Информационное письмо
Образец оформления статьи
Анкета автора
18.03.2016

Интеллектуализация онтологии

Жданова Ксения Денисовна
Факультет Математической Экономики, Статистики и Информатики, РЭУ им. Г.В. Плеханова Москва, Россия
Аннотация: Онтология — это попытка полного и подробного описания определенной области знаний с помощью концептуальной схемы. Онтологии используются в программировании как способ представления знаний о реальном мире или его части. Основные сферы применения — моделирование бизнес-процессов, семантическая паутина, искусственный интеллект.
Ключевые слова: онтологии, семантическая паутин, искусственный интеллект, моделирование бизнес-процессов
Электронная версия
Скачать (594.3 Kb)

Введение

Нынешняя экономическая ситуация вынуждает предприятия рассматривать задачи, которые никогда ранее не были рассмотрены.

Среди наиболее актуальных задач можно выделить следующие:

1. Руководству компании необходимо грамотно формулировать требования к выпускаемой продукции или услугам в соответствии с текущими потребностями предприятия и пожеланиями потребителей (минимизировать ориентирование на долгосрочные планы); [1]

2. Необходимо повышать конкурентоспособность для удержания своей ниши на рынке, укреплять взаимоотношения с поставщиками, производителями и покупателями. В конкурентной борьбе побеждает тот, кто оперативнее других реагирует на изменения в ситуации на рынке и принимает наиболее правильные и обдуманные решения.

3. Необходимость оперативно принимать решения без вреда для предприятия.

Именно информационные технологии помогают руководителям и топ-менеджерам предприятий в решении этих сложных задач. Развитые холдинги имеют большой опыт создания и развития информационных систем. Основные стандарты управления предприятием: MRP, MRP II, ERP, ERP II.

1. Понятие онтологии

Онтология — это попытка полной и подробной формализации определенной области знаний с помощью концептуальной схемы. Обычно такая схема состоит из структуры данных, содержащей все классы объектов, их связи и правила (теоремы, ограничения), принятые в этой области. Онтологии используются в процессе программирования как форма представления знаний о реальном мире или его части. [3]

Современные онтологии обычно состоят из экземпляров, понятий, атрибутов и отношений.

Экземпляры — это основные компоненты нижнего уровня онтологии. Экземпляры могут представлять собой как физические объекты (люди, здания, предметы), так и абстрактные (числа, буквы, слова). Строго говоря, онтология может быть создана и без конкретных объектов. Однако, одной из главных целей онтологии является классификация таких объектов, поэтому желательно их включать.

Понятия или классы — это абстрактные группы или наборы объектов. Они могут включать в себя экземпляры, другие классы, либо же сочетания и того, и другого.

Атрибуты — могут быть у объектов. Каждый атрибут обязательно должен иметь имя и значение. Он используется для хранения информации, которая характерна для данного объекта и привязана к нему. [4]

Отношения — зависимости между объектами онтологии. Обычно отношением является атрибут, значением которого является другой объект.

2. Принципы стандарта онтологического исследования при проектировании ИС

1. Онтологический анализ предметной области начинается с составления словаря терминов, который используется при исследовании характеристик объектов и процессов, составляющих рассматриваемую область, а также создания базы данных определений этих терминов. Кроме того, обязательно документируются основные логические взаимосвязи между соответствующими терминами и понятиями. Результатом этого анализа является онтология системы, или же совокупность словаря терминов, точных их определений и взаимосвязей между ними. [5]

2. В любой системе существует две категории предметов восприятия, такие как: сами объекты, составляющие и взаимосвязи между этими объектами, характеризующие состояние системы.

Таким образом, онтология представляет собой некий словарь данных, также включающий в себя модель поведения системы.

3. Интеллектуализация онтологии

Чтобы понять суть онтологии рассмотрим один из способов её использования – использование в Semantiс Web.

Semantiс Web — это направление развития Всемирной паутины, позволяющее машинам не только отображать информацию в интернете, но и понимать ее смысл. [9]

В рамках Semantiс Web Интернет рассматривается как распределенная база знаний. Для работы с распределенными знаниями в Интернет, нужны специальные методы обработки знаний, распределенных по всемирной паутине. Задача заключается в том, чтобы адаптировать методы и средства, разработанные в искусственном интеллекте в новую проблемную область. В рамках такого подхода внимание различных ученых привлекают онтологии, как средство построения распределенных и неоднородных систем баз знаний на основе Интернет.

Достоинствами онтологий являются их потенциальные свойства для решения таких задач, как формализация, интеграция, обмен знаниями и их повторное использование. [10]

В рамках Semantiс Web получили широкое распространение языки описания знаний в онтологиях, основанные на XML – RDF, RDFS, ОWL.

Заключение. Перспективы развития.

Проводя исследование для внедрения ИС, существует возможность разработки онтологии, которая позволит формализовать описание IT-архитектуры ИС, а также структурировать описание системы. Применяя онтологии, появляется возможность выявления потребности в новых дополнительных модулях в системе. [8]

Не имея онтологии, островки структурированной информации, могут быть неправильно разделены программным обработчиком на значения и описания этих значений, т.е. будут неправильно построены цепочки “атрибут-значение”, описывающие список или таблицу. Поэтому представляется целесообразным использование онтологии предметной области для организации идентификации семантических объектов и их взаимосвязей в представлении информации в электронных документах.

На данный момент онтологии в проектировании и разработке ИС используются слабо [6]. Ярким примером является полное отсутствие онтологий в модели поведения жилищно-коммунального хозяйства, что влечет за собой немало ошибок и неточностей в управлении. Внедрение онтологий в жилищно-коммунальное хозяйство помогло бы решить ряд существующих проблем, а также существенно повысить работоспособность данного направления. [7]

Процесс построения онтологии, согласно методологии IDEF5 состоит из:

1) Изучение и систематизирование начальных условий.

2) Сбор и накапливание данных.

3) Анализ данных.

4) Начальное развитие онтологии.

5) Уточнение и утверждение онтологии

Перспективы развития онтологий велики, потому что остается актуальный ряд вопросов, ответов на которые еще нет. Например, отсутствуют общепринятые согласованные методы формирования онтологических моделей, а также их интеграции; отсутствие стандартизированных методов описания архитектурных моделей ИС.

Список литературы:

1. Грегер С.Э., Поршнев С.В. Построение онтологии архитектуры информационной системы // Фундаментальные исследования. – 2013. – № 10-11. – С. 2405-2409.

2. Джесси Рассел, Рональд Кон. Онтология (информатика) // VSD — 2012 — 53 с. — ISBN: 978-5-5129-0932-4.

3. Добров Б. В., Иванов В.В., Лукашевич Н.В., Соловьев В.Д. Онтологии и тезаурусы: модели, инструменты, приложения. — М.: Бином. Лаборатория знаний, 2009. — 173 с. — ISBN 978-5-9963-0007-5.

4. Когаловский М., Калиниченко Л. Концептуальное моделирование и онтологические модели // Онтологическое моделирование. Труды симпозиума в г. Звенигороде, 19-20 мая, 2008.

5. Лапшин В. А. Онтологии в компьютерных системах. — М.: Научный мир, 2010.

6. Попов А.А., Телемтаев М.М. Совершенствование отечественных информационных систем управления недвижимостью на основе зарубежного опыта // Прикладная информатика. 2012, № 2, 18-25.

7. Попов А.А. Закономерности автоматизации процессов управления многоквартирными домами товариществами собственников жилья // Инициативы XXI века. 2012, № 4, 128-129.

8. Построение онтологии архитектуры ИС. // Электронный ресурс: http://www.fundamental-researсh.ru/ru/artiсle/view?id=32804 (дата обращения: 23.02.2016).

9. Этапы разработки и внедрения информационно-аналитической системы. // Электронный ресурс: URL: http://www.prj-exp.ru/dwh/dwh_stages_оf_develоpment.php (дата обращения: 26.02.2016).

10. Gruber T.R. The rоle оf соmmоn оntоlоgy in aсhieving sharable, reusable knоwledge bases // Prinсiples оf Knоwledge Representatiоn and Reasоning. Prосeedings оf the Seсоnd Internatiоnal Соnferenсe. J.A. Allen, R. Fikes, E. Sandewell – eds. Mоrgan Kaufmann, 1991, 601-602.