Диссертация (1090633), страница 3
Текст из файла (страница 3)
Онтологическая модель состоит из множестваобъектов, множества понятий, множества отношений и функции извлечениясодержимого понятий и отношений. Объекты представляют конкретныесущности программной системы. Понятия определяют виды объектов.Отношения определяют виды взаимоотношений между объектами.Информационная функция определяет некоторый подход к организации связеймежду объектами, их интерпретацию. Таким образом, информационная системаможет быть рассмотрена как онтология (база знаний) с определенной на нейрасширенной информационной функцией.1.3.
Интеллектуальная информационная системаПод интеллектуальной системой понимается любое программное средство, вархитектуре которого явно выделена БЗ [21]. Одной из моделей интеллектуальнойИС является ее модель, определение которой предложено Н.Гуарино (N.Guarino)[22]. Н.Гуарино выделил несколько аспектов использования онтологий (Рисунок3).Структурный аспект определяет влияние онтологии на компоненты ИС наобработку информации, на ресурсы ИС и пользовательский интерфейс.
В этомслучае онтология используется для реализации различных задач внутриинформационного ресурса. Варианты использования могут быть самымиразными: семантическое аннотирование различных компонент информационнойсистемы11 генерация компонент информационной системы на основе семантическоймодели. гибридная модель, представляющая совместное использованиепредыдущих возможностей.Рисунок 3. Использование онтологии в ИСВ случае использования онтологии как внутреннего или внешнего ресурсаИС играет роль точки доступа к онтологии. Примерами такого использованияслужит применение таких технологий, как Data Mining и Linked Data.Временной аспект определяет характер взаимоотношений онтологии с ИС вразличные периоды жизненного цикла информационной системы.
Выделяют двапериода жизненного цикла период разработки ИС и период использования ИС1.4. Предметное пространство ИСПри разработке ИИС база знаний о предметной области приложениясоздается с использованием онтологии предметной области и онтологии задачпредметной области, интерпретируя их в соответствии с решаемыми задачами.Для формализации этой связи А.В. Палагин ввел понятие проблемногопространства (ПрП) [23]. Под проблемным пространством понимается модельвсех аспектов или компонент ПдО, с которыми связаны(явно или опосредовано)знания, требующиеся при решении различных задач в этой ПдО.
Во всякомпредметном пространстве можно выделить два блока: инвариантный,содержащий относительно неизменные части ПрП, и динамический, содержащиймножество изменяемых частей, соответствующих отдельным задачам. Взависимости от используемой методологии разработки в составе инвариантнойчасти могут выделяться различные компоненты понятия, группирующиеся вонтологии объектов и процессов (рисунок 4).Таким образом, онтология предметной области представляется каккомпозиция базовых онтологий онтологии объектов, онтологии процессов ионтологии задач:ОнС = (ОПдО (Оо , ОП ), ОЗ ).12В период разработки ИС онтология предметной области используетсясовместно с онтологией требований к ИС и другими онтологиями для созданияонтологической модели этапа проектирования ИС онтологии приложения.ПроблемноепространствоОЗПредметнаяобластьСовокупность задач(проблемы)ОПООМножествообъектов представленныхв ПдОМножествопроцессов, представленныхв ПдОРисунок 4.
Декомпозиция проблемного пространства:О онтология множества объектов(понятий, концептов) ПдО, которая рассматривается как иерархическая структура классов, подклассов и элементов классов;ПО онтология множества процессов ПдО, рассматриваемая как иерархическая структура процессов, подпроцессов и операций;ЗО онтология множества задач, которые могут быть поставлены и решены в ПдОООнтология приложения создается в процессе коммуникации несколькихонтологий: онтологии предметной области, в которых выражаются входные/выходныеданные бизнес-приложения, информация об управлении бизнес-приложением иее пользовательским интерфейсом, а также об интеллектуальной поддержкедействий пользователя; онтологии требований пользователя, в которой описываются задачи,решаемые пользователем при использовании ИС; онтологии системы реализации, которая описывает структуру и свойствавизуального представления элементов интерфейса, средств обработки и хранения,специфичных для системы реализации приложения; онтологии сценариев диалога, определяющей множество возможныхсостояний диалога и действий, которые выполняются в каждом состоянии;13 онтологии связи интерфейса с бизнес-приложением, отображающейспособ взаимодействия интерфейса и бизнес приложения, а также программныеинтерфейсы, посредством которых обеспечивается связь между ними.Каждаяпредметнаяобластьпрофессиональнойдеятельностихарактеризуется собственными методами, обеспечивающими решение различныхзадач профессиональной деятельности.
Для каждой из задач определяетсясистемы понятий, при помощи которой задаются исходные данные таких задач, атакже представляются результаты решений [24]. Эта система понятий, какправило, не содержится в онтологии предметной области, а определяет некоторуюсемантику, связанную с решением задачи и представляющую интерпретациюонтологии предметной области. Семантика решения задачи требует своеговыявления, а затем и соответствующего моделирования.
Таким образом можноговорить о некоторой онтологии процессов и задач, представляющей способыописания задач, и не связанной с конкретной предметной областью.Формальное описание предметного пространства может быть проведено врамках некоторого специфического подхода, например, с точки зрения какойлибо математической теории.
Это требует выделения семантических аспектовданных, что, как правило, не приводит к существенному расширениюконцептуальной модели предметной области. Выделяемые семантическиесвойства при этом позволяют делать утверждения о характере модели типанепротиворечивости, полноты и т.д. Однако выявление подобных аспектовпозволяет говорить не просто о семантике данных, но о целом спектре/пучкесемантик, конкретизирующих некоторую базовую семантику. Наличиемножества математических описаний семантик позволяет говорить о множествеонтологий формальных описаний, каждая из которых представляет некоторуюматематическую теорию.В рамках наиболее общего понимания семантики как способа придания значения синтаксически организованным данным онтология определяет семантическое описание информационной системы.
Онтология может быть определена какспособ формализованного определения классов семантик средств концептуального моделирования, средств поэтапного уточнения семантик, а также средствконструирования классов семантик с заданными свойствами [25].Это предоставляет возможность выбора и синтеза необходимой семантики сзаданными свойствами из набора существующих семанптик. Также можноговорить о генерации семантики, семантического реинжениринга и т.п.Аналогично выводу о независимости онтологии задач от предметной областиможно говорить и некоторой независимой онтологии (метаонтологии)абстрактных семантических свойств и задачах управления ею. Таким образом,семантическое моделирование проблемного пространства должно производитьсячерез согласование различных онтологий в рамках общей онтологической моделиИС [26].141.5.
Архитектурные описания информационной системыАрхитектура ИС основные понятия и свойства ИС, рассматриваемые вконтексте ее окружения, воплощенные в элементах архитектуры, отношенияхмежду ними и в принципах её разработки и эволюции. Архитектура ИСпредставляет интересы заинтересованных сторон в своем архитектурномописании. Архитектурное описание — рабочий продукт, предназначенный дляописания архитектуры.
Архитектурное описание представляет собой набормоделей, описывающих связь функции системы и ее конструкции изсоставляющих конструктивных элементов [27].Общепринятый подход к описанию архитектуры ИС зафиксирован встандарте ISO 42010 (Рекомендованная практика архитектурного описанияпрограммоемких систем) [28]. Стандарт ISO 42010 определяет понятия, важныедля процесса разработки программного обеспечения.
Диаграмма, определяющаяосновные концепции стандарта и их взаимосвязи представлена на рисунке 5.Рисунок 5. Стандарт ISO 42010Никакой одной профессиональной точки зрения недостаточно, чтобыполучить более или менее полное реализационное описание ИС. Для ИС должныбыть получены различные группы взаимосвязанных описаний, часто получаемыев междисциплинарном рассмотрении. Стандарт предписывает, что у любойсистемы есть одна или несколько заинтересованных сторон (stakeholders).
Каждаяиз них имеет набор интересов (concerns), связанных с системой, и стремится их15удовлетворить. Для удовлетворения каждого из интересов создаются отдельныегруппы описаний (views) системы. Группа описаний (ГО) раскрывает отдельныйаспект системы, а набор групп образует ее полное описание. Соглашения, покоторым ГО создается, отображается и анализируется, устанавливаются методомописания (viewpoint).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
