Диссертация (1090633), страница 21
Текст из файла (страница 21)
Каждый пакет реализует редактор дляодной частной онтологии обеспечивающей системы.Пакет onto.ontoeditor содержат компоненты и утилиты, реализующиевизуальный язык (DSL) для создания концептуальных моделей и онтологийи соответствующий редактор онтологий и концептуальных схем.Пакет onto.ontotypes содержит общие утилиты и компоненты,используемые всеми пакетами системы.3.3.7. Компонент управления базами знаний OntoEditor.Один из способов поддержания знаний в актуальном состоянии являетсясоздание редакторов знаний, основанных на онтологиях предметных областей.
Редакторы предназначены либо для построения новых компонентов модели, либодля повторного использования существующих, которые находятся в общей длявсех редакторов базе знаний. Каждый редактор управляется онтологией, котораяотражает специфику соответствующей модели, определяемую примитивами моделирования и структурой их связей для выбранного типа моделей.Для каждойонтологии можно разработать (или использовать существующий) специальныйязык управления онтологией — DomainSpecificLanguage (DSL). Такой подходсоответствует концепции языкоориентированного программирования и отражает появление нового поколения «языковых инструментариев» (LanguageWorkbench), использующих концепцию «предметным языков» (domain-specificlanguagesили DSL) [100].
Использование онтологии обеспечивает единоепространство для множества DSL, которые в данном случае начинают играть рольразличных «языковых» инструментов на едином «верстаке» данных [101]. Нарисунке (Рисунок 61) представлена схема взаимодействия редакторов,включенных в систему управления. Каждой онтологии верхнего уровнясопоставлен специфический редактор онтологии, позволяющий редактироватьонтологию в семантиках, специфичных для использующих ее групппользователей.Основной процесс проектирования каждого такого редактора заключается вследующем. Сначала, с помощью специализированных инструментальныхсредств, предлагающих ряд функций и уровней автоматизации, на основе моделейуниверсальных онтологий во взаимосвязи с онтологией предметной области115разрабатываются модели интерфейса редактора. [102, 103].
В модели интерфейсаопределяются вид редактируемой модели, редактируемые примитивымоделирования, операции редактирования и программные компоненты,обеспечивающие выполнение операций. Затем на основе созданной моделипринимается решение об ее программной реализации. Реализация такой системыможет быть произведена многими способами. Рассмотрим два способа,являющихся «предельными» для множества всех возможных способовреализации ИС.Рисунок 61. Редакторы системы проектированияПервый способ заключается в создании унифицированного наборапрограммных компонентов, и каждый редактор будет использовать экземплярыэтих компонентов.
Таким образом, редакторы будут предоставлять пользователямвозможность формирования управляющих воздействий на элементыинформационного пространства, в терминах некоторого языка, представленных втекстовой или визуальной форме. В представленном исследовании этот вариантпредставлен редактором метаонтологии, предназначенном для управленияметаонтологии, который будет строиться как манипулятор объектамикомпонентов хранения знаний, таких как Ontology, Class, DataProperty,ObjectProperty, ClassDataProperty, ClassObjectPropertyи т.д. Независимо отпредметной области каждый класс онтологии предметной области будетпредставлен как набор объектов компонентов хранения. По существу, речь идет опредставлении семантической модели, представленной в виде связи объектовкомпонентов хранения модели в различных нотациях записи, редактируемойодним универсальным редактором.116Рисунок 62.
Функциональная модель редактора онтологийВторой способ состоит в том, что каждый из редакторов будет создавать иманипулировать экземплярами программных компонентов, созданных всоответствии с моделью предметной области каждого из редакторов. Поэтомуактуальной является задача разработки специализированных редакторов,позволяющих строить модели в концептах специальных онтологий ипредставлять ее в нотацию метаонтологии. Поскольку язык программированияможно рассматривать как специфическую нотацию, соответствующий редакторможет быть создан и для задач непосредственного программирования. Впрочем,такая задача может быть поставлена для каждого решателя, определенного надсетью онтологий.
В этом случае необходимо решить вопрос о способе храненияэлементов с различными схемами данных и о способах взаимодействияредакторов.При разработке редактора концептуальных моделей [104, 105] ставиласьзадача создания веб-приложения, позволяющего как создавать новые, так иредактировать уже существующие онтологии. При этом предполагалось, что117редактируемые онтологии могут находиться on-line или off-line режимах доступа.Кроме этих основных требований к приложению был предъявлен еще ряд какфункциональных, так и нефункциональных требований, представленных вфункциональной семантической модели редактора (Рисунок 62).Разрабатываемый редактор работает с онтологиями, хранимыми в объектнойбазе CMS Plone.
Хранение онтологии осуществляется при помощи компонентовподдержки онтологической модели, а управление специально созданнымипрограммными компонентами, использующими возможности CMS Plone. Схемарешения задачи создания класса онтологии, выполняемой программнымкомпонентом class_add, получающим в качестве входного сообщенияинформационную модель онтологического класса и совершающего операцию посозданию объекта компонента OntoClass в объектной базе данных, представленана рисунке 62.
Операция реализуется вызовом функции CMS Plone.Клиентская часть редактора реализована на языке JavaScript. Дляобеспечения обработки онтологии разработана система классов, обеспечивающиххранение онтологии на стороне клиента, извлечения данных об элементахонтологии и управления ими. Общая диаграмма классов редактора представленана рисунке 63.Рисунок 63. Общая диаграмма классов редактораРассмотрим составные части этой диаграммы:Класс Ontology отвечает за получение схемы онтологии с сервера черезасинхронный доступ в формате JSONи формирование структуры храненияонтологии. Определены методы доступа к элементам онтологии на сторонеклиентаКласс OntoEditorUI предназначен для генерации визуального интерфейса настороне клиента на основе данных, полученных из онтологии;Класс OntoEditor обеспечивает реализацию бизнес-правил редактора,связывая уровень хранения данных (класс Ontology) и уровень представленияданных (класс OntoEditorUI).118Как показали тестовые реализации, наиболее эффективен интерфейс,базирующийся на следующей схеме: пользователь выбирает онтологию, которая ему необходима и переходитпо соответствующей ссылке. онтология представляется как список имен классов, в свою очередьпредставленных в виде ссылок. при переходе по ссылке получаем список имен объектовсоответствующего класса, которые также представлены в виде ссылок. при переходе на какой-либо объект получаем список свойств и их значениядля данного объекта.
Т-свойства объекта представляются простым списком строк,О-свойства представляются в виде ссылок на другие объекты.При реализации подобного интерфейса работы с онтологиями окно браузераделится на три поля, в одном из которых отображается список классов, в другом– список объектов соответствующего класса, а в третьем отображаются свойствавыбранного объекта. Таким образом интерфейс редактора содержат элементы:панель управления –содержит кнопки открытия и сохранения онтологии;панель элементов –размещается в левой части и содержит иерархическийсписок элементов онтологии, дополнительно сгруппированных по типу;панель информации – здесь отображается полная информация о выбранномв данным момент объекте.Схематично разметка интерфейса редактора представлена на рисунке 64.Рисунок 64.
Интерфейс редактора онтологий.Панель элементов представляет собой область, где будет отображатьсяэлементы онтологии в виде иерархического списка (дерева). Узлами дерева будутотдельные элементы онтологической модели. Эта панель служит для быстрого119выбора элементов, а также для демонстрации иерархии объектов онтологии.Кроме того, эта панель совмещена с панелью вкладок. Таким образом, объектыбудут сгруппированы по типу, и в каждой группе будет представлена отдельныйиерархический список элементов онтологической модели.Панель информации отображает всю информацию о выбранном элементеонтологии. Здесь будет представлена информация о связях с другими объектами,и другая служебная информация.
Очень важно отображать информациюструктурировано, облегчая её восприятие пользователем. Для этого всяинформация разбивается на группы. При этом учитывается, что ключевую роль вонтологии играют связи между объектами, которые могут объединяться в объектыразных типов, поэтому сделано так, что пользователь может четко их различать.Согласно спроектированному внешнему виду редактора, был разработан егоинтерфейс (рисунок 65).Рисунок 65. Общий вид редактора онтологийИз рисунка 65 видно, что в левой части размещена панель элементов,совмещенная с панелью вкладок. В центральной части расположена панельинформации. Она содержит в себе полную информацию о выбранном объекте.Вся информация логически разбита на группы.На панели элементов представлены объекты онтологии разных типов,сгруппированные в отдельные вкладки.
Сами элементы выстроены виерархические списки. В панели информации отображено большое числообъектов онтологии различного типа. Каждый объект в панели информацииявляется ссылкой. Это значит, что пользователь всегда может узнать более120подробную информацию о каждом встретившемся объекте, просто щелкнув понему мышкой. Одновременно с этим объект будет выбран на панели элементов,что позволит сразу же увидеть его место в иерархии объектов3.3.8. Формальная модель редактора предметной областиЗадача разработки специализированных редакторов, позволяющих строитьмодели в концептах специальных онтологий, решена в предположении о том, чтов дальнейшем возникнет необходимость добавления новых редакторов.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
