Диссертация (1090633), страница 14
Текст из файла (страница 14)
Соответствие между классами и типамиустанавливаетсяотношениемклассификации,поэтомууправлениеинформационными ресурсами на уровне метаонтологии можно рассматривать какуправление специфического типа рабочими продуктами и соответственно,возможна интеграция задач управления информационными ресурсами и методових решения в общее информационное пространство. Сложный информационныйэлемент и наследующие его классы задают типовые структуры информационныхэлементов. Декларативное описание информационного элемента образуетсякомпозицией декларативных описаний его связей и декларативных описанийсвязанных с ним элементов.65Семантика декларативного описания элементов была представлена ранее вразделе «Объектно-ориентированное представление семантических моделей».
Всоответствии с ней может быть определено декларативное представлениеинформационного элемента.Рисунок 23. Онтология информационных элементовВ онтологии определены классы простых типов данных, таких как Numeric,String, Text, Image, File, Композиционные классы, представлены классами,66обеспечивающими представление агрегаций и композиций — Множество,Коллекция, Структура, классами хранилищ — Контейнер, Репозитарий, Базаданных, классами источников данных — Решатель, Сервис, Компонент.2.2.12. Построение информационной моделиИнформационная модель строиться на основе класса Модель онтологии ISO24744. Класс Модель метаонтологии связан отношениями часть-целое с классомПримитив моделирования и задает отношения всех классов моделей онтологииинформационных элементов.
Так, Модель данных строится из примитивовмоделирования Набор данных и Элемент данных, а Модель классов — изпримитивов Схема и Поле. Для каждого вида моделей и их элементов определеныклассы типов примитивы моделирования, типов моделей, наследующие классыSimpleInfoElementKind и CompositeInfoElementKind,. Для моделирования запроса кмоделям введены классы Запрос, и Параметр запроса. Классы Документ,Составной документ, Элемент документ, Диаграмма, Код позволяютмоделировать различные документы, представляющие модели.Средствами моделирования концептуальных схем в онтологии являютсяконцепты моделей, связанные с элементами моделей отношениями «часть-целое».Так, для моделей, данных выстраивается партономия DataModel→Datasheet→DatasetElement.
Аналогично, для моделей классов — ClassModel → Schema → Fieldи для фреймовых моделей FrameModel →FrameComposition→Frame. Для каждоговида моделей и их элементов должны быть определены классы типов,наследующие классы SimpleInfoElementKind и CompositeInfoElementKind.Будем в дальнейшем под единым источником понимать информационнуюмодель, которая должна обеспечивать унифицированное представление ихранение знаний и данных о предметной области. На основе информационноймодели в дальнейшем строятся внутренние хранилища данных целевой системы,определяются способы информационного наполнения, логического вывода,навигации и поиска.2.2.13. Метод согласования моделейМодель представления онтологии в виде объектно-ориентированнойсемантической сети (1) задает классификацию всех элементов сети, выделяязнания и данные, а также способ их структурной организации, не зависящий отметода хранения.
Система управления информационными ресурсами всегдафункционирует в рамках некоторых соглашениймежду концептуальнойструктурой представления информации и структурой системы храненияинформации.В [77] [78] предложены подход к концептуальной структуреинформационных ресурсов сложно-структурированной предметной области:67 в ПрО существуют разделы, описываемые в разных но похожих системахпонятий; разделы имеют подразделы, также имеющие свои, но похожие системыпонятий; любой подраздел может иметь подразделы.Онтология в такой системе решает две задачи: интегрирует знания разных разделов и подразделов в рамках одной базызнаний; интегрирует отличающиеся системы понятий.Различные способы интеграции знаний задаются онтологической системой(2). Структура онтологической системы, определяющая взаимные роли ееэлементов, должна определяться отдельно для каждой интеллектуальнойсистемы.Каждый уровень многоуровневой онтологической системы может включатьмножество онтологических модулей с различными ролями.
Структура каждогоунифицирована и включает уровень определения типов, уровень определенияклассификаторов, уровень определения связей между классами, уровень классови уровень объектов классов.При этом наиболее высокий уровень общности (определяемый номером n)представляет собой онтологию ПрО, содержащую термины для определенияонтологий следующих уровней онтологий разделов. Переход к уровню сменьшим номером состоит в задании терминов онтологии раздела или подразделаПрО и онтологических соглашений уровня [79].Названия разделов предметной области, модули онтологии разделов, связимежду разделами и связи между модулями задают структуру представленияинформации об онтологии предметной области.
Эта информация задает знания обустройстве как сложной предметной области , так и ее информационныхкомпонент, определяя на множестве модулей отношения использования одногомодуля другим. Для сложной предметной области модульными являются каконтология, так и база знаний, причем на множестве модулей базы знаний имеютместо те же отношения, которые определены между модулями онтологии.На уровне типов задаются типы объектов предметной области. Типпредставлен множеством классов и объектов онтологии типов и связей междуними. Тип задает способ создания классов и объектов предметной области уровнязнаний и уровня данных. Выбор типа t определяетвыбор множестваконструкторов, используемых для построения класса или объекта типа иустановления их структурных связей.Каждая онтология более нижнего уровня конкретизирует множествоконструкторов.
Так, конструкторы, определенные на уровне типов ПрОконкретизируются на уровне классов разделов ПрО, а они, в свою очередь,определяют конструкторы уровня онтологии данных раздела ПрО.68Метамодель ISO 24744 рассматривает процесс согласования подходов какиспользование модели определенной в одном подходе в контексте другогоподхода, задающего вербальное описание, и предлагает для его описания понятиявид модели, модель, вид единицы моделирования, единица моделирования, видспособа использования единицы моделирования и способ использования единицымоделирования. В рамках развиваемого в исследовании подхода созданаобъектно-ориентированнаясемантическаямодель,позволяющаяунифицированным образом представлять согласование различных, в том числе иинформационных, моделей (Рисунок 24 ).Рисунок 24.
Модель согласованияМодельсогласуетдвауровнямоделированияархитектурногопредставления—уровень типов и уровень классов. На уровне типов определенарешетка типов, включающая: тип Вид модели (Рисунок 25 ), являющийся композицией описанийспособов использования элементов моделей и определяющий классификаторыдля класса модели через свои подтипы. классов с типом: тип ModelUnitKind — задающий типы единиц моделирования; тип ModelUnitUsageKind — задающий тип способа использованиямоделей.На уровне классов определена решетка классов, представленная: классом модели Модель; классом единицы моделирования ModelUnit;69 классом способа использования (интерпретации)единицы моделированияModelUnitUsage.Рисунок 25.
Тип «Вид модели»Уровни типов и классов связаны отношениями реализации (instanceOf) иклассификации. Как уже обсуждалось ранее, количество уровней может бытьувеличено, причем как вверх — введением более абстрактных уровней, так и внизвведением уровня объектов, связанных с уровнем классов таким же образом какуровень классов связан с уровнем типов.Модель создается на уровне приложения как формальная структура, котораядекомпозируется на набор информационных ресурсов [80], что требует определения способа определения формальной структуры и способа ее декомпозиции. Вработe [81] предложен логико-семантический подход к формированию и декомпозиции формальной модели.
Предполагается, что каждый класс из множестваклассов информационных ресурсов определяется своей метаинформацией, представленной именованной вершиной в графе метаинформации. Метаинформацияопределена аксиомой и исчислением, определяющим правила порождения классов информационных ресурсов. В качестве исчисления введено исчисление формул метаинформаций с логическую семантикой.
Формула истинна для тех итолько тех информационных ресурсов, которые принадлежат классу, задаваемомуэтой метаинформацией.2.2.14. Методы и алгоритмы поискаПри использовании общей информационной среды алгоритмы поискаонтологически релевантных элементов (узлов и связей сети) включают: алгоритмы отображения понятий некоторого уровня в понятия болеевысокого уровня (вертикальная интеграция);70 алгоритмы установления ассоциаций между понятиями разныхпредметных областей на основе композиции ассоциаций между понятиями(горизонтальная интеграция); алгоритмы установления ассоциаций между элементами схем(классификация и типизация).Для обеспечения возможности динамического формирования коллекцийэлементов семантической сети в онтологии предметной области «Управлениезнаниями» введен класс запроса к семантической модели OntoQuery,определяющий спецификацию операции запроса к семантической модели.
Самзапрос пользователь может оформлять либо на естественном языке в виде вопроса(вопросно-ответное взаимодействие), либо по ключевой фразе, либо заполняяопределенную форму (формируя тем самым структурированный в соответствии сПО запрос), либо используя навигационные средства, представляемые ИС. Этиварианты запросов определяются соответствующей спецификацией запроса.Рисунок 26. Интерфейс запросаСпецификация запроса представляет собой модель ограничений некоторогокласса. Могут быть использованы модели двух видов модель, определяемаянабором индивидуалов классов онтологий и модель ограничений на классысвязей.Модель определяемая набором индивидуалов класcов онтологий, позволяетопределить запрос к онтологии, связанный с поиском множества объектовзаданного класса, часть связей которого точно определена.
Рассмотрим примерзапроса [82]:1. #Запрос1.isInstance=@Запрос2. #Запрос2.isInstance=@Запрос3. @СложныйЗапрос1.Результат=Пересечение([#Запрос1.Результат,#Запрос2.Результат])4. #Запрос1.контекст_запроса=#webdesign715. #Запрос1.тип связи=@IndObjectProperty6. #Запрос1.имя связи=‘для дисциплины’7. #Запрос1.тип запроса=“Обратная ссылка”8. #Запрос1.тип результата=@learn curseВ строках 1 и 2 объявляется существование объектов «Запрос1» и «Запрос2»,реализующих класс «Запрос».
В строке 3 декларируется класс «Сложный запрос»как результат выполнения операции по нахождению пересечения результатовсоответствующих запросов. В строках 48 задаются ограничения на связь «длядисциплины» класса «learn curse» через ограничение на множество связанных сэтим классом объектов. Определяя ограничения на каждую связь, мы тем самымограничиваем множество всех объектов класса «learn curse». Пользовательскийинтерфейс для запроса, формируемый соответствующим агентом системыуправления, показан на рисунке 26.Модель ограничений на связи определяет соответствующий тип запроса. Вмодели определяются параметры поиска:ontolocation область поиска, указывает на информационный ресурс, гдепроводится поиск;rootclass – указатель на класс информационного ресурса, определяющий типрезультата поиска;reference_name имя класса связи, область определения которой определяетобласть поиска.Type of reference тип класса связи, определяет модель ограничений связи.Рисунок 27.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
