Формування онтологічного забезпечення конструктивно-продукційного моделювання процесів розвитку інформаційних систем

Автор(и)

  • Vladislav Skalozub Дніпропетровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна вул. Лазаряна, 2, м. Дніпро, Україна, 49010, Україна https://orcid.org/0000-0002-1941-4751
  • Valeriy Ilman Дніпропетровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна вул. Лазаряна, 2, м. Дніпро, Україна, 49010, Україна https://orcid.org/0000-0003-0983-8611
  • Viktor Shynkarenko Дніпропетровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна вул. Лазаряна, 2, м. Дніпро, Україна, 49010, Україна https://orcid.org/0000-0001-8738-7225

DOI:

https://doi.org/10.15587/1729-4061.2018.143968

Ключові слова:

онтологічне забезпечення, конструктивне моделювання, концептуалізація, методи виведення, автоматизовані системи

Анотація

Глобалізація інформаційних систем (ІС) в процесі постійної експлуатації і модернізації породжує нові проблеми, виявляє особливості представлення  завдань розвитку ІС. Такою складною галузевою ІС, що вимагає відповідної онтологічної підтримки, є автоматизована система управління вантажними перевезеннями (АСК ВП УЗ-Є). Розвиток інформаційних підсистем інфраструктури, рухомого і тягового складу, управління рухом, фінансів, кадрів і ряду інших вимагають взаємопов'язаного розвитку онтологічного забезпечення.

З урахуванням цього були розроблені методи і засоби онтологічного забезпечення конструктивно-продукційного моделювання (ОКПМ), призначені для підтримки процесів багатоетапного створення, тривалого періоду функціонування і постійного розвитку АСК ВП УЗ-Є. Отримані результати характеризуються універсалізмом, забезпечують можливості подання еволюції об'єкта (ІС) і змісту онтологій в ОКПМ.

Побудова моделей і методів ОКПМ отримано шляхом розширення відносин і відображень, а також за рахунок створення нових структур породження, доповнення класів сигнатур новими відносинами із конструювання. При цьому отримала розвиток модель єдиної, універсальної та такої що налаштовується на різні предметні області онтологічної конструктивної структури (ОКС). ОКС враховує вимоги щодо поданням процесів розширення предметної області, а також уніфікації знань. Для завдань КПМ створені методи і засоби моделювання процесів концептуалізації об'єктів що розвиваються, побудовано конструктивну обчислення класу відображень погоджування, а також методи конструювання онтологічних об'єктів вищого порядку. Для онтологічної підтримки процесів КПМ в умовах розширення предметних областей вдосконалені методи виведення в моделі конструктивної структурі ОКПМ, запропоновані процедури змістовної, структурної та пов'язаної виводимості, а також багаторівневі методи виведення.

Наведені приклади реалізації діючих в даний час у автоматизованій системі АСК ВП УЗ-Е процедур створення нових додатків, з використанням запропонованих засобів КПМ. Приклади демонструють достатність розроблених моделей і засобів ОКПМ щодо реалізації діючих процедур розвитку і супроводу складних залізничних АСУ

Біографії авторів

Vladislav Skalozub, Дніпропетровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна вул. Лазаряна, 2, м. Дніпро, Україна, 49010

Доктор технічних наук, професор, декан

Кафедра комп’ютерних інформаційних технологій

Valeriy Ilman, Дніпропетровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна вул. Лазаряна, 2, м. Дніпро, Україна, 49010

Кандидат фізико-математичних наук, доцент

Кафедра комп’ютерних інформаційних технологій

Viktor Shynkarenko, Дніпропетровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна вул. Лазаряна, 2, м. Дніпро, Україна, 49010

Доктор технічних наук, професор, завідувач кафедри

Кафедра комп’ютерних інформаційних технологій

Посилання

  1. Palagin, A. V., Petrenko, N. G., Mitrofanova, A. E. (2016). K voprosu postroeniya ontologicheskih sistem raznogo naznacheniya. Kompiuterni zasoby, merezhi ta systemy, 15, 5–9.
  2. Palagin, A., Kryviy, S., Petrenko, N. (2015). Razrabotka, issledovanie i predstavlenie funkciy i operaciy na ontologiyah. Information Theories and Applications, 22 (2), 103–114.
  3. Palagin, A. V. (2016). Ontologicheskaya koncepciya informatizacii nauchnyh issledovaniy. Kibernetika i sistemniy analiz, 52 (1), 3–9.
  4. Guarino, N. (1997). Understanding, building and using ontologies. International Journal of Human-Computer Studies, 46 (2-3), 293–310. doi: https://doi.org/10.1006/ijhc.1996.0091
  5. Shinkarenko, V. I., Il'man, V. M. (2014). Konstruktivno-produkcionnye struktury i ih grammaticheskie interpretacii. І. Obobshchennaya formal'naya konstruktivno-produkcionnaya struktura. Kibernetika i sistemniy analiz, 50 (5), 8–16.
  6. Shinkarenko, V. I., Il'man, V. M. (2014). Konstruktivno-produkcionnye struktury i ih grammaticheskie interpretacii. ІІ. Utochnyayushchie preobrazovaniya. Kibernetika i sistemniy analiz, 50 (6), 15–28.
  7. Skalozub, V., Ilman, V., Shynkarenko, V. (2017). Development of ontological support of constructive-synthesizing modeling of information systems. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 6 (4 (90)), 58–69. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2017.119497
  8. Skalozub, V. V., Shynkarenko, V. I., Tseitlin, S. Yu., Cherednychenko, M. S. (2017). Modeli ontolohichnoi pidtrymky avtomatyzovanykh system keruvannia zaliznychnymy vantazhnymy perevezenniamy v Ukraini. Sistemnye tekhnologii, 5 (112), 153–165.
  9. Skalozub, V. V., Ceytlin, S. Yu., Cherednichenko, M. S. (2016). Intellektual'nye informacionnye tekhnologii i sistemy zheleznodorozhnogo transporta. Sistemnye tekhnologii modelirovaniya slozhnyh processov. Dnepr, 560–589.
  10. Gruber, T. R. (1995). Toward principles for the design of ontologies used for knowledge sharing? International Journal of Human-Computer Studies, 43 (5-6), 907–928. doi: https://doi.org/10.1006/ijhc.1995.1081
  11. Nardi, J. C., Falbo, R. de A., Almeida, J. P. A., Guizzardi, G., Pires, L. F., van Sinderen, M. J. et. al. (2015). A commitment-based reference ontology for services. Information Systems, 54, 263–288. doi: https://doi.org/10.1016/j.is.2015.01.012
  12. Chauhan, A., Vijayakumar, V., Ragala, R. (2015). Towards a Multi-level Upper Ontology/ foundation Ontology Framework as Background Knowledge for Ontology Matching Problem. Procedia Computer Science, 50, 631–634. doi: https://doi.org/10.1016/j.procs.2015.04.096
  13. Kazi, Z., Kazi, L., Radulovic, B., Bhatt, M. (2016). Ontology-Based System for Conceptual Data Model Evaluation. The International Arab Journal of Information Technology, 13 (5), 542–551.
  14. Benslimane, S., Malki, M., Bouchiha, D. (2010). Deriving Conceptual Schema from Domain Ontology: A Web Application Reverse Engineering Approach. The International Arab Journal of Information Technology, 7 (2), 167–176.
  15. Manuja, M., Garg ,D. (2015). Intelligent text classification system based on self-administered ontology. Turkish Journal of Electrical Engineering &Computer Sciences, 23, 1393–1404. doi: https://doi.org/10.3906/elk-1305-112
  16. Bova, V. V., Leshchanov, D. V., Kravchenko, D. Yu., Novikov, A. A. (2014). Komp'yuternaya ontologiya: zadachi i metodologiya postroeniya. Informatika, vychislitel'naya tekhnika i inzhenernoe obrazovanie, 4, 44–55.
  17. Pancerz, K., Lewicki, A., Tadeusiewicz, R. (2015). Ant-based extraction of rules in simple decision systems over ontological graphs. International Journal of Applied Mathematics and Computer Science, 25 (2), 377–387. doi: https://doi.org/10.1515/amcs-2015-0029
  18. Pancerz, K. (2016). Paradigmatic and Syntagmatic Relations in Information Systems over Ontological Graphs. Fundamenta Informaticae, 148 (1-2), 229–242. doi: https://doi.org/10.3233/fi-2016-1432
  19. Gonen, B., Fang, X., El-Sheikh, E., Bagui, S., Wilde, N., Zimmermann, A. (2014). Ontological Support for the Evolution of Future Services Oriented Architectures. Transactions on Machine Learning and Artificial Intelligence, 2 (6), 77–90. doi: https://doi.org/10.14738/tmlai.26.784
  20. Grabusts, P., Borisov, A., Aleksejeva, L. (2015). Ontology-Based Classification System Development Methodology. Information Technology and Management Science, 18 (1), 129–134. doi: https://doi.org/10.1515/itms-2015-0020
  21. Thomsen, E., Read, F., Duncan, W., Malyuta, T., Smith, B. (2014). Ontological Support for Living Plan Specification, Execution and Evaluation. Semantic Technology in Intelligence, Defense and Security (STIDS), CEUR, 1304, 10–17.
  22. Breitsprecher, T., Codescu, M., Jucovschi, C., Kohlhase, M., Schröder, L., Wartzack, S. (2014). Towards Ontological Support for Principle Solutions in Mechanical Engineering. Frontiers in Artificial Intelligence and Applications, 427–432. doi: https://doi.org/10.3233/978-1-61499-438-1-427
  23. Beydoun, G., Low, G., García-Sánchez, F., Valencia-García, R., Martínez-Béjar, R. (2014). Identification of ontologies to support information systems development. Information Systems, 46, 45–60. doi: https://doi.org/10.1016/j.is.2014.05.002
  24. He, Y., Xiang, Z., Zheng, J., Lin, Y., Overton, J. A., Ong, E. (2018). The eXtensible ontology development (XOD) principles and tool implementation to support ontology interoperability. Journal of Biomedical Semantics, 9 (1). doi: https://doi.org/10.1186/s13326-017-0169-2
  25. Simperl, E., Luczak-Rösch, M. (2013). Collaborative ontology engineering: a survey. The Knowledge Engineering Review, 29 (01), 101–131. doi: https://doi.org/10.1017/s0269888913000192
  26. Zhukovyts’kyy, I. (2017). Use of an automaton model for the designing of real-time information systems in the railway stations. Transport problems, 12 (4), 101–108.

##submission.downloads##

Опубліковано

2018-10-09

Як цитувати

Skalozub, V., Ilman, V., & Shynkarenko, V. (2018). Формування онтологічного забезпечення конструктивно-продукційного моделювання процесів розвитку інформаційних систем. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 5(4 (95), 55–63. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2018.143968

Номер

Том 5 № 4 (95) (2018): Математика та кібернетика - прикладні аспекти

Розділ

Математика та кібернетика - прикладні аспекти

Ліцензія

Авторське право (c) 2018 Vladislav Skalozub, Valeriy Ilman, Viktor Shynkarenko

Creative Commons License

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.

Ліцензійний договір – це документ, в якому автор гарантує, що володіє усіма авторськими правами на твір (рукопис, статтю, тощо).
Автори, підписуючи Ліцензійний договір з ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР», мають усі права на подальше використання свого твору за умови посилання на наше видання, в якому твір опублікований. Відповідно до умов Ліцензійного договору, Видавець ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР» не забирає ваші авторські права та отримує від авторів дозвіл на використання та розповсюдження публікації через світові наукові ресурси (власні електронні ресурси, наукометричні бази даних, репозитарії, бібліотеки тощо).
За відсутності підписаного Ліцензійного договору або за відсутністю вказаних в цьому договорі ідентифікаторів, що дають змогу ідентифікувати особу автора, редакція не має права працювати з рукописом.
Важливо пам’ятати, що існує і інший тип угоди між авторами та видавцями – коли авторські права передаються від авторів до видавця. В такому разі автори втрачають права власності на свій твір та не можуть його використовувати в будь-який спосіб.