Диссертация (1090633), страница 13
Текст из файла (страница 13)
При этом создается сеть классов инвариантных структурно и имеющиходинаковую сигнатуру, но различающихся лингвистически — именами классови их связей. Механизм установления отношений наследования и типизациидолжен обеспечивать сигнатуры создаваемых и изменяемых классов сигнатуреродового класса, выбранного в качестве прототипа.Представленная задача является частным случаем задачи определениясемантического ограничения, понимаемого как способ определения связанныхнаборов понятий онтологии. При этом одну и ту же модель можно использоватьдля решения различных задач (например, прямых и обратных).
При этомпостановка той или иной задачи конкретизируется путем добавления в модельограничений на допустимые значения параметров и/или формулированиядополнительных связей между ними [72].Рассмотрим метод семантической аннотации, при котором классууказывается классифицирующий класс и для его связей указываются связиклассифицирующего класса, а способ порождения модели определяетсяограничениями.Будем использовать в качестве верхнего уровня моделирования онтологиюсистемы управления знаниями OKW, включающую понятия Концепт, Метатип,Тип, Класс, Подкласс, Экземпляр.
Указанные понятия и связи между нимизадают сигнатуру любого класса предметной области, представленной в видесемантической сети. Для корректного построения дерева наследования связей наразных уровнях моделирования необходимо определит типы связи. Дляпредставления типа связи используем компоненты ObjectProperty и DataPropertyмоделиобъектно-ориентированногопредставления.Типысвязей,представляемые указанными компонентами имеют глобальный характер впределах онтологического модуля, где они определены и в связанных с ниммодулях. Метод объектно-ориентированного представления семантической сетидекларирует связи SubClassOf и PartOf.Для конкретизации механизма порождения элементов многоуровневыхсемантических моделей определим связь порождения:@Концепт.порождает.@ Концепти набор классов связей, расширяющих ее.Связь@Метатип.порождает.@Тип61определяет порождение класса, обозначенного символом подстановки @Тип ипредставленного компонентом OntoClass на основе прототипа, представленногоподстановкой @Метатип.При создании класса дублируются все связи прототипа и их областьопределения совпадает с областью определения прототипа связи.
Класс создаетсяв пределах модуля, не совпадающего с модулем, содержащим прототип. Междупрототипом связи и созданной связью устанавливается отношение SubPropertyOf.Между прототипом класса и созданным классом устанавливается связь hasMetatype. Модель ограничений связи с использованием семантики о объектноориентированного представления семантической сети.Связь@Класс.порождает.@Подклассопределяет порождение класса, представленного компонентом OntoClass,являющимся подклассом прототипа. При создании подкласса создаются объектыкомпонентов ClassObjectProperty и ClassDataProperty, соответствующие связямпрототипа и их область определения определяется как множество подклассов дляклассов, определяющих область определения прототипа связи.
Имена объектов поумолчанию повторяют имена объектов прототипа, но могут бытьь изменены.Класс создается в пределах модуля, совпадающего с модулем, содержащимпрототип. Между прототипом связи и созданной связью устанавливаетсяотношение SubPropertyOf. Между прототипом класса и созданным классомустанавливается связь SubClassOf.Связь@Класс.порождает.@Экземпляропределяет порождение объекта, представленного компонентом OntoIndividual,понимаемого как объект класса. При создании подкласса создаются объектыкомпонентов IndObjectProperty и IndDataProperty, соответствующие связямпрототипа и их область определения определяется как множество элементов,представленных экземплярами OntoIndividual, определенных как объекты дляклассов, определяющих область определения прототипа связи. Объект создаетсяв пределах модуля, указанного в спецификации задачи.
Между прототипом связии созданной связью устанавливается отношение SubPropertyOf. Междупрототипом класса и созданным объектом устанавливается связь isInstanceOf.Определенные таким образом связи задают шаблоны для определенияопераций управления базой знаний. Каждый класс или связь имеют наборопераций, определяющих операционную семантику примитива сети. В конечномитоге, операция над классом, связью или объектом, как над специфическиминформационным объектом, будет выполняться на основе представленныхмоделей ограничений специальными агентами обеспечивающей системы.Ограничения, накладываемые на связи, определяют правила создания,расширения и интерпретации классифицируемого класса.
Модели ограничений62(Рисунок 22), определяющие способы создания элементов модели на основеметаинформации строится как композиция специальных классов, имеющих вкачестве прототипа (метакласса) класс Ограничение онтологии ISO24744.Ограничения на тип компонента позволяют указать тип компонента системыхранения семантической модели и корректировать запросы на уровне моделихранения модели.Ограничение множественности связи позволяет определить арность связивыбором соответствующего подкласса класса Ограничение на класс.Рисунок 22.
Модель ограниченийОграничение на область определения связи производится указанием классаограничения:@RangeClass.hasProvider=[RangeConstrain,OntoQuery, SystemAgent]Здесь связь hasProvider определяет способ получения коллекции элементов,определяющих область определения связи классом ограничений RangeConstrain, выполнением запроса к семантической сети OntoQuery или вызовом агентарешателя задач.
Теперь задачи управления классами представимы как операциикорректировки модели класса путем определения ограничений на доменысвойств.632.2.10. Методы управления информационными моделямиПостроение модели в реальности сводится к построению модели интеграцииданных, поступающих из разных источников с целью предоставления единогоунифицированного интерфейса ко всей совокупности данных. Для пользователяинформационные ресурсы всей совокупности интегрируемых источниковпредставляются как новый единый источник. Обеспечение доступа к данныммногих источников через единый интерфейс означает фактически, что речь идето поддержке представления совокупности данных из множества независимыхисточников в терминах единой модели данных [73].Далее под информационными ресурсами будем понимать концептуальныеинформационные ресурсы, т.е.
ресурсы, которые могут обрабатыватьсяинтеллектуальными системами. Концептуальные ресурсы представляются втерминах некоторой онтологии, структура и содержание которых понятныуправляющим ими системами. Таким образом, концептуальные информационныересурсы, в том числе и базы знаний, имеют чисто декларативное и структурноепредставление.В рамках исследуемого подхода декларативное и структурное представленияинформационного ресурса будем представлять в виде объектно-ориентированнойсемантической сети, структура которой определяется некоторой онтологией икаждый термин, вводимый в этой сети, относится к некоторому классу — классуинформационного элемента, определяемому этой онтологией [74]. Различиедекларативного и структурного представления проявляются через разныесистемы понятий.2.2.11.
Онтология информационных элементовНа этапе информационного моделирования разработчик определяет типыинформационных ресурсов и определяет связи между ними. Каждый такой типхарактеризуется уникальным именем, описанием и атрибутами для представленияразличных характеристик информационного ресурса. Множество всех типов исвязей между ними представляются в виде онтологии информационныхэлементов. В большинстве случаев эта онтология строится как отражениеонтологии предметной области или группы таких онтологий, но может иметьбольшее количество классов, чем определено в онтологии предметной области. Сдругой стороны, возможна ситуация, когда нет необходимости отображатьнекоторые классы онтологии предметной области в классы онтологииинформационных объектов.Для выделения информационных элементов целесообразно использоватьрассмотрение источника информации как набора ресурсов.
Ресурсом считаетсявсе что может быть идентифицировано через уникальный идентификатор,например URL адрес. Как следствие – если какой-либо источник может быть64представлен как набор элементов чего-либо, такой источник должен бытьопределен как некоторый класс информационного элемента.Каждый из ресурсов представлен средствами некоторой информационноймодели, служащей основой для определения некоторого языка – баз данных,программирования, спецификации процессов и пр. Онтология информационныхэлементов предоставляет возможности для создания различного рода моделей семантических, функциональных, теоретико-множественных, фреймовых,продукционных и т.п.Вводя формальные декларативные описания понятий предметной области ввиде классов объектов и отношений между ними, онтология информационнойсистемы (ИС) задает структуры для представления реальных объектов и связеймежду ними.В соответствии с этим данные в ИС представлены как множестворазнотипных информационных объектов и связей, которые в совокупностиобразуют информационное содержание системы.
[75]Онтология информационных элементов [76] (Рисунок 23) включает в себядва основных понятия — информационный элемент и концептуальная схема.Онтология информационных элементов позволяет определять знания опредставлении классов различных предметных областей в виде структур данныхопределенных типов, о способах их хранения.Под информационным элементом будем понимать любой информационныйресурс, предоставляющий данные.
Под концептуальной схемой будем пониматьлюбую структуру, позволяющую объединять информационные элементы в болеесложные информационные образования — логические и классификационныесхемы, семантические сети, фреймы и т.п.В качестве корневого типа дерева типов информационных элементов созданкласс InfoElementKind с подклассами SimpleInfoElementKind и CompositeInfoElementKind, имеющих в качестве метатипов соответствующие им классы Видрабочего продукта, Вид простого рабочего продукта и Вид сложного рабочегопродукта метаонтологии ISO 24744. Каждому из типов сопоставлен класс дереваклассов: Информационный элемент, Простой информационный элемент,Сложный информационный элемент.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
