок качественного состояния систем, учитывающая наличие в системе ключевых компонентов (подсистем, функциональных элементов). Под ключевым понимается компонент, утрата которого обесценивает соответствующую подсистему или систему в целом. Методика позволяет назначать ключевые компоненты выборочно, в соответствии с их фактической ролью в системе, и строить агрегированные оценки с учётом этого. В её основу положен логико-аксиологический подход к оцениванию, согласно которому внутрисистемные зависимости между компонентами (например, их иерархия) описываются набором продукций , где в качестве c ¢ может выступать функциональный элемент, соответствующая подсистема или система в целом. Истинность такой продукции принадлежит интервалу [0, 1] и характеризует потери c ¢ при утрате c. Она рассматривается как ценность c для c ¢. Оценивание представляет собой нечёткий вывод на базе знаний, состоящий из таких продукций. Особенностью методики является возможность учитывать при оценивании как иерархические, так и иные взаимосвязи в системе.
Бесплатно
![Методика анализа рисков и угроз экономической безопасности в социально-экономической системе [Н1] на основе факторной модели](/file/thumb/170178822/metodika-analiza-riskov-i-ugroz-jekonomicheskoj-bezopasnosti-v.png "Методика анализа рисков и угроз экономической безопасности в социально-экономической системе [Н1] на основе факторной модели")
Статья научная
В статье рассмотрены основные отношения между сущностями, возникающими при анализе конкретных ситуаций наличия угроз и рисков экономической безопасности общества - от регионального до национального уровня. Устойчивые отношения отражены в методике построения и использования факторной модели для применения в составе инструментального обеспечения Федеральной системы управления рисками в сфере экономики. Методика является основой для разработки соответствующей информационной технологии. Задача анализа ситуаций рисков и угроз в контексте формирования информационной технологии на основе факторной модели для использования на федеральном уровне рассмотрена впервые. При формировании факторной модели предложено использовать методологию анализа рисков, построенную на витальном подходе к исследованию субъектных систем. Раскрыто содержание основных этапов и представлена структурно-функциональная схема анализа конкретных ситуаций угроз и рисков. Основные компоненты методики: фиксация угрозы, рискового события по данным мониторинга, выбор из банка факторных моделей модели-прототипа, построение или коррекция структуры факторной модели, составление информационной модели угроз, рисковых событий и их источников, выбор моделей описания факторов и их взаимодействия, организация привлечения экспертов и других источников для оценки неизвестных значений, дополнение информационной модели угрозы, рискового события и источника, параметров и исходных данных факторной модели, проведение моделирования риска с использованием факторной модели, идентификация контуров «возбуждения» риска, идентификация уязвимостей, анализ источника (субъекта) угроз и рисков, составление отчета, загрузка факторной модели в банк моделей..[Н2]
Бесплатно
Методика обработки экспертной информации о качестве научных статей
Статья научная
Процесс рецензирования является важным этапом при отборе рукописей для публикации. Низкокачественные статьи отрицательно влияют на репутацию научного журнала. Существующие способы организации процесса рецензирования требуют больших временных затрат на обработку рецензий. Целью работы является сокращение временных затрат редакторов на отбор рукописей за счёт использования системы принятия решения для частичной автоматизации процесса рецензирования. Представленный алгоритм работы математического обеспечения системы поддержки принятия решения о качестве научных статей включает: оценивание рукописи экспертами по предложенным критериям, определение уровня качества критерия и уровня качества рукописи. Использование математического обеспечения позволяет снизить временные и трудовые затраты редактора в процессе отбора статей. Предложена унификация процесса рецензирования, за счёт использования системы критериев, мер качества и рекомендаций по их оцениванию. Унификация позволяет снизить уровень субъективизма рецензентов и отобрать лучшие статьи для публикации в журнале.
Бесплатно
Статья научная
В статье рассмотрены принципы обучения топологическому проектированию конструкций. Приведена онтология предметной области «Проектирование силовой схемы конструкций». Предложена методика обучения автоматизированному проектированию силовых схем конструкций с применением модели деформируемого твёрдого тела переменной плотности. Учебный процесс основывается на методах креативной педагогики и осуществляется в среде учебно-научного виртуального предприятия. Представлена классификация учебных заданий на проектирование силовых схем конструкций. Задания характеризуются множественностью технических решений и неопределённостью в процессе принятия решений по рациональной силовой схеме конструкции. Приведён пример учебной задачи с пространственной проектной областью, иллюстрирующий проектирование силовой схемы фюзеляжа самолёта в зоне выреза на основе модели деформируемого твёрдого тела переменной плотности. Рассмотрены вопросы диагностики результатов обучения топологическому проектированию конструкций. Представлены результаты педагогического эксперимента, демонстрирующие работоспособность предлагаемой методики обучения.
Бесплатно
Методика построения многоуровневой модели оценивания сложного объекта
Статья научная
Сокращение размерности модели, отражающей десятки разнообразных свойств сложного объекта, решается разбиением их на группы обобщённых свойств. Вместо опытного или экспертного подхода к формированию обобщённых свойств применён системный подход к формированию свойств верхнего уровня общности. Сущность подхода заключается в применении принципа проявления свойств объекта и его частей во взаимодействии с внешней средой. Предлагаемый способ выделения совокупности общих свойств сложного объекта применим не только к объектам разного назначения, но и разной природы (искусственной и естественной), что позволяет применять его к человеко-машинной системе. Для связывания свойств различных уровней общности применяется логико-лингвистический анализ понятий, соответствующих используемым показателям. Лингвистический анализ заключается в извлечении существенных признаков из определений понятий, а логический анализ - в определении родовидовой связи между существенными признаками сопоставляемых показателей. Предложенная методика демонстрируется на примере построения структуры показателей привязной высотной платформы на базе мультикоптера. Отмечается возможность получения частичных оценок платформы в отсутствие полноты характеризующих их показателей.
Бесплатно
Методологические атрибуты управления
Статья научная
Проанализирована дефиниция «методология» в контексте различных факторов, затрудняющих её адекватное понимание, среди которых авторы отмечают, что предмет науки управления часто рассматривается только в виде процесса деятельности, без процесса мышления. Представлено авторское определение методологии, которое увязывает учение об управлении мышлением и деятельностью на основе тесно взаимодействующих атрибутов. Показано, что методология аккумулирует и предлагает совокупность инструментов для решения задач и проблем в любой отрасли знаний, в том числе в сфере управления. Рассмотрены пять групп методологических инструментов: направляющие, созидающие, преобразующие, содержательные и оценочные в контексте конкретных условий для исследования, построения и оценки деятельности экономических систем типа «организация». Показана онтология науки управления, включающая совокупность атрибутов всех разделов науки управления (теории, методологии, технологии), а также основные атрибуты практики управленческой деятельности. Новым является подход к формированию разделов науки управления, содержательному наполнению этих разделов, а также к обоснованию их места в управлении применительно к деятельности различных типов систем в социальном и экономическом пространстве.
Бесплатно
Методы защиты метаданных в формате XML
Статья научная
В статье рассматривается защита метаданных, представленных в формате XML и родственных языков. При этом данные о предметной области упорядочиваются с применением онтологических методов. Предложена трёхкомпонентная онтологическая модель системы защиты данных на основе онтологических представлений данных о предметной области в части защищаемых данных и потенциальных угроз. Разработан шаблон классификации данных, который позволяет детализировать соответствующие классы, вносить конкретные элементы данных и отсекать неиспользуемые классы или их подклассы. На основе онтологических представлений защищаемых данных и актуальных угроз в соответствии с политикой безопасности строится онтологическая модель средств защиты, реализуемых в разрабатываемой системе. Обсуждены языки описания метаданных. Для защиты XML-документа предлагается использовать методы обфускации и текстовой стеганографии. Предложен алгоритм модифицированного метода обфускации со случайной выборкой части кода. Построена блок-схема алгоритма, пригодного для проектирования средств защиты метаданных. Пояснен отказ от использования в данном случае документа XML в роли стегоконтейнера. Разработаны рекомендации по способу и последовательности применения онтологических методов защиты метаданных. Приводится описание особенностей применения методов обфускации и текстовой стеганографии.
Бесплатно
Статья научная
Анализируется проблема многоуровневого управления ресурсами крупных предприятий и связанные с ней ограничения каскадного подхода, реализуемого в современных автоматизированных системах управления. Отмечается, что каскадный подход приводит к задержкам в процессах управления, росту сложности управления и значительным расхождениям между планами на разных уровнях управления, срывам сроков и выходу за бюджеты заказов. Предлагается распределённый подход, который предполагает создание автономных интеллектуальных систем управления ресурсами подразделений, формирующих стратегические планы и ведущих оперативное управление; сетевое сопряжённое взаимодействие указанных систем для согласования и синхронизации планов по событиям, поступающим в реальном времени. Разработан метод создания распределённых автономных систем управления ресурсами предприятий. Показана возможность реализации подхода в рамках цифровой экосистемы на базе сетецентрической платформы с вертикально-горизонтальными взаимодействиями указанных систем. Представлены результаты разработки и внедрения подхода на промышленных предприятиях по проектированию, производству и эксплуатации высокотехнологической продукции, требующей раздельного позаказного планирования и учёта. Обсуждаются перспективы развития подхода для формирования цифровых двойников отраслевых цепочек кооперации предприятий.
Бесплатно
Статья научная
В работе предложен автоматизированный экспертный подход к извлечению терминологических структур из монографий. Постулируется, что содержание предметной области целиком отражается в некоторой монографии, это позволяет извлекать и анализировать терминологические структуры без использования заранее подготовленного корпуса специализированных текстов предметной области. В рамках подхода рассмотрена процедура итеративного извлечения и анализа терминологических структур, регулирующая работу эксперта с монографией и позволяющая ему контролировать процесс. Предложены методы сравнительного анализа терминологических структур двух смежных предметных областей. Возможности разработанного подхода продемонстрированы на примере общей методологии и методологии комплексной деятельности.
Бесплатно
Метрики сложной детерминированной системы
Статья научная
Статья посвящена исследованию сложных детерминированных систем. Даётся анализ понятия сложной системы, применяемой при рассмотрении разных проблем и явлений. Показано, что классические определения сложных систем не учитывают количество элементов и ёмкость формального описания сложной системы. Рассмотрено описание сложных систем, предложенное Г. Ржевским, которое не включает закрытые и детерминированные системы. Показано, что теория сложных систем, которую развивает Хироки Саяма, является более общей по отношению к теории систем Берталанфи и Месаровича. Авторы анализируют метрики Холстеда, применяемые в области программного обеспечения, и доказывают их ограниченную применимость к описанию сложных детерминированных систем. Вводится понятие формального описания сложной детерминированной системы. Для дифференциации сложных систем по количеству элементов и содержательности вводятся три метрики сложной детерминированной системы. Даётся описание и обоснование этих понятий. Раскрывается основная проблема описания сложных детерминированных систем - нахождение баланса между простотой описания модели системы и сохранением существенных характеристик сложности системы.
Бесплатно
Механизмы принятия оптимальных решений в управлении развитием "умного города"
Статья научная
Устойчивое развитие городов должно происходить на основе инновационных, в первую очередь инфокоммуникационных, технологий. Эти технологии должны использоваться наиболее эффективным образом, причём население должно иметь необходимые «умные» компетенции и инструментарий, чтобы полноценно участвовать в принятии всех необходимых решений. В статье предлагаются соответствующие методология и математический аппарат для принятия сложных решений, основанные на методах системного анализа, математического и компьютерного моделирования, многокритериальной оптимизации. Разработаны: организационно-методическая процедура моделирования, оптимизации и согласования решений; математическая модель согласования интересов различных заинтересованных групп при принятии решений о развитии города; основные проектные решения по созданию городского портала, обеспечивающего непосредственное участие населения в согласованном принятии решений. В основе предложенного подхода - метод универсальных коэффициентов, позволяющий различным заинтересованным группам в удобной для них форме наиболее полно представлять собственные предпочтения и предвидеть последствия принимаемых решений. Разработанная математическая модель принятия решений в рамках концепции «умного города» носит оптимизационный характер и позволяет на основе введённых в неё отдельных мероприятий формировать согласованный план развития «умного города».
Бесплатно
